激光差頻掃描三維立體測(cè)量技術(shù).pdf

1、三維激光測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為空間三維信息的獲取提供了全新的技術(shù)手段,為信息數(shù)字化發(fā)展提供了必要的生存條件。由于激光具有單色性、方向性、相干性和高亮度等特性,故將其引入測(cè)量裝置中,在精度、速度、易操作性等方面均表現(xiàn)出強(qiáng)勁的優(yōu)勢(shì),所以它的出現(xiàn)引發(fā)了代測(cè)量技術(shù)的一場(chǎng)新革命。激光測(cè)量技術(shù)也逐步由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的激光測(cè)距裝置發(fā)展到采用非接觸主動(dòng)測(cè)量方式快速獲取物體表面大量采樣點(diǎn)三維空間坐標(biāo)的三維激光掃描測(cè)量技術(shù)。隨著三維激光掃描測(cè)量裝置在精度、速度、易

2、操作性、輕便、抗干擾能力等性能方面的提升及價(jià)格方面的逐步下降掃描對(duì)象不斷擴(kuò)大,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,逐步成為快速獲取空間實(shí)體三維模型的主要方式之一。三維激光掃描測(cè)量技術(shù)克服了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的局限性,采用非接觸主動(dòng)測(cè)量方式直接獲取高精度三維數(shù)據(jù),能夠?qū)θ我馕矬w進(jìn)行掃描,且沒(méi)有白天和黑夜的限制,快速將現(xiàn)實(shí)世界的信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)據(jù)。它具有掃描速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、精度高、主動(dòng)性強(qiáng)、全數(shù)字特征等特點(diǎn),可以極大地降低成本,節(jié)約時(shí)間,而且使用方便

3、,其輸出格式可直接與CAD、三維動(dòng)畫(huà)等工具軟件接口。本文設(shè)計(jì)了一基于激光差頻掃描的三維立體測(cè)量系統(tǒng),其在空氣實(shí)驗(yàn)下可以很好的完成測(cè)量任務(wù),水中實(shí)驗(yàn)也可驗(yàn)證可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),未來(lái)激光差頻掃描三維立體測(cè)量技術(shù)將在水下探測(cè)方面擁有無(wú)限的發(fā)展空間。
　　文章首先介紹了光學(xué)三維立體測(cè)量技術(shù),先就光學(xué)三維立體測(cè)量技術(shù)的基本原理做了介紹,然后對(duì)三維激光掃描技術(shù)特別是水下激光掃描技術(shù)做一探討,最后給出激光掃描技術(shù)在水下探測(cè)方面的一些應(yīng)用。接著介紹

4、了激光及激光器的原理概述與應(yīng)用,主要為講解了激光的特點(diǎn)、激光器的分類與應(yīng)用。在上述基礎(chǔ)上提出了激光差頻掃描立體測(cè)量技術(shù),文章中段詳細(xì)介紹了它的原理技術(shù),并提出了一種實(shí)時(shí)顯示深度信息的人機(jī)交互課操作界面。最后,進(jìn)行了基于激光差頻掃描的三維立體測(cè)量系統(tǒng)及精度的分析,并用詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了本技術(shù)的可行性。同時(shí),進(jìn)行了激光差頻掃描三維立體測(cè)量技術(shù)在水下環(huán)境中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了其在水下探測(cè)方面的可行性,并展示了其在水下探測(cè)方向的巨大應(yīng)用空間。<