如何選擇地面三維激光掃描儀修訂版-文庫吧
2025-04-15 07:45 本頁面
【正文】 和 ScanStation2，發(fā)現(xiàn)其所有參數(shù)都一樣，只有激光掃描速度由 5,000點 /秒提高到50,000點 /秒，而且前后推出的時間不到一年。在使用時，也沒有感覺到激光點云的密度有多大的增加。由于用戶不能拆開激光掃描儀，即使有疑問，也束手無策。但是，我們可以選擇一個扇墻，將垂直角度設(shè)定在 177。 10度以內(nèi)，水平掃描角度設(shè)為 20度，掃描距離小于50米，然后對 20秒時間內(nèi)的掃描結(jié)果進行評判。如果接受到的激光點云數(shù)目遠(yuǎn)小于50,000點 /秒的 1/3（即 17,000點 /秒 X 20秒=340,000點），那就說明你的質(zhì)疑是對的。 ? 所有廠家標(biāo)出的掃描速度都是設(shè)備的理想值，實際使用中不肯能達(dá)到標(biāo)定值。 ? 如：相位式中 LeicaHDS6100 標(biāo)稱 50萬點 /秒，和 FARO標(biāo)稱 /秒，實際使用中也就十幾萬點 /秒，而 Surphaser剛開機時最慢的速度是 /秒，在十五分鐘內(nèi)能夠達(dá)到100萬點 /秒以上。 ? 脈沖式的掃描速度受掃描模式的限制都比較慢（幾千點），但近幾年許多廠家的設(shè)備都出現(xiàn)了，其他參數(shù)不變掃描速度乘 10倍的增長。根據(jù)上述理論，掃描速度增加相對應(yīng)精度就會增加。 ? 如： LeicaScanStation1 5000點 /秒 ? LeicaScanStation2 50000點 /秒 ? Topcon GLS1000 3000點 /秒 ? Topcon GLS1600 30000點 /秒 ? 當(dāng)然也有比較真實的廠家 ? 如： Optech ILRIS3D 2500點 /秒 ? TrimbleGX 由 3000點 /秒 升級到 5000點 /秒 ? ISite4400的 4400點 /秒 ? ISite8800的 8800點 /秒 ? ISite8800的實際掃描速度在以上幾款設(shè)備中是最快的。 ? ? 每一款的激光掃描儀的最大掃描距離與光線的強弱、由此所引起的物體反射率的變化、垂直掃描角度的大小等相關(guān)。 ? 我們知道，當(dāng)光打到物體反射率越高的物體，所反射回來的光信號越多，強度越高，因此，激光掃描儀的射程也越遠(yuǎn)。 但是，大多數(shù)的地面、建筑物的反射率為40%50%，大多數(shù)的樹木的反射率為 30%70%，煤和瀝青路面在 15%和 25%之間，因此在實際應(yīng)用中，我們要對設(shè)備的最大射程打折。 ? 對于不同公司的產(chǎn)品，因為他們所依據(jù)的基礎(chǔ)反射率不同，打折幅度不同。 ? 對于 建筑， 地形地貌等應(yīng)用 : Optech的 ILRIS3D標(biāo)定的最大射程參數(shù)為1,200米到 1,500米（多種配置），不論它如何標(biāo)定，增強型與否，對于建筑物掃描和地形地貌為例，在實際應(yīng)用中，它的最大射程大約在500米。 ? 對于徠卡的 ScanStation1和 ScanStation2，經(jīng)過德國的漢堡大學(xué)的測試，在使用 HDS黑 /白發(fā)射片時（反射率 90%），最大射程為 200米。在實際應(yīng)用中，對于建筑物和地形地貌掃描，它的最大射程大約在 120米。 ? ? ISite8800設(shè)計定義為專業(yè)礦山型三維激光掃描儀。其最大特性就是掃描距離遠(yuǎn)。針對反射率僅為 10％的物體掃描距離就可達(dá)到 500m。對于建筑，地形地貌最為專業(yè)。 ? 對于相位式三維激光掃描儀，受掃描模式限制掃描距離也受到限制。目前突破 100m的產(chǎn)品只有 Surphaser和 FARO。 ? LeicaHDS6200標(biāo)定最大測距 79m，在室內(nèi)應(yīng)用時，最大距離應(yīng)該在 50m以內(nèi)；在室外應(yīng)用時，陰天可在 30m以內(nèi)使用，晴天 20m或不 可 用。晴天時 20處， Leica公司標(biāo)配的標(biāo)靶都不可識別了。 ? FARO Photon 120 據(jù)說最遠(yuǎn)能夠達(dá)到 153米，據(jù)實驗?zāi)壳白罡叻瓷渎饰矬w（ 90％以上）能達(dá)到 100米就不錯了。 ? Surphaser產(chǎn)品目前是嚴(yán)格按照美 國軍方 標(biāo)準(zhǔn)制定， 測距標(biāo)定 方法主要是針對行業(yè)應(yīng)用。實際測量范圍比規(guī)定范圍要大的多。 ? SR標(biāo)稱 是定義的高精工業(yè)級別，實際在普通環(huán)境中可達(dá) 35米，并保證精度。如果在黑暗環(huán)境可達(dá) 46米。 IR_X 標(biāo)稱 實際 ? MR_X 標(biāo)稱 130米 實際 ? ER_XQ 標(biāo)稱 實際 170米 ? ER_XS 標(biāo)稱 170米 實際 1140米 ? 目前 Surphaser在相位式中是測量距離最遠(yuǎn)的 ? 掃描精度 ? 由上述理論得知 激光發(fā)射頻率 和角度分辨率是影響精度的最關(guān)鍵參數(shù)。 ? 一般來講，為了達(dá)到最高的精度，在掃描時，我們要選擇設(shè)備的最高的激光發(fā)射頻率和最小的角度 分辨率 ，使得掃描的激光點云密度達(dá)到設(shè)備的最大值。 ? 發(fā)射頻率越高單位時間內(nèi)發(fā)射的激光點就越多，角度分辨率越小激光點間距就越小，從而點云密度就會越高。 ? Surphaser 25HSX SR ? 掃描速度 120萬點 /秒 角度分辨率 1″ ? Leica HDS6200 ? 掃描速度 100萬點 /秒 角度分辨率 ″ ? FARO FOcus3D ? 掃描速度 /秒 角度分辨率 32″ ? 掃描精度結(jié)果一目了然 脈沖式三維激光掃描儀， 精度測量重復(fù)性好，受光線影響小，但是如果垂直掃描角度較大時，由于激光點云的斑點形狀變形（圓形的成為橢圓或畸形），也會使精度顯著降低。 精度與所使用的標(biāo)靶的反射率和形狀以及垂直掃描角 有關(guān) 大多 公司所給出的精度全是在最理想的標(biāo)靶情況下得出的，因此，用戶不可能指望他在使用中能夠達(dá)到標(biāo)識精度。 下面有 漢堡大學(xué) 對 徠卡、 Optech、天寶、Zamp。F、 Faro等 做的實驗比較結(jié)果。 ? Faro、天寶與其公布的相差較大 ， Optech其次， 徠卡和 Zamp。F所公布的精度 相差最小。 ? 但是全是其多次重復(fù)掃描的精度，并且是使用特殊的優(yōu)質(zhì)球型標(biāo)靶。 相差最小的 徠卡的 scanstation2，廠家給出的點位精度為 177。 6mm，距離精度為 177。 4mm (50米距離 )。但是，在實際應(yīng)用中，即使你使用徠卡推薦的標(biāo)靶，在 50米的距離，采用小的垂直掃描角度，你也達(dá)不到 8mm的精度，請不要沮喪，因為他們使用的標(biāo)靶是不一樣的。 ? IS
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