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数字政通:关于使用超募资金建设基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集成和应用项目的公告 2011-04-16

数字政通:关于使用超募资金建设基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集成和应用项目的公告
 2011-04-16
数字政通:关于使用超募资金建设基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集成和应用项目的公告
 2011-04-16

证券代码:300075 证券简称:数字政通公告编号:2011-005

北京数字政通科技股份有限公司

关于使用超募资金建设基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集

成和应用项目的公告

一、公司首次公开发行股票募集资金情况

北京数字政通科技股份有限公司(以下简称“公司”)经中国证券监督管理委员会“证监许可[2010]403号”文核准,首次公开发行人民币普通股(A股)1,400万股,发行价格每股54.00元,募集资金总额75,600.00元,扣除各项发行费用后,募集资金净额为70,697.30万元。超过计划募集资金(以下简称“超募资金”)55,697.30万元。以上募集资金已由中瑞岳华会计师事务有限公司于2010年4月19日出具的“中瑞岳华验字[2010]第093号”《验资报告》验证确认。公司已与招商银行股份有限公司大运村支行和北京银行股份有限公司四道口支行签订三方监管协议,并将募集资金存放于公司开设的募集资金专户管理。

二、超募资金使用计划

为提高超募资金使用效率,遵循股东利益最大化的原则,公司于2011年4月15日召开第一届董事会第十四次会议,审议通过《关于使用超募资金建设基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集成和应用项目的议案》,公司拟在未来的两年内建设10台基于Ladybug3的车载激光扫描系统和3台便携式激光扫描系统,本项目总投资为4,627.72万元人民币,拟利用超募资金4,627.72万元。项目建成后,将提高公司数字化城市管理系统的建设效率,并且能满足客户对数字化城市管理更高层次需求的需要,大大增强公司持续盈利能力。

上述事项已经公司2011年4月15日召开的第一届董事会第十四次会议全体董事审议通过,独立董事发表了独立意见并全体同意上述事项。保荐机构对此发表了专项审核意见。

三、项目概述

(一)项目背景

近年来,我国地理信息产业保持了高速发展态势。当前,我国地理信息产业市场需求旺盛,其主要应用仍然来自政府部门,国土调查、资源清查、环境监测、工程建设规划、粮食估产、灾害评估等都离不开地理信息数据及软件平台的支撑。预计到“十二五”结束的2015年,我国地理信息产业可望超越2000亿元总产值。不论是就世界范围还是我国来讲,数字地球的商业化应用前景广阔。可以说,从目前三维空间信息产业的产值来看,未来的三维空间信息软件市场必将具有无限的发展潜力和广阔的市场机会。

作为建设基础支撑的地理信息数据是建设的主要内容之一,市场对空间三维信息的需求更加迫切,其中三维信息快速采集是城市真实精细场景重现与信息化管理应用的关键。基于激光扫描仪、工业相机、GPS与IMU等传感器集成的采集系统,目前正逐渐成为三维空间信息获取的主要手段之一。

(二)项目的必要性及可行性性

1、项目的必要性

基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集成和应用项目采用统一的数据结构开发的实景三维系统,无须繁琐的接口开发,就能与数字城管平台进行无缝对接,采集速度快,后处理效率高,大大减少公司“数字城管”项目在城市三维空间数据获取工作上所投入的人力和物力成本,并大幅缩短“数字城管”项目的建设周期,从而提高工作效率;该技术能提供完备的数据生产软件,便捷的对采集数据进行调优、标定、关联、截图等操作。在业务操作中随处可调阅实景三维影像数据,在浏览实景三维影像数据时也能及时查看相关联的案卷信息、部件信息、标注信息等,很好的满足客户对数字化城市管理更高层次的需求;同时,该项目的实施还将为公司开辟新的利润空间,大大增强公司的持续盈利能力。

2、项目的可行性

“十一五”期间,在国家“863”计划、支撑计划等科技计划支持下,我国空间信息技术及软件产业取得了巨大发展;“十二五”期间,我国将通过完善地理信息市场准入政策、鼓励地理信息企业参与政府采购、设置相关示范推广和产业化推进项目等一系列手段,有效促进地理信息产业的快速发展。

为了实现对城市主干道及其两侧的街景等三维场景进行自动快速采集,基于Ladybug3的车载激光扫描系统集成多种传感器通过对GPS/IMU组合系统导航解算、时间同步处理,计算出系统精确可靠的空间时间和姿态航向信息,实现了实时、主动、完整地获取和处理三维空间数据信息,可以满足对车载系统周围目标区域360度圆周的扫描测量,获得全方位的连续实景三维影像数据。

公司在数字化城市管理领域绝对的市场占有率是该项目顺利资本化的有力保障;公司的品牌和以往的业绩为该项目的市场开拓奠定了坚实基础。

综上,该项目具有必要性及可行性。

(三)项目实施主体

北京数字政通科技股份有限公司

(四)项目建设地点

北京市海淀区西直门北大街32号枫蓝国际中心A座18层

(五)项目建设内容

公司拟在未来的两年内建设10台基于Ladybug3的车载激光扫描系统和3台便携式激光扫描系统,本项目总投资为4,627.72万元人民币,拟利用超募资金4,627.72万元。

(六)项目实施计划

本项目投资金额为4,627.72万元人民币,公司计划第一年安装6辆数据普查车辆以及3台便携式数据普查设备,因此,预计本项目实施计划为:

单位:万元人民币

(七)项目的经济效益

遵循谨慎性原则,按所得税前及所得税后不同口径分别计算,该项目的财务内部收益率分别为38.33%和29.26%;投资回收期分别为4.38年和4.96年。本项目第六年将产生年销售收入12,840.00万元,产生年净利润7,162.25万元。

本项目计算期为6年(含建设期2年)。计算期内年均销售收入为5,470.00万元;项目财务累计净现值(Ic=10%)税前为5,046.64万元,税后为3,248.17万元。

(八)项目风险分析

1、新增折旧影响利润的风险

项目实施后,公司资产规模将增加2,385.60万元,项目达产后增加年折旧费和摊销约679.12万元。则公司存在因为固定资产折旧和无形资产摊销的增加而影响利润的风险。

2、核心技术人员流失的风险

目前,公司已建成高素质技术人员队伍,为该项目的实施以及公司的长远发展奠定了良好的基础。虽然公司已建立完善的知识管理体系,采取了一系列吸引和稳定核心技术人员的措施,包括核心技术人员持股,提高核心技术人员福利待遇、增加培训机会、创造良好的工作和文化氛围等,但这些措施并不能保证核心技术人员不流失。如果核心技术人员发生较大规模的流失,将增加本项目实施以及公司实现战略目标的难度。

3、规模快速扩张带来的管理风险

本公司近几年一直处于高速发展过程中,随着公司经营规模的扩大,建立更加有效的投资决策体系,进一步完善内部控制体系,引进和培养技术人才、管理人才和市场营销人才都将成为公司面临的重要问题。如果公司在高速发展过程中,不能妥善、有效地解决高速成长带来的管理风险,就可能对公司生产经营造成不利影响。

四、相关审核和批准程序

(一)公司董事会审议情况

公司于2011年4月15召开第一届董事会第十四次会议,审议通过了《关于使用超募资金建设基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集成和应用项目的议案》,同意公司使用超募资金中的4,627.72万元用于该项目的建设。

(二)公司独立董事意见

公司独立董事经核查后,对该事项发表意见:公司使用超募资金建设基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集成和应用项目事项符合相关法规和公司相关制度的要求,与募集资金投资项目的实施计划不相抵触,不影响募集资金投资项目的正常进行,不存在变相改变募集资金投向的情况。本次事项属于投向公司主营业务,符合公司发展战略,有助于提高公司的募集资金使用效率。且经北京数字政通科技股份有限公司第一届董事会第十四次会议审议通过,符合《深圳证券交易所创业板上市公司规范运作指引》、《创业板信息披露业务备忘录第1 号—超募资金使用(修订)》及《深圳证券交易所创业板股票上市规则》等文件中关于上市公司募集资金使用的相关规定和审议程序。因此,同意公司使用超募资金中的4,627.72万元用于该项目的建设。

(三)保荐机构意见

保荐机构招商证券股份有限公司及保荐代表人蔡玉洁、周晋峰对上述事项进行核查后出具了《招商证券股份有限公司关于北京数字政通科技股份有限公司使用超募资金建设基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集成和应用项目的核查意见》,认为:

公司本次将实际募集资金超额部分中的4,627.72万元建设基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集成和应用项目,有利于提高公司数字化城市管理系统的建设效率,并且能满足客户对数字化城市管理更高层次需求的需要,大大增强公司持续盈利能力。募集资金的使用没有与募集资金投资项目的实施计划相抵触,不影响募集资金投资项目的正常进行,不存在变相改变募集资金投向和损害股东利益的情况。

上述募集资金使用行为均已经过必要的审批程序,符合《关于进一步规范上市公司募集资金使用的通知》、《深圳证券交易所创业板股票上市规则》和《深

圳证券交易所创业板上市公司规范运作指引》的相关规定。因此,同意公司实施上述事项。

五、备查文件

(一)《第一届董事会第十四次会议决议》;

(二)《北京数字政通科技股份有限公司独立董事关于使用超募资金建设基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集成和应用项目的独立意见》;

(三)《招商证券股份有限公司关于北京数字政通科技股份有限公司使用超募资金建设基于Ladybug3的车载激光扫描系统研制、集成和应用项目的核查意见》。

特此公告

北京数字政通科技股份有限公司

董事会

2011年4月15日

三维激光扫描系统

三维激光扫描系统 基本介绍 三维测量可定义为“一种具有可作三个方向移动的探测器,可在三个相互垂直的导轨上移动,此探测器以接触或非接触等方式传送讯号,三个轴的位移测量系统经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功能的测量”。三维测量的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。 应用领域 机械、汽车、航空、军工、家具、工具原型等测量高精度的几何零部件以及测量复杂形状的机械零部件。 三维测量技术的应用领域: 最近几年,三维激光扫描技术不断发展并日渐成熟,目前三维扫描设备也逐渐商业化,三维激光扫描仪的巨大优势就在于可以快速扫描被测物体,不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。因此,其已经成为当前研究的热点之一,并在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。 (1)测绘工程领域:大坝和电站基础地形测量、公路测绘,铁路测绘,河道测绘,桥梁、建筑物地基等测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。 (2)结构测量方面:桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、监测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间面积、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量;管道、线路测量、各类机械制造安装。 (3)建筑、古迹测量方面:建筑物内部及外观的测量保真、古迹(古建筑、雕像等)的保护测量、文物修复,古建筑测量、资料保存等古迹保护,遗址测绘,赝品成像,现场虚拟模型,现场保护性影像记录。 (4)紧急服务业:反恐怖主义,陆地侦察和攻击测绘,监视,移动侦察,灾害估计,交通事故正射图,犯罪现场正射图,森林火灾监控,滑坡泥石流预警,灾害预警和现场监测,核泄露监测。 (5)娱乐业:用于电影产品的设计,为电影演员和场景进行的设计,3D游戏的开发,虚拟博物馆,虚拟旅游指导,人工成像,场景虚拟,现场虚拟。 三维测量方式 1)将被测物体置于三坐标测量空间,可获得被测物体上各测点的坐标位置,这项技术就是三坐标测量机的原理。三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一,可以替代多种表面测量工具,减少复杂的测量任务所需的时间,为操作者提供关于生产过程状况的有用信息。

三维激光扫描分类及工作操作规范

三维激光扫描分类及工作 操作规范 Revised by Hanlin on 10 January 2021

一、地面激光扫描系统 1、概述 地面激光扫描仪系统类似于传统测量中的全站仪,它由一个激光扫描仪和一个内置或外置的数码相机,以及软件控制系统组成。二者的不同之处在于激光扫描仪采集的不是离散的单点三维坐标,而是一系列的“点云”数据。这些点云数据可以直接用来进行三维建模,而数码相机的功能就是提供对应模型的纹理信息。 2、工作原理 三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号,经物体表面漫反射后,沿几乎相同的路径反向传回到接收器,可以计算日标点P与扫描仪距离S,控制编码器同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值β。三维激光扫描测量一般为仪器自定义坐标系。X轴在横向扫描面内,Y轴在横向扫描面内与X轴垂直,Z轴与横向扫描面垂直。获得P的坐标。进而转 换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或三维模型。 3、作业流程 整个系统由地面三维激光扫描仪、数码相机、后处理软件、电源以及附属设备构成,它采用非接触式高速激光测量方式,获取地形或者复杂物体的几何图形数据和影像数据。最终由后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型,以多种不同的格式输出,满足空间信息数据库的数据源和不同应用的需要。(1)、数据获取 利用软件平台控制三维激光扫描仪对特定的实体和反射参照点进行扫描,尽可能多的获取实体相关信息。三维激光扫描仪最终获取的是空间实体的几何位置信息,点云的发射密度值,以及内置或外置相机获取的影像信息。这些原始数据一并存储在特定的工程文件

车载激光扫描技术研究与应用现状

信息技术 摘要:近年来,随着三维激光扫描技术的不断发展和完善,车载激光扫描技术的应用越来越广泛。本文针对车载激光扫描技术,概述了该技术的工作原理,系统组成,处理流程,工程应用以及今后的发展。 关键词:车载激光扫描系统应用现状 0引言 三维激光扫描技术是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命,又被称为实景复制技术。它突破了传统的单点测量方法,具有快速,非接触式,渗透,实时,动态的,主动的,高密度,高精度,数字化,自动化等特点。三维激光扫描技术可以获取高精度高分辨率的数字地形模型,因为它能够提供扫描物体表面的三维点云数据。按照载体的不同,三维激光扫描系统又可分为机载、车载、地面和手持型几类。在许多环境下,车载激光扫描系统就可以克服利用地面激光测量系统扫描而造成的费时费力的问题,例如对大范围的区域进行制图。 1车载三维激光扫描系统的组成 在普通车的顶部的行李架上稳固连接车载三维激光扫描系统的传感器部分,或者直接在车顶直接加装一个定制部件的过渡板。激光传感器头、数码相机、IMU与GPS天线的姿态或位置可以通过车顶支架调整。传感器头与导 航设备间的相对姿态和位置关系靠高强度的结构保证。 2车载三维激光扫描系统的工作原理 车载激光扫描系统是将激光扫描仪与GPS、IMU联合使用。在测量的过程中,GPS测量记录道路两侧目标地物在世界坐标系的位置,激光扫描仪则负责记录影像纹理、形状距离,另外,还需要记录测量车行进的方向角以及行进过程中的加速度,可以计算任一时刻在每个方向上的速度,为IMU提供一些参数,从而可以采集到车载平台在任意时刻下的行进状态。同时,GPS会实时记录下测量车在世界坐标系下的坐标位置,这一位置为绝对位置,激光扫描仪会实时记录下测量车到道路两侧目标建筑物的相对距离和测量的角度,这个距离是激光脉冲发射点到目标地物表面的距离,根据几何关系,可以很容易的计算得出任一时刻,激光扫描脉冲发射点到目标建筑物的距离。利用空间和时间上的检校信息,就可以整合得到目标地物表面在世界坐标系下的绝对坐标,从而实现在没有任何参考点的情况下,动态、实时地获取道路两侧目标地物表面的三维信息的功能。 3车载三维激光扫描系统的研究现状 近年来迅速发展起来三维激光扫描技术,这一高新技术已经有许多西方发达国家将它应用于对敌观测系统和快速获取特定目标的立体模型。目前,许多国际研究机构都投入了大量的人力,物力和财力,进行相关技术的研究和开发。详细情况见表1。 4车载三维激光扫描系统的应用 现如今,车载三维激光扫描系统已经被越来越多的应用到各行各业。它可以完成大区域地形图测量;交通部门可以利用它进行事故的勘测,规划部门可以进行森林的计测,军事部门进行实战电脑模拟,建筑部门还可以进行各项建筑的实景建模。在2008年4月,在希腊从雅典到克林斯曼对一条长达120km的公路进行了详尽的测量工作。这项工程是在CAD中将主要的地物特征重建,用来扩建一条新的高速公路。整个过程中以每小时50km的车速,测量了9.8亿个点,仅仅花费了3个小时。 同时间段,英国的Leicester利用车载三维激光扫描系统将很多有科学价值的历史建筑物区域建模并完成归档,耗费的时间不长,但是达到了很高的精度。 国内某矿区,利用三维激光扫描仪制作了详实的矿区三维模型,结合地质、水文、采矿等数据,可用于开采方量计算、开采设计、回填方案制定、稳定性分析等矿山安全生产的多个方面。先进的法如三维激光扫描仪可在短期内完成大量的数据采集工作,结合强大的矿山后处理方案,是建设三维数字化矿山的必备工具。 5车载三维激光扫描系统的发展 车载三维激光扫描系统作为测绘科学的领先产品,是一种直接主动式测量方法,受天气条件的影响少,作业安全,作业周期快,易于更新,时效性强,而且,在数据处理后,所有带有3D坐标的点云都可以被输出到CAD的环境下进行进一步的数据处理和加工。从现在的形势来看,车载激光扫描系统基本涵盖测绘的各个领域。但是其自身还存在很多不足,如:系统获得的数据具有分布不规律,坐标不连续;用于普通地形测量的系统所发射的激光脉冲很容易被水吸收而很难产生发射光,因此,该系统难以确定水系的边界;到目前为止,还没有一套通用的作业规范和流程;目前LiDAR系统的价格昂贵,也一定程度上限制了该系统的普 车载激光扫描技术研究与应用现状 胡雨佳(辽宁地质工程职业学院) 名称 GPSVan VISAT GIMTM KISS GI-EYE CDSS WUMMS LD2000 LaserScan-nerMMS DDTI 开发单位 OhioState University University ofCalgary NAVSYS MunichU- niversityof theFederal Military NAVSYS Aachen大地 测量研究所 武汉测绘科 技大学 立得公司 武汉大学 美国数字数 据技术公司 平台 汽车、 火车 汽车 卡车 汽车 汽车 汽车 汽车 汽车 汽车 汽车 影像传感器 GPS,陀螺,里 程计,IMU 单色CCD,彩 色摄像机 CCD,摄像机 SVHS,单色 CCD,录音设 备 CCD 单色CCD CCD,激光扫 描仪 彩色CCD 激光扫描仪 触摸屏,录音 设备 参考文献 Goad,1991 Novak,1991 Schwarz,1993 EI-Sheimy,1999 Goetseeand Brown,1984 Caspary,1995 Brown,1998 Benningand Aussems,1998 LI等,1999 LI等,2001 LI等,2001 DDTI(网站)表1主要移动测图系统 301

数字资源建设指南

数字资源建设指南 为加强我校数字教学资源的普及与应用力度,实现优质资源的广泛共享,加快学校的优质数字教育资源建设,特制定《机电工程学校数字资源建设指南》,提出数字资源建设的指导思想、工作原则、建设机制、质量与技术要求以及内容重点,供全校师生及周边学校企展资源建设工作参照执行。 一、建设总则 数字教育资源建设的指导思想是落实立德树人根本任务,按照国家教育信息化和中职教育课程改革的总体要求,坚持系统性、引领性和实用性原则,满足教师和学生的多样化与个性化需要,促进从以教为中心向以学为中心转变,从知识传授为主向能力培养为主转变,从课堂教学为主向多种学习方式转变;促进教师和学生在教和学活动中常规化应用资源;促进教育均衡,全面提高教育教学质量。 数字教育资源建设的工作原则是坚持需求驱动、科学规划、统一标准和共建共享。 数字教育资源的建设机制是吸引高等学校、教育研究机构、教育出版机构、教育信息技术企业以及广大基础教育学校、教师广泛参与和协同建设,采用资源征集、汇聚、共建、捐助等多种建设方式,形成资源建设的源头活水。 二、建设目标与任务 教育教学资源围绕学中职教育发展的要求,建设符合学科教学实际,体现新课程教学理念,有引领示范作用,能够有效支持课堂教学和个性化学习的学科教学资源。 三、资源种类与基本要求 (一)资源种类 教学资源重点建设的种类包括教学素材、教学课件、微课程、网络课程、教学案例、教学工具与信息化培训课件。 1.教学素材 教学素材是指教学过程中使用的文本、图形、图像、动画、视频、音频等多媒体材料,是教学课件、网络课程、教学案例等教学资源的基本组成元素,是承载教学信息的基本单位。 2.教学课件 教学课件是指根据教学需要,在一定的学习理论指导下,经过教学设计,以多种媒体表现,具有良好结构,满足某一单元或知识点教与学需要的一种软件。例如:演示文稿、动画课件、电了白板课件等。 3.网络课程 网络课程是指以计算机网络为基础实现的课程教学内容及实施的教学活动的总和。从组成内容来说,它包含教学日标、教学内容、教学活动和评价方法等课程教学必备的要素。从组成形式来说,它包含符合网络学习特点、按照一定的教学日标组织起来的课程教学内容和网络课程教学支撑环境。网络课程建设主要主要以核心课程为主。 4.教学案例 教学案例是指记录教育教学过程中发生的教学活动、典型意义事例及相关信息的资源。概括来说,教学案例有两类,一类可用于教师总结教学经验,开展教研,促进教学水平提高。这一类教学案倒需要包括教学设计方案、教学课件、课堂视频实录和教学反思四个部分(有的还包含专家点评);一类用于帮助学生完成某个知识概念的理解与建构,如“微课’’资源,围绕某个知识点或问题进行讲解的以视频为主的教学短片,授课时间一般不超过15分钟,比如:知识点授课视频、操作过程演示视频等。 5.教学工具

SSW车载移动测量系统及其应用

S S W车载移动测量系统及其应用 刘先林* 摘要:基于激光扫描仪的SSW车载移动测量系统由数据采集和点云数据处理两大模块构成。本文详细介绍了系统的硬件构成、工作原理、关键技术,以及基于JX4-G硬件平台的点云数据处理系统(DY-2点云工作站)的基本功能,分析了系统的优势、应用领域。展望了系统的应用前景和今后的研究方向。 关键词:激光扫描仪移动测量组合导航点云工作站 一引言 移动测量系统(Mobile Mapping System, MMS)是20 世纪90 年代兴起的一种快速、高效、无地面控制的测绘技术[1]。 最初人们利用摄影测量技术集成组合导航技术构建移动测量系统,实现地面移动摄影测量,获取目标地物的影像和空间信息数据。由于地面摄影测量自身的局限性(视距变化大且短,同名点自动匹配困难等),系统所测数据精度较低,数据处理工作量大。 激光测距技术出现后,很快在测绘领域展开应用。先后出现了激光测距仪和激光扫描仪。新一代的移动测量系统就是将激光扫描仪、组合导航系统和CCD相机集成实现移动中直接获取目标物绝对坐标和纹理信息等数据的。由于地面测量环境复杂,GPS信号经常失锁,集成车载激光扫描移动测量系统(以下简称移动测量系统)技术难度很大。但其数据处理自动化程度高,数据结果直观,精度高。 SSW车载移动测量系统(以下简称SSW系统)(见图1)就是以激光扫描仪为主要传感器的新一代移动测量系统。 二 SSW系统结构与工作原理 (一)系统结构 SSW系统由激光扫描仪、IMU、GPS、里程计、线阵相机、面阵相机、电动转台、供电和*刘先林,中国工程院院士,研究员,博士生导师,中国测绘科学研究院名誉院长。

海量车载激光扫描点云数据的快速可视化方法

海量车载激光扫描点云数据的快速可视化方法 激光扫描系统能够直接获取被测目标表面的三维空间坐标,具有采样密度高、点云分 布密集等特点,正逐渐成为三维空间信息快速获取的主要手段之一,被广泛应用于文物保护、三维重建、数字地面模型生产、城市规划等领域[1]。现代车载激光扫描系统,通常 安装多个激光扫描头采集三维点云数据,如Optech公司的LYNX系统,Riegl公司的VMX-450系统。车载激光扫描系统沿着某一轨迹采集数据,多个高频采样激光头数据相互叠加,产生海量三维点云数据,其数据量随着轨迹的延长而线性增加。例如,VMX-450系统在约 一个小时内,可获取40 km左右长度的点云数据,数据量高达1 TB。对于车载激光扫描系统采集的海量三维点云数据,单在数据量方面即对后续数据处理(如点云滤波、分割,目 标识别,三维重建和可视化等)带来巨大的挑战。为实现海量点云数据的空间分析及可视化,需要实时、高效地完成点云数据的调度和查询工作。空间数据的调度,关键在于数据 的索引与检索,索引的性能优劣直接影响到系统的效率和分析能力。因此,如何建立合理 的空间索引机制,是解决海量空间数据组织和快速调度的关键问题。许多标志性索引方法 已被广泛应用于空间数据的检索、查询、存储以及管理,如四叉树[2]、R树[3, 4]、R* 树[5]和八叉树[6]等。 在地理信息系统中,支持二维空间数据的索引方法已非常成熟。但是,随着三维点云 数据的广泛应用,迫切需要在虚拟地理环境下可视化全部三维点云数据。在三维点云数据 可用性不断增强的驱动下,出现了一些具有可视化和三维点云数据管理功能的商业软件[7, 8]。然而,Quick Terrain Reader、Point Tools等商业点云处理软件对载入点云数据量有严格限制,不支持车载海量激光点云数据的实时三维可视化,从而引发了完善三维 激光点云数据空间索引方法的热潮。 R树或R*树的每个子块包含一个对象,这些子块可以彼此重叠。文献[9]提出利用三 维 R 树结构管理虚拟环境下的三维建筑物。文献[10]提出使用三维 R 树结构快速索引激 光点云数据。但是,如何有效解决R 树子块重叠是三维点云数据管理尚未解决的问题。四叉树索引是一种基于树的空间索引,它按照一定的规则,将已知范围的空间递归地均分成 4个部分,直到每个子块满足条件为止[11]。文献[12]提出了一种基于四叉树的三维点云 渲染方法,此方法在假设连续点属于同一条扫描线的前提下,只存储每个叶子节点内的点 的位置以节省存储空间。但是,这种方法无法对多扫描仪获取的无序点云建立索引。八叉 树作为四叉树的3D扩展亦被广泛应用于三维数据索引。文献[13]提出了基于八叉树的三 维点云数据的多尺度可视化方法。文献[14]提出了一种开源的八叉树点云数据索引标准数 据格式,并测试其在海量点云特征提取算法方面的适用性。文献[15]通过哈希表数据结构 优化八叉树结构,实现三维点云数据的快速检索。文献[16]设计了一种基于外存的多分辨 率数据结构,实现了海量点云数据的实时可视化与交互编辑。一般情况下,基于八叉树 的树结构比较适合处理三维点云数据,并且该方法有现行开源标准数据格式[14]。但是, 对车载激光扫描系统采集的三维数据使用八叉树索引具有分布不均等缺点,会出现大量空 的叶节点。这直接造成了点云存储空间的低利用率,并且增加了空间数据查询的复杂度。 相比四叉树结构,八叉树结构需要更多的存储空间,更难实现。快速检索算法通常需要耗

车载三维激光扫描系统简介

一、系统简介 三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术,是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法,大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间点位信息,为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。 近些年来,三维激光扫描仪已经从固定朝移动方向发展,最具代表性的就是车载三维激光扫描仪,车载三维激光扫描仪是将三维激光扫描设备、卫星定位模块、惯性测量装置、里程计、360°全景相机、总成控制模块和高性能板卡计算机集成并封装于汽车的刚性平台之上,在汽车移动过程中,快速获取高精度定位定姿数据、高密度三维点云和高清连续全景影像数据,通过统一的地理参考和摄影测量解析处理,实现无控制的空间地理信息采集与建库。 汽车、三维激光扫描仪、数据处理软件,这三部分共同组成了车载三维激光扫描系统。 图1.车载三维激光扫描系统图2.系统工作原理图

二、发展状况 随着地理空间信息服务产业的快速发展,地理空间数据的需求也越来越旺盛。地理空间数据的生产,成为世界经济增长的一大热点。目前世界上最大的两家导航数据生产商NavTech和Tele Atlas均将车载三维激光扫描系统作为其数据采集与更新的主要手段,并将该技术视为公司的核心技术。 我国在车载三维激光扫描系统测图领域的研究起步较早,现已在多传感器集成、系统误差检校、直接地理参考技术、交通地理信息系统等方面取得突破性的进展,其中最具代表性的有李德仁院士主持、立得空间信息技术有限公司研制的LD2000-RM车载道路测量系统和刘先林院长主持、首都师范大学研制的SSW车载测图系统。 三、国内的应用 经过多年的发展和应用,车载三维激光扫描系统已在我国基础测绘、应急保障测绘、街景导航地图测绘、三维数字城市建设、矿山测绘、公路GIS与公路路产管理、电力GIS数据采集与可视化管理、铁路GIS与铁路资产管理、公安GIS数据采集等项目中得到广泛应用。较为成功案例有黑龙江测绘局基于移动道路测量系统的数字道路采集生产、武汉市汉阳沌口经济技术开发区电子地图测制、韩国高速公路公司道路设施调查维护、湖北楚天

数字资源深度利用现状与趋势

北京大学图书馆 朱强 2016.05.09

资源利用环境扫描资源利用现状分析资源利用发展方向

数字出版与数字阅读环境 数字出版方兴未艾 ?《2014年-2015年中国数字出版产业年度报告》显示2014年我国数字出版产业收入为3387.7亿元,比2013年增长33.36%。互联网期刊收入从2006年的5亿元增长至2014年的14.3亿元,8年间增长近两倍;电子图书从2006年的1.5亿元增长到2014年的45亿元,8年间增加了29倍; ?到2020年,世界上75%的期刊将只以数字形式,或者数字和纸版混合的形式出版。(British library 2020 vision) 数字资源日益丰富 2014年全国本科院校图书馆平均电子文献资源购置费为346.73万元,占文献资源购置费的66.06%。 数字阅读用户规模不断壮大 ?我国成年国民数字化阅读方式(网络在线阅读、手机阅读、电子阅读器阅读、光盘阅读、Pad阅读等)的接触率连续7年上升,2015年达到64%; ?亚马逊2015年在国内的阅读量为300万台,45%的电子阅读器用户每天都在使用; ?德国世界报:中国年轻人用智能手机“搞定一切”日常生活。

数字化科研与教学环境 数字阅读和网络交互是新型知识服务环境的典型特征。一方面,科学研究的生产链不断被细分,针对性的新工具和方法不断出现。另一方面,在线教育,翻转课堂,碎片化阅读,教学和自学的模式和方法也在不断逐渐演变。 将1%学习成绩最好的学生直接输送给全 世界最好的公司,从中收取中介费。换句 话说,该网站不仅为全世界的学习者提供一对一在线教学。只需输入学习科目,InstaEDU 就会给你检索出一群在线优秀老师,这些老师都 来自斯坦福或者哈佛这类名校。

三维激光扫描系统

三维激光扫描系统 1.概述 三维光纤激光切割机是由专用光纤激光切割头、高精度电容式跟踪系统、光纤激光器以及工业机器人系统组成,对不同厚度的金属板材进行多角度、多方位柔性切割的先进设备。三维机器人激光切割机设备广泛应用于金属加工、机械制造及汽车零部件制造等对3D工件有加工需求的生产中。 2.三维光纤激光切割机器人 (1)三维激光切割原理激光通过激光器产生后,由反射镜传递并通过聚集镜照射到加工物品上,使加工物品(表面)受到强大的热能而温度急剧增加,使该点因高温而迅速的熔化或者汽化,配合激光头的运行轨迹从而达到加工目的。 (2)光纤的选择根据金属板材的厚度不同,选用不同的光纤激光器功率,三维切割光纤激光器的功率一般分200W、300W、400W、500W与1000W等多种规格;对不同功率的激光器配备不同的冷却系统,以保障激光器的正常工作。同时要根据机械臂的工作半径和加工工件的大小选定合适长度的操作光纤传输激光,以满足客户切割要求。 (3)辅助气体的要求三维光纤激光切割机采用的辅助气体是99.99%的氧气,这样对切割的精度、速度和切割的断面效果有很大的帮助。 耗电耗材: 系统耗电:<8KW(根据选配激光器功率大小而异) 零星耗材:<0.5元/小时(包括高功率激光器水冷系统的滤芯、切割头气嘴和切割头保护镜片) 吹气费用:<6元/小时(以用纯氧辅助切割2MM内碳钢为例) 性能指标: 激光功率:200W/300W/400W/500W/1000(根据工件材质和料厚可选) 激光波长:1070NM 工作区域:半径2米的半球形工作区域(选配半径2米的机械手) 切割速度:0-15米/分钟(根据功率大小和工件材质与厚度可调) 供电电源:三相交流380V 用电功率: <8KW(根据选配激光器功率大小而定) 冷却方式:风冷/水冷(根据选配激光器功率大小而定) 切割头焦距:5-7英寸(根据工件厚度可选)

三维激光扫描仪的原理及其应用

三维激光扫描仪 2.1三维激光扫描仪研究背景 自上个世纪60年代激光技术已经开始出现,激光技术以其单一性和高聚积度在20世纪获得巨大发展。实现了从一维到二维直至今天广泛应用的三维测量的发展,实现了无合作目标的快速高精度测量。而且数字地球,数字城市等一系列概念的提出,我们可以看到:信息表达从二维到三维方向的转化,从静态到动态的过渡将是推动我国信息化建设和社会经资源环境可持续发展的重要武器。目前,各种各样的三维数据获取工具和手段不断地涌现,推动着三维空间数据获取向着实时化、集成化、数字化、动态化和智能化的方向不断地发展,三维建模和曲面重构的应用也越来越广泛[1]。传统的测绘技术主要是单点精确测量,难以满足建模中所需要的精度、数量以及速度的要求。而三维激光扫描技术采用的是现代高精度传感技术,它可以采用无接触方式,能够深入到复杂的现场环境及空间中进行扫描操作。可以直接获取各种实体或实景的三维数据,得到被测物体表面的采样点集合“点云”,具有快速、简便、准确的特点。基于点云模型的数据和距离影像数据可以快速重构出目标的三维模型,并能获得三维空间的线、面、体等各种实验数据,如测绘、计量、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实等。 其中,地面三维激光扫描技术的研究,已经成为测绘领域中的一个新的研究热点。它采用非接触式高速激光测量的方式,能够获取复杂物体的几何图形数据和影像数据,最终由后处理数据的软件对采集的点云数据和影像数据进行处理,并转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型,能以多种不同的格式输出,满足空间信息数据库的数据源和不同项目的需要。目前这项技术已经广泛应用到文物的保护、建筑物的变形监测、三维数字地球和城市的场景重建、堆积物的测定等多个方面。 2.2 三维激光扫描技术研究现状 2.2.1 主要的三维激光扫描仪介绍 随着三维激光扫描技术研究领域的不断扩大,生产扫描仪的商家也越来越多。主要的有瑞士Leica公司,美国的FARO公司和3D DIGITAL公司、奥地利的RIGEL公司、加拿大的OpTech公司、法国MENSI公司、中国的北京荣创兴业科技发展公司等。这些扫描仪在扫描距离、扫描精度、点间距和数量、光斑点的大小等指标有所不同[2]。主要的分类见图1-1和表1-1。

机载和车载式激光扫描技术

机载和车载式激光扫描技术 2011-03-04 16:26:18 作者:admin来源:浏览次数: 为将基础设计方案作为设计规划的基础,用于地区通道巴苏木的改建和扩建工程,需要借助直升飞机和车辆上安装的测量系统来提取存档数据,并用CARD/1进行处理,准备用于设计。测量控制中要遵守RAS测量规范中对于这一测量方法的准确度要求。同样这一测量方式的安全性、便捷性和节约成本的特点都为您的设计拓宽了发展空间。 在交通车辆范围内对存档数据进行提取,这种操作模式对测量提出了特殊的挑战和要求。需要采取安全防护和隔离措施,才能允许并可能执行测量操作。尽管已提供了安全保护措施,在道路或轨道区域内进行的工作,对于测量小组而言仍然是危险的。而且几乎就不可能做到在毫无干扰的情况下完成一次测量操作。此外,测量作业还经常会对交通运行状况造成影响,特别是在车流量非常大的高速公路或主干线上根本不能长时间封锁车道。下面介绍了一种测量方法,可以允许在道路交通中安全无干扰的完成测量,并同时可为道路设计提取适宜的基础数据,而且还满足了RAS测量规范的准确度要求。 项目 在已设计的OD Bassum的改建和扩建工程中,要将路段的长度从11.64km缩短为10.037km,下萨克森州政府下属的道路施工和交通部门、尼恩堡的业务部(Dipl.-Ing. Bernd Habermann)共同承担了任务,完成工程所需的测量工作,并建立基础设计图作为整体设计的基础资料。这一任务的重要组成部分就是借助车载扫描仪(MLS)和机载扫描仪(ALS),完成一条1.3km长的地图通道的存档数据提取。并基于国家特殊的“编码2000“完成已提取点云的矢量化操作。利用大地坐标控制测量方式,除了可提交证明,而且用这种组合式的数据采集方法也可达到一定的准确度要求,并且允许在道路设计方案中使用扫描数据。 机载扫描技术(ALS) 和车载扫描技术(MLS) 为完成点数据和图片数据的采集,需要利用直升飞机和车辆上安装的测量系统来执行测量。在这一过程中需要用到TopEye (ALS)和Streetmapper (MLS)两种系统。ALS/MLS系统基本上是由下面几种组件构成的: ▲GPS, INS/IMU ▲一台或多台激光扫描仪 ▲照相机和录像机系统 ▲用于MLS的计程仪(Wegmesser) 由于车载系统的照相机图片对于高精度要求的项目而言,通常都只能用于识别对象。并且由于行驶速度,要求仪器必须要达到相当高的数据采集频率。因此照相机系统通常配备的是中等的分辨率(2-4百万分辨率)。相对而言,飞机上装配的激光扫描系统就配备了一台高分辨率并且已校准过的照相机(Rollei AIC,39百万分辨率)。 这两种系统都可在最短的时间内为长路段设施准确的提取存档数据。由于车载式测量系统较高的扫描频率,并且测量车是与行驶中的车流“一同行驶“的,因此避免了对交通状况造成影响。 飞行 为了从空中提取尽可能高分辨率的航拍图,并保存激光扫描数据,飞行过程中只能保持到地面150m的高度。在两条平行线路上方完成的飞行测量保证了为以后的分析操作准备一个足够宽的走廊带。 对于航拍数据可以达到下面的分辨率: 航拍图:地表分辨率2cm 点云:大约为每平方米50个测量点 行驶 测量车辆可沿两个行驶方向完成对每条行驶轨迹的测量。数据采集速度受交通状况影响,在30km/h到50km/h之间。基于较低的速度进行统计,两台扫描仪(测量频率为200000点/秒)采集的点密度为每平方米3000个测量点。 两种照相机系统都是沿行驶方向架设的。在行驶方向上还可增加一台录像机,记录整个过程。 对测量数据的分析 在结束了飞行和行驶过程后,测量数据就已准备完毕。然后需要将激光扫描数据转换到本地的坐标系中,并自动进行分类。对分类后的结果进行一次可视的检查,或者进行一次手动的后续编辑,都可保障已准备的点的数据质量。两种扫描系统的激光扫描数据可组合使用,因此在后续的分析过程中,可使用一个点

课题申报范本:高校数字化教学资源体系建设与应用研究

课题申报范例精选 【导语】课题要坚持正确的政治方向,充分体现中央有关精神和要求,具有鲜明的问题导向和创新价值。应用对策类选题要有现实性、针对性和前瞻性;基础理论类选题要立足学术前沿,具有原创性和开拓性;跨学科类选题要体现学科交叉渗透的属性和特点。选题文字表述科学、严谨、规范。以下是课题优秀成果,是各类教师进行课题申报、开展课题研究、撰写研究报告的参考模板和范例。 高校数字化教学资源体系建设与应用研究课题名称:高校数字化教学资源体系建设与应用研究 关键词:信息化、资源库、教学 申报级别:全国教育信息技术研究课题 课题类别:青年课题 学科分类:信息技术 研究类型:信息技术 预期研究成果: 立项号: 课题设计论证

1.本课题国内外研究现状述评、选题意义和研究价值 1.1国内外研究现状述评随着互联网技术向宽带、高速、多媒体方向的发展,国内外大批高校和企业机构开始涉足数字化教学资源的开发与建设。关于数字化教学资源的研究,国外学者比较重视开放课程资源项目。国外高等教育机构秉承开放和自由的理念,为全世界的受教育者提供高质量免费的教育资源。查尔斯·威斯特曾指出:“对大学来说,互联网技术本质的特点就是开放与机遇,这应该是大学运用它的出发点”。2001年4月,美国麻省理工学院通过媒体免费向社会公开发布其从本科生到研究生教育的全部课程,在世界范围内掀起轰轰烈烈的开放课程资源运动(MIT Open Courseware,MITOCW),为全球教育资源共享做出表率。据大卫·威利(David Wiley)统计,目前世界上已有21个国家和地区超过250所高等教育机构开始实施开放教育资源项目。美国教育信息资源中心和教育部共同建立了一个容纳900个教案的数字图书馆,并利用全国性的专家网和数据来解答教育者提出的问题。美国国家自然科学基金投资1亿美元建设的NSF/ASPA/NASA数字图书馆,涵盖了大规模的文献库、空间影院库、地理图源库、声像资源库。目前发展最大的MOOC平台,拥有相近500门来自世界各地大学的课程,门类丰富。自1980年电化教育引入我国以来来,就一直在进行数字化教学资源建设,从投影片、幻灯片、录音带、录像带、教育电视节目到CAI 课件的制作,积累了丰富的经验并取得了一定成果。教育部1998年12月制定,国务院1999年1月批转的“面向21世纪教育振兴行动

面向车载激光扫描点云快速分类的点云特征图像生成方法_杨必胜

第39卷 第5期测 绘 学 报 Vol .39,No .5 2010年10月 Acta Geodaetic a et Cartogra phica Sinic a Oct .,2010 文章编号:1001-1595(2010)05-0540-06 面向车载激光扫描点云快速分类的点云特征图像生成方法 杨必胜1,2,魏 征1,2,李清泉1,2,毛庆洲1, 2 1.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北武汉430079; 2.武汉大学时空数据智能获取技术与应用教育 部工程研究中心,湖北武汉430079 A Classification -oriented Method of Feature Image Generation for Vehicle -borne Laser Scanning Point Clouds YANG Bisheng 1,2,W EI Zheng 1,2,LI Qingquan 1,2,MAO Qing zhou 1,2 1.State Key Laboratory of Information Engineering in Survey ing ,Ma pping and R emote Sensing ,Wuha n University ,Wuhan 430079,China ; 2.Engineering Resea rch Center for Spatio -temporal Da ta Smart Acquisit ion and Applica tion ,Ministry of Educa tion of China ,W uhan University ,W uha n 430079,China Abstract :An efficient method of feature image gener at ion of point clouds to automatical ly classify dense point cl ouds into d ifferent categories is proposed ,such as terra in points ,build ing points .The method first uses pl anar proj ect ion to sort points into d ifferent grids ,then calculates the weight s and fe ature val ues of grids according to the dist ribut ion of l aser scanning points ,and finall y generates the fe ature image of point clouds .Thus ,the proposed method adopt s contour extr act ion and tr acing me ans to extr act the bound aries and point clouds of man -made o bjects (e .g .bu ildings and trees )in 3D based on the image generated .Exper iments show that the proposed method provides a promising sol ut ion for cl assifying and extract ing man -made objects from vehicl e -borne l aser scanning point clouds . Key words :vehicl e -borne laser scanning ;data cl assi fication ;object extract ion ;image segmentat ion 摘 要:以车载激光点云数据为研究对象,提出一种适合于其快速分类与目标提取的点云特征图像生成方法。首先将扫描区域进行平面规则格网投影,通过分析格网内部点云的空间分布特征(平面距离、高程差异、点密集程度等)确定激光扫描点的定权,从而生成车载激光扫描点云的特征图像。利用生成的点云特征图像,可采用阈值分割、轮廓提取与跟踪等手段提取图像分割的建筑物目标的边界,从而确定边界内部点云数据,实现目标分类与提取。本文以Optech 公司的车载激光扫描数据为试验对象,验证本文提出方法的可行性和实用性。关键词:车载激光扫描;数据分类;目标提取;图像分割中图分类号:P 208 文献标识码:A 基金项目:国家自然科学基金(40871185);教育部新世纪优秀人才支持项目(NCET -07-0643);对地观测技术国家测绘局重点实验室经费;测绘遥感信息工程国家重点实验室专项科研经费 1 引 言 三维扫描技术起源于20世纪80年代,在获取空间信息方面提供了一种全新的技术手段,使传统的单点采集数据变为连续自动获取数据,且激光扫描仪能够直接获取被测目标表面点云的三维空间坐标,具有采样密度高、点云分布密集等特点,其已被广泛地运用于文物保护、三维重建、数字地面模型生产、城市规划等领域。 机载激光扫描数据在DEM 生成、建筑物顶部重建等方面的处理技术已相对成熟[1-6]。但机载激光扫描只能获取地物的顶部数据,缺乏立面的细节信息(如建筑物墙面)。近年来,以车辆为 搭载平台,集成GPS 、INS 、激光扫描仪、CCD 相机等多种传感器,在传感器同步控制的基础上实 现道路以及道路两侧建筑物、树木等地物的表面数据的快速获取已成为国际上研究的热点。国际摄影测量与遥感协会已开设多个专题组从事这方面的研究与讨论。国内外的研究机构与公司也相继推出了一些车载激光扫描系统,如:日本东京大学空间信息科学中心研制的VLMS [7-8],3D Laser Mapping 和IG I 公司合资开发的S treetM apper 系统[9],加拿大Optech 公司的Ly nx 系统[10]。 与机载激光扫描点云数据相比,车载激光扫描点云数据中存在大量Z 平面上的点云数据,如垂直于地面的一些竖直面上的点云数据。因而针

三维激光扫描分类及工作流程

一、地面激光扫描系统 1、概述 地面激光扫描仪系统类似于传统测量中的全站仪,它由一个激光扫描仪和一个内置或外置的数码相机,以及软件控制系统组成。二者的不同之处在于激光扫描仪采集的不是离散的单点三维坐标,而是一系列的“点云”数据。这些点云数据可以直接用来进行三维建模,而数码相机的功能就是提供对应模型的纹理信息。 2、工作原理 三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号,经物体表面漫反射后,沿几乎相同的路径反向传回到接收器,可以计算日标点P与扫描仪距离S,控制编码器同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值β。三维激光扫描测量一般为仪器自定义坐标系。X轴在横向扫描面内,Y轴在横向扫描面内与X轴垂直,Z轴与横向扫描面垂直。获得P的坐标。进而转 换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或三维模型。 3、作业流程 整个系统由地面三维激光扫描仪、数码相机、后处理软件、电源以及附属设备构成,它采用非接触式高速激光测量方式,获取地形或者复杂物体的几何图形数据和影像数据。最终由后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型,以多种不同的格式输出,满足空间信息数据库的数据源和不同应用的需要。 (1)、数据获取 利用软件平台控制三维激光扫描仪对特定的实体和反射参照点进行扫描,尽可能多的获取实体相关信息。三维激光扫描仪最终获取的是空间实体的几何位置信息,点云的发射密度值,以及内置或外置相机获取的影像信息。这些原始数据一并存储在特定的工程文件中。其中选择的反射参照点都具有高反射特性,它的布设可以根据不同的应用目的和需要选择不同的数量和型号,通常两幅重叠扫描中应有四到五个反射参照点。 (2)、数据处理 1) 数据预处理 数据获取完毕之后的第一步就是对获取的点云数据和影像数据进行预处理,

车载激光测绘系统技术分析与研究

车载激光测绘系统技术分析与研究 摘要:论述了车载激光测绘系统的国内外发展现状、技术原理、数据处理及特点等相关理论,提出了车载激光测绘系统在目前实际应用中存在的问题,并展望了车载激光测绘系统的技术发展方向。 关键词:车载激光测绘系统;技术原理与数据处理;技术分析; 1 引言 20世纪80年代末,激光测绘技术在多等级三维地球空间信息的实时获取方面取得了重大突破,数据的获取方式逐步由人工单点获取,朝着连续自动获取的方向发展,使数据处理的自动化、智能化成为可能。激光测绘技术直接获取高精度三维数据,与传统测量技术相比具有明显的优越性,可广泛应用于三维空间数据的采集与更新。由于实际场景的多样性和复杂性,各种采集目标地物的激光扫描测量系统相继问世,根据传感器搭载平台的不同可分为星载、机载、地面激光扫描测量系统。由于采用星载或者机载传感器来采集地面目标物体的三维数据造价相对较高且仅能够采集到城市等建筑物密集区域目标物体的顶面信息,对于近景三维目标的信息采集受到限制,因此车载激光扫描系统的研究成为热点。车载激光测绘依托于我国稠密的公路网,能够覆盖绝大多数测绘区域,作业灵活,使用资源很少,具备低成本、高效率、快速测量等特点,对我国数字化城市建设以及军事测绘等测绘工程提供了有力的技术支持。 2 国内外发展现状 目前,国外已推出的一些产品,如加拿大Optech公司的L YNX 移动激光测量车、美国Applanix公司的LandMark、英国3D Laser Mapping 公司的StreetMapper 360、美国MDL公司的Dynascan、日本TOPCON公司的IP-S2、诺基亚所属公司NA VTEQ的激光采集车、德国SITECO公司所生产的Road Scanner以及Google 使用的街景采集车。国内武汉大学、山东科技大学、南京师范大学、华东师范大学、北京首都师范大学也进行了相关研究并推出类似产品。这些产品的集成原理都是相似的,不同之处主要是面向的市场需求不同,所采用传感器的类型和技术指标也不同。

三维激光扫描系统

三维激光扫描系统 适用材料:不锈钢、碳钢、合金钢、硅钢、钛合金等金属材料的三维切割。 应用范围:广泛应用于汽车制造、模具制造、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业。 产品结合汽车钣金覆盖件和底盘件的行业特点,采用工业机器人+光纤激光器的组合进行三维切割,耗材耗电总费用控制在每小时20元内。

采用用工业机器人代替五轴机床。工业机器人的重复定位精度比五轴机床稍低,约为±100uM,但完全满足汽车钣金覆盖件和底盘件行业的精度要求。而采用工业机器人大大降低了系统的成本造价,减少了耗电系统费用和系统运行维护费用以及系统的占地面积。 用光纤激光器代替CO2激光器。光纤激光技术是近几年高速发展的激光技术,相比传统激光,具有更好的切割质量,更低的系统造价,更长的使用寿命和更低的维护费用,更低的耗电。光纤激光器的激光可以通过光纤传输,方便与工业机器连接,实现柔性加工。 耗电耗材: 系统耗电:<8KW(根据选配激光器功率大小而异) 零星耗材:<0.5元/小时(包括高功率激光器水冷系统的滤芯、切割头气嘴和切割头保护镜片) 吹气费用:<6元/小时(以用纯氧辅助切割2MM内碳钢为例) 性能指标: 激光功率:200W/300W/400W/500W/1000(根据工件材质和料厚可选) 激光波长:1070NM 工作区域:半径2米的半球形工作区域(选配半径2米的机械手) 切割速度:0-15米/分钟(根据功率大小和工件材质与厚度可调) 供电电源:三相交流380V 用电功率: <8KW(根据选配激光器功率大小而定) 冷却方式:风冷/水冷(根据选配激光器功率大小而定) 切割头焦距:5-7英寸(根据工件厚度可选) 机械手重复定位精度:±0.1MM 机械手保护等级:IP65 系统使用寿命:十万小时 系统保修:2年 系统选型: 1. 根据工件大小选配不同臂长的机械手。在置顶安装的情况下,机械手为半球面的工作区域,考虑到用户的实际加工情况和后期产品升级空间,建议采用臂长 2.01米的机械手,可达直径3米的半球形加工区域。

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