三维激光扫描仪在隧道方面应用

北京浩宇测绘科技发展有限公司,.,三维激光扫描仪-革命性的隧道测量技术,2012年7月,王锋华,.,目录,公司简介,1,产品技术概述,2,项目案例,3,服务团队,4,.,公司简介,核心产品,核心业务,公司结构,1,2,3,4,经营理念,.,经营理念,企业文化,浩宇测绘理念,浩宇测绘使命,浩宇测绘愿景,诚信铸造伟业创新赢得未来,推动三维实景(扫描)技术在中国的广泛应用,成为中国三维核心技术的领导者,浩宇测绘精神,诚信创新专业执行,.,浩宇测绘五之最,4,是国内引进成熟三维激光扫描仪产品最早的企业之一,1,2,3,5,三维中心是国内最早专门从事三维工程且技术成熟、方案可执行性强的部门,是世界上最快捷的手持式三维扫描仪CREAFORM中国区的总代理,是最高效的FARO激光扫描仪在大陆区18个行业总代理,是世界上应用最多的逆向及检测软件GEOMAGIC中国区的代理,.,公司业务,三维数字化项目,三维软件研发,三维激光扫描仪销售,三维产业,.,公司产品,效率最高FAROFOCUS3D,自主知识产权纹理映射软件PIGMENT,GEOMAGIC逆向及检测,4亿7仟3佰万像素FODIS全景相机,三维大家庭,精度最高HANDYSCAN,.,公司结构,三位事业核心发展部,三维数据（北京）世界处理中心,.,产品概述,工作原理,高精度,扫描距离短,高点云密度,扫描速度快,.,工作流程,发射正弦波到物体,接收物体反射激光,计算光波回射时间与相对位置,.,技术优势：,1.非接触测量,2.数据采样率高,3.主动发射扫描光源,4.高分辨率、高精度,5.数据化采集、兼容性好,6.某一指定点进行测量从而精确获取其坐标,.,主要功能,点云数据处理,支持ATSM格式,Webshare共享,最基本的功能，多站拼接，点云附色，查看等,意味着市场上所有点云处理软件都可以处理Faro三维激光扫描仪扫描的数据,数据共享，使远方的同事也可以第一时间看到工作现场,随机软件Scene5.0,.,Scene5.0应用流程,数据加工,数据导出,原始数据,扫描仪完成扫描,将数据置入Scene5.0,加载扫描数据,点云去噪，多站拼接，附色,其它点云处理软件,Webshare数据共享,.,隧道工程中的典型测量问题,主要问题,隧洞的断面分析,超欠挖分析,隧道掘进方向校验,喷浆厚度分析,掌子面的测量以及岩层结构分析,隧道工程监控,开挖土方量计算,开挖隧洞壁平整度分析,.,三维激光扫描法与传统TMS方法对比,.,用三维激光扫描仪得出的清晰轮廓对比图,.,放大的对比轮廓线,.,两种方法的效率,耗时（分钟）,从4小时到4分钟，极大提高测量效率！,.,FARO与TMS隧道扫描的软件对比,复杂隧道表征有有处理复杂的断面有有局部断面处理有无隧道外形的三角网格化有无基本的体积计算有有表面积计算有无喷浆设计(喷浆模式)有无纵向等高线有无隧道轮廓线偏离计算有有标示点云（比如，过挖点云）有无可视化三维隧道有无根据点云得出断面有（点云导入后）有（直接）,软件比较,FARO,TMS,.,使用方便，测量不受检查人员技术水平限制。,效率较高,覆盖的范围比较全面,检查的准确度比较高（25m之内+/-2mm）,可以掌握隧道状态劣化动态信息的掌握,使用三维激光扫描系统：,.,隧道测量的标准化流程,项目案例,公路项目的验收,.,常用附件,2个200mm直径的靶球3个三抓支架1个等高度的棱镜高度和直径都经过严格检验,.,在所有的设备和参考球的高度，调成一致！,.,第一步:预备,勘测脚架和参考控制点,开始测量,.,第二步:参考球取代棱镜,.,随机软件Scene软件处理数据,可利用信息:脚架上的扫描数据点脚架上的参考球内建倾角探测器,第三步:利用固定控制参考点实现配准拼接,.,第四步:固定点的配准,优势:-在现场耗时是原来的-后续处理时间只需原来的-精确度的提高,随机软件Scene软件处理数据,.,随机软件Scene软件处理数据,第五步:过滤器和点云数据稀释,优势:内存消耗减少16倍噪声减少4倍,.,随机软件Scene软件处理数据,第六步:清扫后的点云,纯隧道数据三维视图,.,随机软件Scene软件处理数据,第七步:连续5站的扫描3D视图,.,用RRT软件处理,第八步:导入数据到专用的隧道软件RR-Tunnel,根据FAROLS格式导入滤镜子,.,用RRT软件处理,定义点距，统一点云的分辨率,第九步:统一扫描点的分辨率,.,第十步:在RR-Tunnel中的点云,用RRT软件处理,.,隧道计算结果,根据之前的设置，计算实测断面实测与设计断面轮廓之间的偏差立即显示出来,用RRT软件处理,.,用RRT软件处理,.,断面上标注数值,用RRT软件处理,.,自动输出AutoCAD的*.dwg格式,用RRT软件处理,.,隧道模型的三维视图,用RRT软件处理,.,隧道体积和表面积的计算结果报告,自动计算如下:理论体积实际体积过挖体积欠挖体积理论表面实际表面计算单位由用户定义,用RRT软件处理,.,限制区内的欠挖点,用RRT软件处理,.,限制区内的扫描点,用RRT软件处理,.,限制区内的扫描点,导出数据格式,所有在界限内（或外）的扫描点可被输出为坐标列表,用RRT软件处理,.,限制区内点的三维数据被输出到全自动的隧道施工机械中，并指导正确施工,将点云数据的三维坐标数据导入到全站仪中，全站仪可以用可见激光指示这些点。,用RRT软件处理,.,轮廓偏差的三维视图,用RRT软件处理,.,三维技术服务团队,Creaform公司全天候24小时技术支持浩宇技术工程师及专业销售顾问技术支持三维数据（北京）世界处理中心有丰富实践经验的专业工程师支持国内、国际高等院校及科研人员的理论设计及技术支持,.,三维数据（北京）世界处理中心的服务,项目技术咨询三维工程项目的专业技术设计和项目设计外业数据采集地面三维激光扫描点云数据采集控制点数据采集纹理数据采集人文信息采集等等内业数据处理海量多视点云配准点云数据预处理多源数据混合建模高保真纹理处理几何模型与纹理高精度配准彩色三维模型多分辨率表现等等,.,专业