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基于三维激光扫描的建模方法、装置及计算机设备与流程

添加时间:2024-10-03 23:36:26

  雷竞技官网本发明属于三维建模,具体涉及一种基于三维激光扫描的建模方法、装置及计算机设备。

  1、随着信息技术的发展,数字工厂建设的步伐越来越快,特别是三维数字工厂建设更是目前的热点,在三维数字工厂建设工程中,不但需要采集大量的三维坐标信息和属性信息,还需要进行精细化建模、几何模型数据的可量测性和精度。

  2、需求的发展带动了技术的进步,一些相关三维技术也相继出现或在原有基础上有了长足进步,虚拟显示、数字城市、数字博物馆、数字工厂等新名词相继出现并开始进入应用阶段。这些技术都或不可缺的需要进行三维几何建模,而传统的人工测量模式已经逐渐不能胜任人们对复杂曲面物体的建模需求。随着信息化时代的发展需求,工厂的经营管理、生产运营等生产过程和日常管理逐步走进全息化管理阶段。如何以生动直观的形式展现工厂现状,并以此为基础实现更多的分析、模拟、演练和培训等功能,对我们提出挑战。可见数字化工厂的建立需要现状工厂模型作为基础数据支撑。

  3、相关技术中,现有工厂往往建构筑物密集,很多建构筑物不但结构复杂、几何形状还不规则,若采用传统测量方式进行数据采集,不但采集效率较低,还会受到一定的测量环境条件限制。

  1、有鉴于此,本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于三维激光扫描的建模方法、装置及计算机设备,以解决现有技术中采集效率较低,还受到一定测量环境条件限制的问题。

  2、为实现以上目的,本发明采用如下技术方案:一种基于三维激光扫描的建模方法,包括:

  3、用三维激光扫描装置获取施工现场的点云数据、利用高清单反相机获取纹理数据,并对所述点云数据处理得到成果数据;所述三维激光扫描装置设置在无人机上;

  4、基于所述成果数据,进行厂房建模、管道建模、零部件建模,然后将厂房建模、管道建模、零部件建模与所述纹理数据进行拼接,得到纹理贴图;

  8、判断站点拼接精度是否满足目标要求,若满足,则进行点云赋色,得到赋色数据,否则,重新进行拼接至满足所述站点拼接精度;

  11、对成果数据进行断面切片后提取二线、利用预设二维图与所述二线线框进行建模,得到初始厂房模型;

  14、利用所述结果纹理图对所述初始厂房模型进行纹理映射,得到厂房三维模型。

  17、根据预设参数对管道结构模型进行接口处理,并对处理后的接口进行碰撞检测,在检测通过后基于三维激光扫描的建模管道初始模型,否则对拟合规则进行修改重新进行接口处理;

  21、对封装后的数据进行面填充修补处理,判断处理后的数据构建的曲面造型是否满足要求,在满足时基于三维激光扫描的建模零部件初始模型,否则修改参数重新进行封装;

  23、进一步的,所述三维激光扫描装置,包括:定位激光头、三维激光扫描仪、全景相机、惯性导航单元以及控制器,所述定位激光头、三维激光扫描仪、全景相机、惯性导航单元分别与所述控制器连接;

  24、所述定位激光头用于在所述三维激光扫描装置移动过程中进行定位并采集点云;

  28、所述控制器用于根据施工现场的建筑与所述三维激光扫描仪、全景相机之间的空间关系,计算出在全局坐标系下点云坐标及拍照时刻的位置和关系,得到点云数据。

  30、预设采样间隔、选择设站位置利用三维激光扫描装置获取施工现场的点云数据;

  35、获取模块,用于利用三维激光扫描装置获取施工现场的点云数据、利用高清单反相机获取纹理数据,并对所述点云数据处理得到成果数据;所述三维激光扫描装置设置在无人机上;

  36、建模模块,用于基于所述成果数据,进行厂房建模、管道建模、零部件建模,然后将厂房建模、管道建模、零部件建模与所述纹理数据进行拼接,得到纹理贴图;

  38、本申请实施例提供一种计算机设备,包括:存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行上述任一项基于三维激光扫描的建模方法的步骤。

  40、本发明提供一种基于三维激光扫描的建模方法、装置及计算机设备,本申请利用三维激光扫描装置获取施工现场的点云数据、利用高清单反相机获取纹理数据,并对所述点云数据处理得到成果数据;所述三维激光扫描装置设置在无人机上;然后根据成果数据,进行厂房建模、管道建模、零部件建模,然后将厂房建模、管道建模、零部件建模与所述纹理数据进行拼接,得到纹理贴图;最后对纹理贴图进行模型渲染,得到三维模型。本申请提供的技术方案可快速获取详细点云数据,通过点云数据提取相关建构筑物的结构模型,极大的提高了数字化采集效率,还可以消除人工采集数据可能存在的粗差。

  2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述点云数据处理得到成果数据,包括:

  3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述成果数据,进行厂房建模,包括:

  4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述成果数据,进行管道建模,包括:

  5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述成果数据,进行零部件建模,包括:

  6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述三维激光扫描装置,包括:定位激光头、三维激光扫描仪、全景相机、惯性导航单元以及控制器,所述定位激光头、三维激光扫描仪、全景相机、惯性导航单元分别与所述控制器连接;

  7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用三维激光扫描装置获取施工现场的点云数据,包括:

  8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,对所述点云数据进行扫描站点拼接,包括:

  10.一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的基于三维激光扫描的建模方法。

  本发明涉及一种基于三维激光扫描的建模方法、装置及计算机设备,所述方法包括利用三维激光扫描装置获取施工现场的点云数据、利用高清单反相机获取纹理数据,并对点云数据处理得到成果数据;三维激光扫描装置设置在无人机上;基于成果数据,进行厂房建模、管道建模、零部件建模,然后将厂房建模、管道建模、零部件建模与纹理数据进行拼接,得到纹理贴图;对纹理贴图进行模型渲染,得到三维模型。本发明可快速获取详细点云数据,通过点云数据提取相关建构筑物的结构模型,极大的提高了数字化采集效率,还可以消除人工采集数据可能存在的粗差。

  技术研发人员:丁子雄,李鑫涛,李兴久,李真海,韩晨煜,刘晨,刘振,刘阳

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