激光扫描数据流在线采集与辨识技术研究

发布时间：2020-03-30 06:19

【摘要】：激光扫描系统在对物体进行表面测量方面具有很高的实用价值,其关键技术之一就是对数据流的采集与辨识。激光扫描系统数据流具有速度快、数量多等特点,且数据流采集时,一方面测长数据与测角数据存在异步问题,另一方面有线的数据流采集影响了系统布局的机动性。如何能够对数据流在无线网络环境下进行异步匹配,并能够快速的采集与辨识是本文研究的重点内容。首先本文介绍了振镜式激光扫描系统的组成以及相关原理,并对基于振镜式激光扫描系统的数据流在线采集与辨识系统进行设计,重点研究了高速数据流传输方式升级为无线传输时数据包与测量系统的最佳匹配关系,以LabVIEW为上位机软件采用多线程技术开发激光扫描系统异步数据流的实时采集与融合程序,实现数据流的异步在线采集;利用LabVIEW与MATLAB混合编程对点云去噪以及背景滤除,实现数据流的在线辨识。然后对激光扫描系统的辅助系统进行设计,主要进行激光扫描系统的闭环扫描程序设计,实现系统的闭环扫描。最后搭建振镜式激光扫描系统,并对关键器材进行测试标定实验以及对3D几何体模型进行数据流在线采集与辨识实验。结果表明利用搭建的激光扫描系统在无线网络条件下能够快速的对数据流进行采集与辨识。
【图文】：

优越性却在上世纪九十年代末，华中理工大学图像识别与人工智能研究所与某公司过多年研究开发出我国首台小型三维激光扫描系统[7]。武汉大学具有完全自主知识产权的“LD 激光扫描测量系统”，用多个传感器采集目断面数据信息，最终获得实体模型表面特征。北京天远三维科技有限公司开发的KIO 三维激光扫描系统(图 1.1(a))是中国自主研发和制造的第一台照相式三维扫描系，并逐渐推出了便携式三维激光扫描系统。广州思拓力测绘科技有限公司研发的三激光扫描仪 X300 是国内首台量产的三维激光扫描设备，思拓力隆重推出的 X50 被为是一款极具性价比的普及之作，且 X50 是思拓力完全根据国内用户的思维习惯量打造的三维激光扫描设备(图 1.1(b))能够适应复杂的工作环境。具有完全的自主知识权的北京北科天绘生产出的 U-Arm 系列扫描仪(图 1.1(c))[8]也标志着我国在三维扫描术领域迈入新的阶段。

图 1.2 Z+F IMAGER 5016 三维激光扫描仪 图 1.3 FocusS350 三维激光扫描冲式三维激光扫描仪中 Riegl 公司引领世界潮流，，其 LPM-321(图 1.4)是系统中射程最远的高精度三维激光扫描测量系统，即便没有光学反射片0m 的目标也能够进行精确的进行扫描测量，其采用了 Riegl 内部研发的数字信号处理技术以及回波全波形分析技术，研究出了在机载激光雷达的技术：发出一个激光光束，捕捉到多个回波信号。从而能够将被测实类。即使在恶劣环境条件下也能有较高的测量精度，且即使有多重目标可以对单个激光脉冲实现对三个目标精确测量。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH744.5

【参考文献】

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本文编号：2607169