知識點(diǎn)2點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

三維激光掃描技術(shù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)特點(diǎn)組成：

主要有測距系統(tǒng)和測角系統(tǒng)以及其他輔助功能系統(tǒng)構(gòu)成，如內(nèi)置相機(jī)以及雙軸補(bǔ)償器等等。工作原理：通過側(cè)距系統(tǒng)獲取掃描儀到待測物體的距離，再通過測角系統(tǒng)獲取掃描儀至待測物體的水平角和垂直角，進(jìn)而計(jì)算出待測物體的三維坐標(biāo)信息。在掃描的過程中再利用本身的垂直和水平馬達(dá)等傳動裝置完成對物體的全方位掃描，這樣連續(xù)地對空間以一定的取樣密度進(jìn)行掃描測量，就能得到被測目標(biāo)物體密集的三維彩色散點(diǎn)數(shù)據(jù)，稱作點(diǎn)云。三維激光掃描儀在記錄激光點(diǎn)三維坐標(biāo)的同時(shí)也會將激光點(diǎn)位置處物體的反射強(qiáng)度值記錄，并稱之為反射率。內(nèi)置數(shù)碼相機(jī)的掃描儀在掃描過程中可以方便，快速地獲取外界物體真實(shí)的色彩信息，在掃插、拍照完成后，我們不僅可以得到點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息，也獲取了物體表面的反時(shí)率信息和色彩信息。所以，包含在點(diǎn)云信息里的不僅有X、Y、Z，Iniensity，還包含每個點(diǎn)的RGB數(shù)字信息。三維激光掃描系統(tǒng)工作原理三維激光掃描系統(tǒng)工作原理根據(jù)兩個連續(xù)轉(zhuǎn)動的用來反射脈沖激光鏡子的角度值得到激光束的水平方向值和豎直方向值；根據(jù)激光傳播的時(shí)間計(jì)算得到儀器到掃描點(diǎn)的距離，再根據(jù)激光束的水平方向角和垂直方向角，可以得到每個掃描點(diǎn)相對于儀器的空間相對坐標(biāo)值；掃描點(diǎn)的反射強(qiáng)度等。三維激光掃描儀的原始觀測數(shù)據(jù)《地面三維激光掃描作業(yè)技術(shù)規(guī)程》中對點(diǎn)云（pointcloud）的定義：三維激光掃描儀獲取的以離散、不規(guī)則方式分布在三維空間中的點(diǎn)的集合。點(diǎn)云定義根據(jù)測量傳感器的類型分為陣列點(diǎn)云、線掃描點(diǎn)云、面掃描點(diǎn)云以及完全散亂點(diǎn)云。大部分三維激光掃描系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集是基于線掃描方式。采用逐行(或列)的掃描方式，獲得的三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)具有一定的結(jié)構(gòu)關(guān)系。點(diǎn)云數(shù)據(jù)的空間排列形式

數(shù)據(jù)量大。三維激光掃描數(shù)據(jù)的點(diǎn)云量較大，一幅完整的掃描影像數(shù)據(jù)或一個站點(diǎn)的掃描數(shù)據(jù)中可以包含幾十萬至上百萬個掃描點(diǎn)，甚至達(dá)到數(shù)億個。密度高。掃描數(shù)據(jù)中點(diǎn)的平均間隔在測量時(shí)可通過儀器設(shè)置，一些儀器設(shè)置的間隔可達(dá)1.0mm（拍照式三維掃描儀可以達(dá)到0.05mm），為了便于建模，目標(biāo)物的采樣點(diǎn)通常都非常密。帶有掃描物體光學(xué)特征信息。由于三維激光掃描系統(tǒng)可以接收反射光的強(qiáng)度，因此，三維激光掃描的點(diǎn)云般具有反射強(qiáng)度信息，即反射率。有些三維激光掃描系統(tǒng)還可以獲得點(diǎn)的色彩信息。立體化。點(diǎn)云數(shù)據(jù)包含了物體表面每個采樣點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，記錄的信息全面，因而可以測定目標(biāo)物表面立體信息。由于激光的投射性有限，無法穿透被測目標(biāo)，因此點(diǎn)云數(shù)據(jù)不能反映實(shí)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等情況。點(diǎn)云的主要特點(diǎn)離散性。點(diǎn)與點(diǎn)之間相互獨(dú)立，沒有任何拓?fù)潢P(guān)系，不能表征目標(biāo)體表面的連接關(guān)系。可量測性。地面三維激光掃描儀獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以直接量測每個點(diǎn)云的三維坐標(biāo)、點(diǎn)云間距離、方位角、表面法向量等信息，還可以通過計(jì)算得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)所表達(dá)的目標(biāo)實(shí)體的表面積、體積等信息。非規(guī)則性。激光掃描儀是按照定的方向和角度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的，采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)隨著距離的增大、掃描角越大，點(diǎn)云間距離也增