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基于多站激光扫描的古建筑数字化建模与展示
摘要： 为了更好地展示和?；ぶ泄沤ㄖ?，本文提出一种基于多站激光扫描的三维模型重建方法。该方法主要包括点云数据采集、预处理、多站点云数据融合、点云数据压缩、三维模型重建与纹理映射、环境渲染、视频处理及三维漫游等步骤。针对视频渲染与虚拟漫游需求，本文重点研究云处理、三维建模及三维模型展示技术。实验结果表明，著名建筑恩施东鼓楼实现了良好的数字化重建，在实际应用中有效呈现了民族特色并促进了文化遗产保护。
关键词： 三维激光扫描、三维重建、古建筑、点云数据、数字建模
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2020年第33届国际微机电系统会议(MEMS) - 加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华 (2020.1.18-2020.1.22)] 2020年IEEE第33届国际微机电系统会议(MEMS) - 三维激光纳米打印
摘要： 数字体模对各类生物医学研究至关重要。传统体模包括理论模型和基于医学图像重建的体素模型。研究表明，填充均匀组织的均质体模已能满足可穿戴天线设计、以人体为中心的信道建模等应用的精度需求。因此，采用光学非接触测量系统生成数字体模的新方法具有重要研究价值。本文首先获取点云数据，继而通过主成分分析进行简化，最后运用表面重建与网格简化技术构建中国数字体模。为验证该体模的可用性，通过数值计算检测人体不同位置的E场分布。结果充分证明本文提出的思路具有可行性。
关键词： 非接触式测量系统、点云数据、数字人体模型、数值计算、表面重建、主成分分析（PCA）
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于三维激光扫描的复杂土料场开挖方量快速计算方法研究
摘要： 水电工程施工中土石方开挖的测量是工程建设的重要控制环节。传统测量计算方法不仅效率低下，还容易产生误差。本文将三维激光扫描技术应用于土料场开挖过程的连续测量，并分别建立了开挖点云数据的配准、压缩及提取等高效处理方法。同时，构建了两种基于点云数据的开挖方量快速计算方法。实际应用表明，本文建立的数据处理方法可将数据处理时间缩短80%以上，且能保证数据精度，将开挖方量计算误差控制在1%以内。
关键词： 三维激光扫描、点云数据、体积计算、土方开挖、水电工程
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用地面激光扫描生成的有效冠层数据推导单木生物量
摘要： 生物量反映了森林经营状况，对评估森林效益和碳储量至关重要。有效冠层是指林冠下限以上、包含枝叶最大垂直分布密度的区域，该组分对树木生长具有重要作用。将有效冠层纳入生物量方程可提高推导生物量的准确性。本研究分析了中国黑龙江省佳木斯市桦南县孟家岗林场6块落叶松人工林样地（面积0.06-0.12公顷，林木数量63-96株），采用地面激光扫描(TLS)获取树木三维点云数据并提取不同高度冠层参数，据此确定有效冠层位置。通过将有效冠层参数加入仅含树高变量的生物量方程，提升了单木生物量估算精度。结果表明：最小冠层接触高度与有效冠层高度高度吻合，模型精度显著提高（R2从0.846增至0.910，均方根误差RMSE从0.372千克降至0.286千克）。最优生物量推导模型包含树高、最小接触高度冠长、最小接触高度冠高及最小接触高度冠表面积。本文创新点在于：通过引入冠层相关变量提升单木生物量模型拟合度，并探索了无需获取胸径即可利用遥感方法提高生物量估算精度的新途径。
关键词： 点云数据、TLS（地面激光扫描）、有效冠层、生物量、冠层参数
更新于2025-09-12 10:27:22
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用于逆向工程中大规模不规则表面激光扫描测量的三维点云数据细微特征提取算法
摘要： 在逆向工程中，点云数据的特征提取是大型复杂工件精密加工的关键环节。由于点云数据量庞大且复杂特征识别困难，不完整的特征识别会严重影响加工精度。为此，本文提出一种适用于大尺度不规则表面激光扫描测量的精细特征提取算法：首先计算L1中值点作为邻域中心；其次引入k+1邻域点计算点云特征描述；随后基于泊松区域生长算法采用多阈值策略提取特征；最后将该算法应用于大型球冠工件点云数据的特征提取实验。与传统算法相比，本算法不仅能快速识别细微特征信息，还能更精准地定位焊缝位置。
关键词： 点云数据，微特征提取，L1中位数，逆向工程
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于移动激光扫描点云的室内空间结构三维重建及其在5G信号仿真中的应用
摘要： 室内环境的3D建模对于智慧城市应用（如建筑信息模型BIM、空间定位应用、能耗估算和信号仿真等）至关重要。从点云数据中快速稳定地重建3D模型已引发广泛研究关注。然而在复杂室内环境中，实现细节化3D模型的自动化重建仍面临严峻挑战。本文提出一种创新方法，通过耦合线性结构与三维几何表面，利用移动激光扫描获取的点云数据自动重建3D模型。该方法采用带语义约束的多标签图割技术对无序点云进行全自动房间分割，有效解决长走廊区域过分割问题；随后将单房间点云的水平切片投影为平面二值图像，经线提取与规则化处理生成平面图线条；通过设计融合分割房间、线条及表面元素语义约束的多标签图割算法重建三维结构化模型。最后创新性地提出基于输出结构模型的5G信号仿真应用，旨在为未来大规模室内场景确定5G小基站最优布设位置。研究采用手持式与背包式激光扫描系统在不同地点采集的四个数据集验证方法有效性，结果表明本方案能从复杂室内场景中实现精确高效的结构化细节模型重建。
关键词： 移动激光扫描、点云数据、5G信号仿真、三维重建、室内建模
更新于2025-09-11 14:15:04
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将点云数据与高光谱成像技术相融合，作为采用建筑信息模型（BIM）进行翻新项目的数据采集方法
摘要： 目的——建筑信息模型（BIM）是对建筑物物理和功能特性的数字化呈现。其应用能在建筑设计、施工、运营及维护的高效实现方面带来诸多效益。在新建筑项目初期应用BIM技术相对容易，但将该技术应用于既有建筑（例如作为翻新项目的一部分或设施管理策略的辅助工具）时往往存在问题，这源于对目标设施特征数据集的前期管理不足。这些不足可能包括建筑实际几何形态与建造材料等信息。通过采用自动化追溯数据采集技术为BIM所用，此类问题应能基本解决，并在效率提升与成本节约方面获得显著效益。 设计/方法/途径——激光扫描可采集三维点云形式的几何与空间信息，该技术已投入使用。但由于点云表征本身不含语义信息或几何语境，此类点云数据必须关联建筑规范与建造材料等外部数据源才能用于BIM系统。 研究发现——高光谱成像技术能以一组高分辨率图像形式提供场景的光谱与空间信息。将三维点云与高光谱图像整合，既能精准识别与分类表面材料，也可将三维表征转化为BIM模型。 原创性/价值——该集成方法已在作物管理等其他领域应用。将其迁移至设施管理与建筑领域，将提升从建筑病害诊断到BIM的数据转换效率与自动化程度。本研究探讨了激光扫描与高光谱成像（后者此前未单独应用于建筑领域）集成的技术可行性与优势，并首次展示了该新型集成技术在建筑场景中的应用实例。
关键词： 激光扫描、信息建模、翻新改造、建筑信息模型、点云数据、高光谱成像
更新于2025-09-10 09:29:36
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无人机（UAV）摄影测量技术可生成精确的高分辨率正射影像、点云和地表模型，用于湿地测绘。
摘要： 无人机（UAV）摄影测量技术近期已成为传统遥感系统的有力替代工具，尤其适用于较小空间范围的测绘应用。本文展示了一项研究结果，该研究旨在探究无人机摄影测量作为湿地制图工具的可行性。调查采用多旋翼无人机搭载运动补偿云台上的数码相机完成。对南非豪登省Kameelzynkraal农场100公顷研究区域的测绘耗时约2.5小时，点云生成耗时约18小时。通过布设地面控制点（GCPs）确保几何精度与地理配准准确性。运用运动恢复结构（SfM）计算机视觉技术，从多视角照片中重建相机位置、地形特征，并生成超高分辨率点云、正射影像及三维模型?；?0个地面控制点的数据几何精度结果显示：整体均方根误差（RMSE）为0.018米，垂直方向RMSE为0.0025米。成果超出预期，为湿地研究提供了快速精准的重要测绘数据，从而支持并优化相关决策以保障未来生态安全。
关键词： 湿地制图、地表模型、高分辨率正射影像、点云数据、无人机摄影测量、运动恢复结构技术
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE 2018年国际通信与信号处理会议（ICCSP）- 印度金奈（2018.4.3-2018.4.5）] 2018年国际通信与信号处理会议（ICCSP）- 利用激光雷达数据估算树冠峰值与高度
摘要： 三维城市建模在当今智慧城市发展中起着重要作用。激光雷达技术有助于点云数据的获取与处理。本文提出的方案将估算建筑物高度，通过LAS工具软件完成激光雷达数据处理。本研究聚焦于城市场景（建筑物）的激光雷达扫描，获取可用于确定建筑物高度、形态及顶点位置的冠层高度模型（CHM），这将为智慧城市建模与城市发展提供助力。利用LAStools中的分类器与滤波器获取激光雷达数据的冠层高度模型，同时本文还介绍了激光雷达点云数据的数字地形模型（DTM）和数字表面模型（DSM）。此外，所得冠层高度模型还可用于识别区域内超过特定高度阈值的建筑物数量。
关键词： LAStools、数字表面模型（DSM）、点云数据、数字地形模型（DTM）、激光雷达扫描、冠层高度模型
更新于2025-09-09 09:28:46