Глава 12

ние специальных маркированных точек (марок), глобальные или

проектные координаты которых определяются при помощи элект-

ронного тахеометра или GPS. При трансформации скакав исполь-

зуются специальные программные алгоритмы, позволяющие авто-

матически выполнить данное преобразование за счет использова-

ния матрицы трансформации, включающей в себя шесть

параметров (три для положения сканера, и три для вращения). Ко-

ординаты точки А в системе координат объекта можно получить,

используя формулу:

+А

(12.2)

где — Х, У, Z — координаты точки объекта в системе координат

объекта OXYZ; X„Y„Z, — координаты точки объекта в системе ко-

ординат сканера, вычисляемые по формуле (12. 1); Х,, Y,, Z, — коор-

динаты начала системы координат сканера относительно системы

координат объекта; А — матрица поворота, зависящая от трех углов

разворота системы осей сканера в, а, к.

Неизвестные элементы внешнего

ориентирования сканера Х,, У,, Z,, в, а, к

можно определить по маркам-отража-

телям (рис. 12.12).

Из (12.2) видно, что минимальное

число опорных точек равно 2, однако в

этом случае может возникнуть неопре-

деленность в определении угловых эле-

ментов. Поэтому минимальным числом

опорных точек следует считать 3 точки,

не лежащие на одной прямой. Лучше

иметь больше опорных точек, разнесен-

ных по площади объекта (или сканируе-

мой территории).

Преобразование (12.2) делается для

всех съемок одного и того же объекта, Рис 12 12 17aoczuQ, кРУ~»ь~й,

двухосевой отражатель

выполненных с различных точек стоя-

на подставке

ния5„(Х, Y, Z) (рис. 12.13).

В результате имеем Х, У, Z, d для всей совокупности точек объ-

екта в единой системе координат OXYZ. Затем эта информация мо-

жет быть использована для последующих вычислений объемов,

площадей и т. д. Кроме того, ее можно визуализировать в трехмер-

ном (3D) пространстве с наложением реального изображения объ-

екта под различными углами зрения или в виде обычного двухмер-

ного (2D) цветного изображения (формата RGB).

прнмененне злкнтрпннып метпдпв дня нвтпмнтнзнннн тепдезнчеаннн рньпт

Х,

Z,,)

2

Ри.с, 12.13

12.4.2. Уетрейетее лезерее(е ееееере

Схематично лазерный сканер можно разделить на несколько

основных компонентов.

1. Приемо-передающая часть. Как правило, в ней расположены

лазерный излучатель и приемник.

2. Вращающаяся многогранная призма. Обеспечивает распре-

деление лазерного пучка в вертикальной плоскости.

3. Сервопривод горизонтального круга. Обеспечивает враще-

ние измерительной головки (приемо-передающей части) в гори-

зонтальнОЙ плОскОсти.

4. Компьютер (ноутбук). Предназначен для управления съем-

кой и записи результатов измерений на носитель информации.

По принципу измерения расстояния до объекта, наземные ла-

зерные сканеры подразделяются на две группы: импульсные и фа-

зовые.

Импульсные лазерные сканеры используют принцип опреде-

ления времени прохождения лазерным лучом двойного расстояния

от сканера до цели. На рис. 12.14 представлена блок-схема работы

импульсного лазерного сканера Riegl.