
“便攜式三維激光掃描系統(tǒng)”是針對環(huán)境感知與重構(gòu)、自主定位等需求研制的一種基于激光SLAM技術(shù)的設(shè)備,用于快速對周圍的場景進(jìn)行感知和重構(gòu),同時(shí)完成對設(shè)備主體的實(shí)時(shí)定位。該設(shè)備可以應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域,具備包括應(yīng)急消防預(yù)案中的重點(diǎn)建筑物三維重構(gòu)、林業(yè)中的樹木普查、礦下巷道測量、港口管道數(shù)字化建設(shè)、石化廠區(qū)和設(shè)施三維建模等。該產(chǎn)品形態(tài)如下:
圖 1 便攜式三維激光掃描系統(tǒng)
為了快速查看掃描結(jié)果,可以用平板或者手機(jī)連接系統(tǒng)WiFi,并進(jìn)入指定網(wǎng)頁進(jìn)行結(jié)果查看。網(wǎng)頁界面還包括開始建圖、啟動(dòng)電機(jī)、回環(huán)校正等常用的操作。
圖 2 便攜顯示軟件
便攜式三維激光掃描系統(tǒng)主要包括兩大部分,手持端和背包端。手持端集成了激光雷達(dá)、相機(jī)、衛(wèi)星接收機(jī)、電機(jī)等設(shè)備,主要用于場景數(shù)據(jù)的采集;
圖 3 手持端
背包端主要集成了電源、計(jì)算采集設(shè)備、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、適配器、通訊設(shè)備等。
圖 4 背包端
(1)支持背負(fù)、手持等多種作業(yè)方式;
(2)系統(tǒng)支持高精度GNSS定位,生成帶有地理坐標(biāo)的點(diǎn)云;
(3)系統(tǒng)支持點(diǎn)云和相機(jī)的融合,生成帶有真彩色紋理的點(diǎn)云;
(4)能夠通過手機(jī)客戶端啟動(dòng)和停止系統(tǒng),并可以實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的查看;
(5)支持?jǐn)?shù)據(jù)的事后處理,生成精度更高的環(huán)境重構(gòu)點(diǎn)云。
(1)無接觸信息采集,可以獲取目標(biāo)的三維點(diǎn)位信息;
(2)一次采集,不需要進(jìn)行點(diǎn)云拼接;
(3)操作簡單,單人即可進(jìn)行作業(yè);
(4)采集的數(shù)據(jù)包括紋理、結(jié)構(gòu)等信息;
(5)采集的數(shù)據(jù)方便保存;
(6)數(shù)據(jù)產(chǎn)品豐富,生成簡單,有專門的軟件支持。
利用便攜式三維激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行場景數(shù)據(jù)采集及把模型應(yīng)用到應(yīng)急消防系統(tǒng)中的步驟如下:
圖 6 背包端內(nèi)部結(jié)構(gòu)