大型桥梁三维激光扫描测量误差分析与控制

采用传统接触式测量方法对大型跨江桥梁结构进行测量时工作难度大且效率低,本文提出一种基于三维激光扫描技术对桥梁结构几何参数进行非接触式测量的方法。根据三维激光扫描技术的原理分析测量误差来源,从测角和测距两方面对三维激光扫描引起的误差进行试验研究,分析大型桥梁测量误差的控制方法。结果表明:测角和测距与测量误差均存在一定关系,在合适的测角和测距条件下三维扫描测量误差达到最小。采用远距离加密测点、布设控制网、减小测距和拼接误差等措施可显著减少三维扫描测量误差。以一实际工程为例,将拱肋的测试结果与高精度全站仪测试结果进行对比,验证了三维激光扫描测试精度满足工程应用的要求。     

三维激光扫描精密测量技术及罐车(箱)自动检定系统研究

根据铁路液体货物重载运输和计量检定的迫切需求,研究三维激光扫描精密测量技术及罐车(箱)自动检定系统。通过高准确度的三维激光扫描仪对容器内壁进行三维激光扫描,获得高密度、高准确度的罐内壁三维坐标点云,将点云进行去杂、空间置平等预处理后,进行空间三角网格建模、切分,分别计算出各个切分块的体积,最后汇总输出为容积表。试验验证和实际测量结果满足相关要求,该项目包含6项主要技术创新,在全国相关单位得到应用,具有重大的社会效益和显著的经济效益。     

三维激光扫描技术在桥梁支架施工安全监控中应用研究

以济广高速济南连接线工程某互通立交主梁支架现浇施工为背景,从测点布置、监控方案、支架扫描测量及数据分析处理等方面介绍了三维激光扫描技术在现浇桥梁支架变形监控中的应用,并给出了基于三维激光扫描技术的支架安全监控系统。     

基于专用倒置工装的铁路罐车容积三维激光扫描法

采用三维激光扫描法检定铁路罐车容积时，通常使用三脚架倒置扫描的方法。使用三脚架倒置扫描，存在一些问题。为此，设计一款专用倒置工装替代原有三脚架。介绍专用倒置工装的结构和使用，分析检尺点标记及其Z坐标的获取，提出基于专用倒置工装确定检尺点Z坐标的方法及可行性。验证试验和准确度分析结果表明，采用专用倒置工装获得的测量结果满足JJG 140—2018 《铁路罐车容积》对三维激光扫描法的要求，是一种切实可行的改进方式。     

基于几何特征信息的铁路罐车点云容积快速计算方法

针对目前三维激光扫描法处理铁路罐车点云存在的问题,提供一种基于几何特征信息的改进方法。此方法首先分析筒体和封头的几何特征,确定抽稀算法;然后利用数据拟合算法,完成几何特征信息的获取;最后,实现容积的准确、快速计算。试验结果表明,该方法与几何测量法、传统三维激光扫描法所测容积差较小,容积结果输出时间小于20 s。此方法有利于三维激光扫描技术在铁路罐车容积测量领域的应用与推广。     

采用三维激光扫描法检定铁路罐车容积技术要点分析

三维激光扫描法已经在铁路罐车容积检定中得到广泛应用。为保障和进一步提高铁路罐车容积测量准确度,针对三维激光扫描仪检定铁路罐车容积时标靶的制作与使用,三维激光扫描仪参数选择、安装和启动扫描,以及数据处理中计量单位的选择,点云异常、车型识别错误和罐体水平参数超差的处理,分析这些过程中技术要点,提出相应对策。     

三维激光扫描法测量铁路罐车容积辅助工装研发

采用三维激光扫描法测量装有加液管的铁路罐车容积时,由于加液管的遮挡,造成扫描点云图像缺失,出现罐车容积值偏差较大的问题。为此,设计可伸缩的辅助工装。扫描时,借助辅助工装可加大三维激光扫描仪与加液管间距离,在保持倒置工装优点的同时,能解决装有加液管罐车扫描点云图像缺失面积较大的问题。对比试验数据,结果表明:在使用三维激光扫描仪测量装有加液管的铁路罐车容积时,借助辅助工装,可进一步减小示值误差。     

铁路罐车容积检定技术研究

铁路罐车容积检定技术分为几何测量法、容量比较法、基于计算机视觉的照相测量技术、铁路罐车容积自动测量装置和三维激光扫描法等。对比几种测量技术的原理、过程和结果,分析各自适用的领域,为铁路罐车容积检定工作的顺利、有序开展提供依据。     

三维激光扫描技术在地铁隧道断面测量中的应用

地铁隧道土建施工完成后为了对线路进行调线调坡,需要对地铁隧道进行断面测量,三维激光扫描技术与常规测量方法相比具有非接触式测量、可高密度采集空间三维点云数据等特点,为地铁断面测量提供了新的技术手段。介绍三维激光扫描技术的基本原理和在地铁隧道断面测量中的方法,并结合南宁地铁1号线隧道断面测量工程实例,对三维激光扫描技术在地铁隧道断面测量中应用的可行性进行探讨。断面测量成果不仅为线路进行调线调坡提供依据,而且还可以为后续的隧道模型构建、隧道变形分析以及铺轨和设备安装等工作提供相关应用和支持。     

三维激光扫描技术在隧道形变监测中的应用

对三维激光扫描技术在隧道形变监测中的应用进行了初步研究。实验使用Leica Scan Station P40三维激光扫描仪对常州地铁1号线隧道进行扫描,将处理后的点云数据通过徕卡隧道形变监测系统进行隧道断面净空计算。将利用三维激光扫描技术得到的隧道断面成果与利用传统全站仪测量得到的隧道断面成果进行对比,讨论并分析三维激光扫描技术在隧道形变监测中的技术优势和存在的问题,对三维激光扫描技术在隧道形变监测中的应用具有指导意义。     

地面激光扫描技术在既有铁路勘测中的应用研究

以线路中心线为基本控制线的既有线测量方法施测困难,且对运营干扰大、安全性差、效率低。本文提出了将激光扫描技术应用于既有铁路勘测的数据采集方案和数据处理方法,利用地面三维激光扫描仪Surphaser 25HSX对测区长1 500 m的既有线按照试验施测方案进行了点云数据采集,并结合数据后处理软件Geomagic和Cyclone进行了点云预处理、点云配准及表面建模,提取实时线路中心线与原始航测底图进行对比分析,对试验数据做了精度分析。试验研究表明:采用合理的标靶设置和测站布设,三维激光扫描所得点云数据可满足既有线勘测设计需要,并且能提高获取原始数据的效率,保证了数据质量,降低了数据处理的复杂程度,测量方式更安全且信息丰富。     

激光技术在高速列车测量检测中的应用与展望

传统测量方法满足不了高品质轨道交通车辆生产制造的要求,某公司开展了基于激光技术的先进测量检测技术的研究及工程化应用,开发了车辆关键零件空间安装的三维激光投影测试技术、大跨距形位尺寸自动测量技术、复杂曲面构件三维激光扫描检测技术和基于视觉成像的车辆制造关键工序质量状态检测技术,成功应用于高速列车的生产制造中,有效提升了测量检测技术水平和工程能力。     

隧道超欠挖三维扫描检测系统设计及应用

针对隧道开挖时采用全站仪等传统检测设备测量断面少、检测效率低的问题，基于三维激光扫描技术，针对隧道点云数据的特点，设计了隧道三维扫描检测系统，开发了高效快速的隧道超欠挖检测算法。经现场测试，该系统可以自动识别隧道超欠挖的数量、位置、体积等信息，且适用于复杂隧道环境，维护方便，有助于保障铁路隧道施工质量。     

基于三维激光扫描的铁路限界检测技术

结合现阶段铁路限界检测的具体情况,对基于三维激光扫描的铁路限界检测技术开展研究.重点论述采用三维激光扫描进行铁路限界检测的外业工作、在扫描点云中确定铁路线路的中心,以及采用限界组合圆柱(台)体进行限界超限判定的方法.测试结果表明,该技术较好地解决了采用三维激光扫描进行铁路限界检测的关键性问题,满足限界测量对精度的要求,...     

铁路罐车三维激光扫描数据采集的影响因素及优化

针对三维激光扫描技术在铁路罐车和罐式集装箱测量中的应用,介绍三维激光扫描铁路罐车或罐式集装箱流程,分析实际应用过程中存在的残留液体、罐壁状态和入射角等影响扫描效果的因素及现象,并总结和提出合理设置较小的扫描步距、适当提高脉冲发射频率、综合考虑入射角、前期点云数据预处理和后期点云数据修复等优化措施。     

地面激光扫描仪的精度影响因素分析

尽管地面三维激光扫描技术正被越来越多地应用于多个领域,但对其测量数据的精度评定,至今尚缺乏必要的理论及方法支持。从分析直接测量数据出发,对该类测量仪器误差的主要来源及其对测量数据的影响情况进行了详细分析,构建了地面三维激光扫描仪单个扫描点测量数据的精度评价模型。该模型为基于地面三维激光扫描仪高精度测量项目(如变形监测)的测量成果精度评定,以及测量方案的优化设计提供了所必需的理论基础。     

三维激光扫描技术在铁路危岩落石勘测中的应用

铁路沿线的危岩落石区,大多山体陡峭,地质环境复杂,勘察工作难度大,危险性高,传统的勘察方法无法完成。三维激光扫描技术的出现,以其高精度、远距离非接触测量、高效等优势弥补了传统危岩落石勘测方法的缺点。探讨如何应用三维激光扫描技术对危岩落石区进行扫描,快速获取危岩落石的三维信息,从而确定其空间位置、大小、规模、分布范围并分析其稳定性。     

地面激光扫描仪在溶洞体积测量中的应用研究

提出一种基于三维激光扫描技术的溶洞体积快速测量方法,可以分站获得溶洞内部表面的海量激光点云数据,在分站扫描的同时获得拼接靶标的激光点云。利用拼接靶标将分站扫描的激光点云进行拼接,从而获得整个溶洞内部的激光点云。通过构建三角面片的方法构建溶洞的三维模型,据此计算溶洞的体积及剖面线等,可实现溶洞体积的精确测量。     

国家铁路罐车容积计量站圆满完成全国铁路罐车容积检定计量比对

为了考核和提升国家铁路罐车容积计量站(以下简称"总站")及8个分站采用三维激光扫描法检定铁路罐车容积的技术能力,评估其检定结果的准确程度和一致性,总站作为主导实验室,于2020年12月9—10日在北京举办"全国铁路罐车容积检定计量比对"(以下简称"比对").这次比对是国家市场监督管理总局针对"三维激光扫描法"作为计量领...     

高速铁路站场断面测量新方法研究

既有铁路站场断面测量时存在GNSS-RTK卫星信号差、测量效率低、测量条件困难等问题,故提出一种采用背包式移动三维激光扫描系统进行既有铁路站场断面测量的新技术,该系统可在无GNSS-RTK信号的条件下快速高效地采集测量区域内密集的三维点云数据。采用理论与实践相结合的研究方法,首先通过对SLAM算法和点云配准算法的研究,从理论上验证背包式移动三维激光扫描系统在铁路既有站场断面测量的可行性,随后以广州东站改造工程项目为实例,制定详细的测量流程,经过路线规划、控制点布设与测量、外业数据采集、内业数据预处理、点云配准与拼接、多源数据精度评定等一系列测量步骤的实施,得到背包式移动三维激光扫描系统在既有铁路站场内的断面测量高程中误差为0.025 m,满足既有铁路站场断面的测量要求。