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2017-12-20 15:31 |
激光雷達測量技術(shù)及其應(yīng)用
最初出現(xiàn)的激光雷達是把測距作為主要的功能，其具備著高角、高分辨以及高距離的分辨率和抗干擾性強以及全時間的工作能力等優(yōu)點，使其在很多的領(lǐng)域中都被普遍地使用。通過機載系統(tǒng)在結(jié)合定位，能夠?qū)Φ乇磉M行高精度的實時獲取。這種搭載式的系統(tǒng)能夠穿過部分的樹木遮擋，對地表進行直接性的三維信息獲取。 93fKv
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1.激光雷達測量系統(tǒng)的組成 {d (PH7R
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激光雷達測量系統(tǒng)主要由硬件和軟件組成。其中硬件包括了三維激光掃描器、速度傳感器、微機和數(shù)據(jù)傳輸裝置等。其軟件的部分就包含了數(shù)據(jù)的采集、通訊處理以及三維重建和可視化等方面，這些都是結(jié)果性的輸出形式。在這其中還有根據(jù)其主要的運用領(lǐng)域而擁有不同的軟件模塊，其中主要的有工程管理、數(shù)據(jù)采集、三維顯示模塊等等。數(shù)據(jù)處理模塊是整個系統(tǒng)的核心部分，其主要的功能是對數(shù)據(jù)進行預(yù)先的處理和計算，對檢測到的三維信息進行體積的計算和比較等。數(shù)據(jù)的采集是前期的工作，其主要是對激光測量的數(shù)據(jù)進行及時的獲得，其包含了計算機和激光掃描之間的相互溝通、計算機和傳感器之間以及初始數(shù)據(jù)的存儲等方面。而三維現(xiàn)實模塊能夠為相關(guān)的用戶提供一個可視化的場景，其中包含了數(shù)據(jù)的輸入以及模型的建設(shè)等方面。成果的輸出模塊是最終的模塊，其主要是用報表的形式為用戶呈現(xiàn)各種數(shù)據(jù)資料，其中包含了測量物體的體積、變化量以及報表的輸出和生成等。 =Z/'|;Vd_x
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2.激光掃描測量的關(guān)鍵技術(shù) uW;Uq=UN
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激光掃描器與距離傳感器相結(jié)合對對象進行表面形態(tài)的測量，這就是激光掃描測量。其通常是經(jīng)過激光發(fā)射器、接收器以及時間計數(shù)器等構(gòu)成。通過激光脈沖發(fā)射器，以此驅(qū)使一激光二極管進行激光脈沖的發(fā)射。接著通過接收透鏡對目標(biāo)的表面進行接收工作，然后再發(fā)出相關(guān)的信號，形成一種接收性質(zhì)的信號，使用穩(wěn)定的石英時鐘對發(fā)射和接收之間的時間差異進行計算。通過微機對測量的相關(guān)資料進行處理，進行顯示或者儲存等，然后和距離傳感器的數(shù)據(jù)相配，最后通過相關(guān)的軟件進行處理，獲取對象的表面三維坐標(biāo)，實行各種量算以及立體模型的建設(shè)。 O|,+@qtH
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機載系統(tǒng)中的激光掃描系統(tǒng)和 DGPS 系統(tǒng)以及INS導(dǎo)系統(tǒng)等結(jié)合在一起，激光掃描系統(tǒng)獲取地面相關(guān)的三維信息，CGPS 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)性的定位，INS 系統(tǒng)是實現(xiàn)姿態(tài)參數(shù)的測量。而 CCD 相機是對地面的影像進行獲取，在地面測量的系統(tǒng)中，把激光掃描測量系統(tǒng)放在固定的平臺中，進而讓外方位元素中，Y0 以及 Z0 都設(shè)置成固定的數(shù)值。能夠在系統(tǒng)安裝的時候在實驗室或者現(xiàn)場進行設(shè)置和控制，對計算過程進行簡化。在具體的堆體體積測量中，其激光掃描測量所收集的數(shù)據(jù)密度比較大，在實行堆體體積的計算時要對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行濾波，以此方式消除掉冗余數(shù)據(jù)，以便對堆體進行計算。在激光掃描的數(shù)據(jù)中還存在著一些粗略的差異性，所以在計算前必須要對數(shù)據(jù)進行濾波，這樣才方便計算。數(shù)據(jù)濾波的計算方式是在系統(tǒng)進行初始數(shù)據(jù)采集中，數(shù)據(jù)的收集是一個一個斷面的方式實行的，所以初始數(shù)據(jù)進行濾波也要依據(jù)每個斷面實行。 SiojOH
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3.激光雷達的主要應(yīng)用研究 m|~,#
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