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三维激光扫描技术在船体外形测量

编辑: 来源: 日期:2017/5/14 22:37:16 浏览:747

三维激光扫描技术的测量原理,通过三维激光影像扫描仪获得的数据来组成的立体模型,能非常精确测量出船舶物体的尺寸,是可取代传统的测量方式。对长船体外形测量的试验性研究,证明了其在快速、高效获取船体三维数据、提取船体型线方面有着较大的优越性。

在船舶制造业中,船体外形即船体型线直接影响着船舶的航海性能。船体型线图是一种重要的船舶图样,不仅表示了船体的形状和大小,还是计算船舶航海性能、绘制其他船舶图样和进行船体放样的主要依据。使用地面三维激光扫描仪对某船只进行了外形测量(不包括甲板以上部分)的试验性研究,证明三维激光扫描技术在船体尺寸测量、船体型线提取及测量效率方面有着较大的优越性。

测量工作采用了美国Trimble公司生产的TX8地面三维激光扫描系统,其核心部分激光扫描仪如上图所示。三维激光扫描仪是无合作目标激光测距仪与角度测量系统组合的自动化快速测量系统,最远测量距离340米,1级激光,扫描频率可达1000000点/s,纵向扫描角θ达317°,横向可绕仪器竖轴进行360°全圆扫描,扫描数据可通过TCP/IP协议自动传输到计算机,外置数码相机拍摄的场景图像可通过USB数据线同时传输到电脑中。

在使用激光三维扫描系统对船体外形测量的试验性研究中,无需进行地面控制测量及船体表面纹理处理,外业激光扫描用时0.5工作日,内业数据处理用时1.5工作日,表明三维激光扫描技术在快速、高效获取船体三维数据、提取船体型线方面较其他测量手段有着显著的优越性,所获船体外形数据可以为高性能船舶的设计提供有益的参考。

现在船舶制造商越来越注重提高效率,在设计,制造,翻新船舶方面,越来越多的用到三维模型和三维激光扫描仪,可以更好的设计前期的物理原型及翻新部分的精确物体替换,以及验收,舱容计算等等。它采用非接触式高速激光测量的方式,能够获取复杂物体的几何图形数据和影像数据,最终由后处理数据的软件对采集的点云数据和影像数据进行处理,并转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型,能以多种不同的格式输出,满足空间信息数据库的数据源和不同项目的需要。

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