Z+F IMAGER地面三維激光掃描系統

隨著經濟建設的快速發展,城市變化日新月異,傳統的航測方法、手段已不能快速、準確、大范圍地獲取地理空間數據,不能滿足城鄉規劃建設、經濟和社會快速發展的需要。進入二十一世紀以來,地面激光雷達系統發展迅速,應用領域遍及各行各業,如工廠規劃、交通事故管理、古建筑保護、犯罪現場重現等。如今地面激光掃描儀以其高精度、高密度和高速度等特點成為空間信息獲取技術中不可或缺的地面補充系統。
??? 德國Z+F電子技術有限公司(下簡稱Z+F公司)成立于1963年,多年來一直從事高精度掃描儀的研發,從1992年至今已推出了六代高端掃描儀產品。其最新產品IMAGER 5010是繼IMAGER 5006和IMAGER 5006i之后于20010年推出的又一款升級系統。IMAGER 5010不僅在外觀上,更是在性能上進行了多項的革新,最大測距達187.3米,數據獲取速率達每秒100萬點,測量精度高達0.3毫米(10米處,80%反射率時),幾乎可以滿足客戶的所有高端應用需求。

主要特色

-設計緊湊、便于攜帶、操作靈活
-旋轉鏡支持320度垂直掃描,360度水平掃描
-最大測距可達187.3米
-精度可達到毫米級
-內置硬盤的存儲空間為64G,可以滿足至少兩天的高密度掃描工作
-可通過以太網進行遠程操作
-使用AC外接電源(100~240伏),掃描儀可以進行不限時的掃描工作
-在無外接電源情況下,使用內置蓄電池可保證掃描儀正常工作至少2.5小時
-使用TRAPP外接蓄電池,則工作時間可達4小時以上,同時為監控掃描儀的便攜計算機供電

應用領域

1. 數字工廠
????數據的高精度對于數字工廠規劃等領域來說頗為重要。使用IMAGER 5010進行掃描,可獲取所有現存機械設備和廠房的精確三維數據。精確到毫米級的測量數據對于規劃新設備的位置以及對老設備的改造起著決定性的作用。
????使用LFM數據后處理軟件,可自動生成所掃描設備及空間的三維模型。以此可對生產環境進行模擬、對新設備的規劃擺放進行設計和對現有設備改造的風險進行預估,從而大大縮短設計規劃所需的時間,能夠在不影響正常生產的前提下對生產設備及空間進行改造規劃。使用IMAGER 5010系統,可大大提高數據獲取及處理能力,進而優化整個規劃程序并降低改造成本。
應用范圍包括:汽車工廠 、化工廠 、電廠、鉆井平臺、其他工業設施

?2. 數字建筑?
????在Z+F IMAGER 5010 的研發過程中對于建筑領域的測量精度予以特別的考慮,高精度的掃描數據為詳細記錄建筑物表面的風沙磨損及老化變形情況和推算建筑物漸變形態提供了可能。IMAGER 5010的測量精度可達毫米級,可獲取極為精準的建筑物結構及細節數據。
????三維掃描數據可為新建筑的設計以及舊建筑的改造提供詳細的技術資料。由三維掃描數據生成的三維矢量模型可與表面材質數據一起合成到虛擬現實系統中,實現虛擬漫游,人們可步入一幢尚未建成的建筑中進行參觀體驗。配合數碼相機提供的彩色影像,對激光點云數據進行識別、分類和著色,使其應用范圍更加廣泛。
??? 應用范圍包括:城堡、教堂、美術館、需要記錄的其它建筑

3. 交通事故現場掃描文件存檔及交通管理
??? 對于交通事故現場來說,在短時間內進行高精度的場景掃描是非常重要的。通過三維激光掃描記錄車體變形、剎車痕跡等信息,為事故現場重現、事故原因分析以及事故責任認定提供詳細準確的數據,便于事故現場快速恢復交通,防止交通擁堵。 IMAGER 5010系統不受天氣條件限制,非常適合對鐵路、公路、隧道、橋梁等特殊地段進行三維激光掃描。在profiler模式下,使用動態激光掃描,通過連接GPS等輔助設備,可以將激光掃描儀放置在移動平臺上對大場景目標環境進行快速三維掃描。
??? 應用范圍包括:鐵路、道路、隧道、供排水系統、橋梁

4. 法理鑒定
???? 在法理鑒定領域Z+F的IMAGER 5010系統同樣有著切實有效的應用,它能對犯罪現場進行快速、完整、精確的掃描,然后作為文件進行存檔,為以后調查、研究、取證提供最真實有力的資料。使用Z+F的點云數據后處理軟件包,可對掃描所得的數據進行三維建模、著色等處理,重建犯罪現場,模擬犯罪過程動畫,再現子彈彈道,從而驗證口供的可信度,確定犯罪嫌疑人的體貌特征,為案件的偵破提供寶貴的線索,并為法院的審訊宣判提供確鑿的證據。應用范圍包括犯罪現場、災區和危險地區等。
軟件概述
一. ?Z+F LaserControl
????Z+F LaserControl是管理和控制IMAGER 5010激光掃描儀的軟件平臺,具有以下特性:
1.用戶可通過筆記本電腦輕松監控激光掃描儀的工作;
2.掃描后,掃描數據能立即按照用戶要求通過二維灰度圖像或三維點云形式進行顯示;
3.具有在二維和三維視圖中進行任意掃描點之間的距離測量功能,包括直線距離和正交距離;
4.通過設標點、自然物或相應的球面物進行數據定向;
5.能進行點云著色(前提是需要使用數碼相機拍攝的同一位置的彩色數碼像片)。
二. ?Light Form Modeller (LFM) family
????Light Form Modeller (LFM) family是Z+F公司經過十多年的經驗積累研發出的一套進行大規模激光點云數據后處理的軟件包,包括了點云數據的顯示、測距、校正、三維建模等一系列功能,為用戶處理海量激光點云數據提供了一整套解決方案。