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【干货】关于地面三维激光扫描仪的精度

【干货】关于地面三维激光扫描仪的精度 欧徕测绘
2018-12-25
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导读:地面三维激光扫描系统的精度包含了数据获取的单点测量精度、角度精度、表面模型的精度、标靶的精度、双轴补偿器的精

地面三维激光扫描系统的精度包含了数据获取的单点测量精度、角度精度、表面模型的精度、标靶的精度、双轴补偿器的精度等。国内学者对于扫描仪的精度指标,已经有了一些探究。

 

单点测量精度是指扫描仪在获取单个测量点时的测量精度,包括距离精度与点位精度。距离精度是指测量值在测量点与扫描仪中心的连线方向上的误差;点位精度是指测量值在测量点与扫描仪中心连线的垂直方向上的误差。单点测量精度也被称作范围噪音,精度底则范围噪音大。范围噪音是激光测距的一个固有的属性,可以随着技术的进步减小范围噪音,但不可能消除。单点精度会随着激光测量距离的增加而衰减。为了便于比较,一般制造商都统一标识在50米或100米处的硬件的单点测量精度。

 

扫描仪的角度精度是指角度测量时一测回方向标准差。一般标称的精度包括水平角和垂直角。比如徕卡P50扫描仪标称的角度精度如下:水平角=8" ;竖直角=8"。目前的三维激光扫描仪的测角精度都低于全站仪,这是因为三维激光扫描系统其优势不在于测量单个点,而在于对大量点云的集中处理。





图例 范围噪音与表面模型精度


 

如上所述,三维激光扫描系统的特点和优势并不在于单点测量,而在于通过对“面测量”中的大量的数据进行统计建模,形成表面模型。以上图图为例,显示的是具有不同单点测量精度的扫描仪对同一个平面(实线部分)进行扫描获取的一些测量点。左边是高范围噪音,右边是低范围噪音。通过三维激光扫描系统中的软件,可对这些数据点进行统计建模,拟合出一个平面(虚线部分),这样你和出来的平面与真实平面之间的误差就要比范围噪音要小的多。

 

一般三维激光扫描系统都会标识出标靶精度。标靶是一种特殊材料制作或特殊图案的目标物,有球形和平面两种。三维激光扫描系统通过对该目标的识别、计算和拟合,可以获得比普通目标单点测量更高的单点精度。标靶的应用主要是作为多站之间拼接的公共点或对于特殊位置的特征点的测量。一般标称的标靶识别精度为标准差<1 mm。

 

扫描仪的双轴补偿器精度与全站仪一样,分别指仪器在没有完全整平的情况下,通过双轴补偿器反馈回的倾斜角度,在一定的范围内改正误差,精确测量。一般包含补偿器分辨率和补偿范围两项。比如某扫描仪的双轴补偿器分辨率是0.3″,补偿范围是±14′。双轴补偿器并不是所有的扫描仪都具备。对于具备双轴补偿器的扫描仪而言,一般可选择打开或关闭。带有双轴补偿器的扫描仪可像全站仪一样做后方交汇和导线测量,增加了扫描仪在实际应用中的灵活性。

【声明】内容源于网络
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广州欧徕测绘技术有限公司是立足华南、专注于监测探测扫描领域的专业测绘设备与技术供应商。我们以“高质量、高精度、高效率”为服务宗旨,致力于构建完善的监测探测扫描系统,为客户提供专业的测绘设备和全面的行业解决方案。
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