三维激光数据采集方法

三维激光数据采集方法

由于激光扫描仪使用的采集数据方式是激光测距原理，因此在扫描作业中，除尽量减少扫描仪的搬动次数之外，还要选择最佳的地质标本摆放位置和高度，其原则是对被测地质标本保持最大的扫描覆盖范围。

1）地质标本的摆放高度保持在离地面1.0～1.2 m之间，这样有利于获得最大扫描覆盖范围，也有利于保证扫描数据的完整性和扫描时间最短。

2）地质标本的摆放位置，应位于仪器操作人员活动场地的中心区域，便于操作人员的活动以及扫描仪的站点移动。

3）放置地质标本的承载台平面，应尽量水平、无凹凸。在扫描仪到被测地质标本之间的激光发射范围内，不能有任何物体遮挡。

4）由于扫描仪对反射率较高的材质物体，有较好的数据获取性，所以承载台的材质，应尽量选择反射率比较低的材质，避免地质标本摆放台产生干扰数据，以便提高后期处理的效率，减少工作时间。

5）地质标本摆放到载物台上之后，需要确定激光扫描标靶球的摆放位置，一般使用3～4个标靶球，围绕岩石标本均匀地摆放在周围，通过多站点扫描、拼接，获取完整的三维标本扫描数据。

6）连接笔记本电脑与扫描仪后，按扫描仪机身上的启动键，需要1分钟左右的开机启动时间，当指示灯不再闪烁时，则表示扫描仪准备就绪。

7）打开笔记本电脑中的Faro Scene 4.8软件，指示灯为绿色状态时，表示连接已畅通，设备准备就绪。扫描精度设置到1/2档，并选择彩色扫描模式。

8）首先进行一次全景预览扫描，确定地质标本在扫描区域中的方位。然后，在预览扫描图像中，选取地质标本和标靶所在的范围，进行高精度扫描。

9）通过移动三维激光扫描仪的站点，对地质标本进行水平3次120°、垂直2次180°的扫描，获得地质标本的整个表面结构的三维激光扫描数据。

10）彩色扫描模式开启后，扫描仪上的数码相机会自动获取地质标本的纹理影像数据。

11）利用Faro Scene软件自动识别出扫描数据中的标靶功能，对多站点数据进行拼接，对地质标本点云数据进行点云采样平均化，实现激光点云数据的真彩色，以及进行其他的后续处理操作。

12）把地质标本的三维激光扫描结果转化为点云（Point Cloud）数据（图1.3）。

图1.3 三维激光扫描岩石标本点云数据

图1.3 三维激光扫描岩石标本点云数据