喬俊峰,周沅楨,王 永,范 興,農(nóng)永紅,李博宇,資文華

(1.云南師范大學(xué)能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,云南 昆明 650500；2.紅云紅河煙草(集團)有限責任公司紅河卷煙廠,云南 彌勒 652399)

1 引 言

隨著測繪技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的接觸式測量方式因存在損傷被測物體表面隱患、耗時耗力、依賴人工經(jīng)驗等缺點,已無法滿足越來越復(fù)雜的體積測量場景。近年來,非接觸式測量技術(shù)的發(fā)展在適應(yīng)更多復(fù)雜測量環(huán)境、高效準確獲得被測目標的表面輪廓信息等方面體現(xiàn)出了獨特的優(yōu)越性,尤其以三維激光掃描測體積技術(shù)為代表的非接觸式體積測量方式在采礦、林業(yè)、建筑、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用已逐漸嶄露頭角。

我國三維激光掃描在測量體積上應(yīng)用廣泛,邵晴利用基于飛行時間法的三維激光掃描設(shè)備設(shè)計了糧倉儲量檢測系統(tǒng),經(jīng)過對比試驗結(jié)果與原始體積,得出最大誤差不超過1 %的結(jié)論[1]；高如新利用基于雙目立體視覺的三維激光掃描設(shè)備測量煤堆的體積[2]；陶依貝利用激光三角法測量傳送帶物料體積[3]。盧貞也針對三維激光掃描在林業(yè)上的應(yīng)用進行了大量的研究[4],對于林木測量、森林生物量測定等工作有著重要意義[8]。國外對三維激光測體積的研究主要集中在在醫(yī)學(xué)和工程測繪方面[5-7]。由于使用場景帶來的各種實際問題,造成行業(yè)間技術(shù)水平不一,先進技術(shù)共享性差,阻礙技術(shù)的發(fā)展。所以整合各類先進的技術(shù),科學(xué)選擇與應(yīng)用,對工業(yè)、建筑業(yè)等的發(fā)展都有著重要意義。

2 三維激光掃描技術(shù)原理

三維激光掃描技術(shù)就是通過掃描待測目標輪廓,獲得一系列密集的點坐標(點云數(shù)據(jù))來反映物體形狀,該技術(shù)的關(guān)鍵是被測物體表面輪廓坐標信息獲取和物體表面輪廓重建?；诓煌墓鈱W(xué)原理,三維激光掃描技術(shù)原理及其方法主要有飛行時間法、激光三角法、雙目體視法和全息干涉法[3],其主要適用場景如表1所示。

表1 幾種常見光學(xué)原理利用情況舉例Tab.1 Examples of several commonoptical principles are given

2.1 飛行時間法

飛行時間法是使用激光脈沖發(fā)射器向待測目標表面發(fā)射激光脈沖,經(jīng)過待測目標表面后會發(fā)生漫反射,其中一些反射光會按照原路徑返回到激光發(fā)射器,激光掃描設(shè)備通過記錄激光發(fā)射時的時間和接收時的時間差Δt,再根據(jù)光的傳播距離公式:S=C×Δt/2即可計算得到激光掃描設(shè)備和物體表面的距離,典型的激光雷達掃描系統(tǒng)就是基于該原理。朱鐵軍基于該原理進行了糧堆體積測量試驗,分析表明應(yīng)用三維激光測量糧堆的方法具有良好的可行性,并適用于多種不規(guī)則糧堆的測量[8]。這種方法的優(yōu)點是可檢測距離遠、受環(huán)境光影響小,但是對時間記錄的精確度要求極高,購置高精度時間計算模塊就會使成本過高。

2.2 激光三角法

激光三角法顧名思義就是利用相似三角形原理,結(jié)合激光傳感器來計算得到待測物體表面與參考面之間的距離,再根據(jù)提前標定好的設(shè)備坐標等來獲得物體表面坐標,廣泛應(yīng)用于高精度工業(yè)檢測領(lǐng)域。陶依貝利用基于激光三角法原理的激光掃描系統(tǒng)測量傳送帶物料體積,并經(jīng)過現(xiàn)場實驗驗證測量結(jié)果的誤差在3 %以內(nèi),證明基于該原理測量的可行性、可靠性[3]。該方法與飛行時間法相比成本低,且測量范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單、維護方便,是一種高速、高效、高精度、應(yīng)用前景廣闊的非接觸測量方法,但由于相似三角形測距的原理,隨著測量距離的增大,誤差也會越來越大,這也是激光三角法的局限性,難以改變。

2.3 全息干涉法

全息干涉法主要通過對比兩個光譜信息來獲得物體的坐標信息,分別是發(fā)射的激光經(jīng)過物體表面干涉后的光譜信息與保持不變的參考光譜信息,在利用全息干涉法原理的測量過程中,參考光的全部信息被提前記錄在攝影底片上,參考光發(fā)射經(jīng)過物體表面干涉后返回物光到傳感器中,此時干涉條紋的亮度和形狀完全由物光的振幅和相位所決定,所以可以從中解讀出物體表面的三維坐標信息。全息干涉法精確度極高,非常適合測量精密物體或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物體。但是要想保證精確度,測量距離就很有限,且容易受到環(huán)境光的干擾。

2.4 雙目體視法

雙目體視法與前面三種方法不同,是唯一的一種被動式測量方法,通過模仿人的兩只眼睛來獲取兩個視圖信息,通過視差計算對待測物體進行定位。由于檢測環(huán)境多變,檢測系統(tǒng)各器件之間的位置關(guān)系也會影響到檢測結(jié)果,為保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性,工作前對系統(tǒng)進行標定是很有必要的,目前使用最多的標定方法為張正友標定法[9]。測量設(shè)備中需要有兩個高分辨率相機,工作時同一個物體在兩個相機內(nèi)成像,實現(xiàn)定位的最主要步驟為坐標點的匹配,即為物體表面一點在兩個相機中的位置匹配,通過同一點在兩相機中的位置坐標來計算物體表面點的坐標信息,所以匹配的越精確,獲得的物體表面坐標信息就越準確。毛琳琳利用該原理設(shè)計了大堆物料測量平臺,可實現(xiàn)對大堆物料的三維重構(gòu)和體積計算,并通過實驗驗證該平臺滿足實際應(yīng)用要求和操作需要[10]。雙目體視法優(yōu)點是成本較低的同時理論精度高,但也容易受到環(huán)境光干擾,在一些環(huán)境光強的場景中難以發(fā)揮出優(yōu)勢。

3 三維激光掃描測體積系統(tǒng)及其計算

三維激光掃描測體積系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)和后處理軟件系統(tǒng)組成。三維激光掃描一般分為數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、表面建模三個工作模塊[11]，其流程如圖1所示。

圖1 三維激光掃描測體積流程Fig.1 3D laser scanning volume measurement process

3.1 激光掃描獲取物體輪廓點云數(shù)據(jù)

利用三維激光掃描設(shè)備測量物體體積的首要步驟是獲取物體表面輪廓的坐標信息,采集后的物體表面位置信息是一系列密集的點的集合,因看起來像是一朵不規(guī)則的云彩,所以也被稱為點云數(shù)據(jù),點云數(shù)據(jù)的獲取直接關(guān)系到后期三維重建的質(zhì)量[24],雖然各類激光掃描設(shè)備原理不盡相同,但是測量目的都是準確的得到物體表面輪廓的點云數(shù)據(jù),劉鵬在基于多核DSP的激光點云三維重構(gòu)技術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)基于飛行時間法的激光雷達掃描得到的輪廓數(shù)據(jù)具有結(jié)構(gòu)簡單,處理方便等優(yōu)點[13],再加上精密儀器工藝的發(fā)展,激光雷達掃描系統(tǒng)的成本也在逐步降低,所以近幾年得到廣泛的應(yīng)用?？椎旅骼眉す饫走_測量了列車車廂在或體積,實測數(shù)據(jù)證實測量精度較高,可直接用于車廂貨物的自動化檢測[14]。

以基于飛行時間法的激光雷達為例,獲取點云數(shù)據(jù)計算方法如圖2所示。由圖2可知,激光發(fā)射器發(fā)射脈沖激光經(jīng)由待測物體表面漫反射后,會有一部分激光按照原路徑返回到光學(xué)接收器中,時間記錄模塊可以精確記錄下激光從發(fā)射到接收的時間,從而計算出時間差Δt,由S=C×Δt/2即可得出三維激光掃描系統(tǒng)到被測物體表面的距離S。角度記錄模塊可以記錄下激光脈沖發(fā)射時與水平面的夾角β,以及在水平方向上與初始標定方向的夾角α,再結(jié)合已知的值S,通過勾股定理即可算出被測目標表面點的坐標A。激光發(fā)射器發(fā)射激光脈沖的頻率可達每秒幾萬個,所以該系統(tǒng)可以在極短的時間內(nèi)掃描到大量的被測物體表面點云相對坐標信息,由于經(jīng)常會涉及到多個三維激光掃描系統(tǒng)同時檢測一個待測目標或者一個三維激光掃描系統(tǒng)轉(zhuǎn)換位置對一個待測目標多方位檢測,所以為保持數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性,需要將相對坐標信息轉(zhuǎn)換到絕對坐標系下,這時候就需要借助GPS提前確定三維激光掃描系統(tǒng)的絕對位置,進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

圖2 三維激光掃描系統(tǒng)示意圖Fig.2 Schematic diagram of 3D laser scanning system

圖3 飛行時間法計算原理Fig.3 The calculation principle of TOF

3.2 點云數(shù)據(jù)預(yù)處理

由于實際應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜多變,獲取的點云數(shù)據(jù)往往都是散亂無章的,比如測量建筑工程工程土方量時施工現(xiàn)場的施工設(shè)備,點云數(shù)據(jù)的密集程度等等都會給體積計算帶來影響[15]。所以獲取物體輪廓點云數(shù)據(jù)后,需要對其進行預(yù)處理才能開展體積計算工作,預(yù)處理的主要步驟有點云去噪、數(shù)據(jù)拼接、表面重建等，其方法及作用如表2所示。

表2 主要的點云預(yù)處理過程Tab.2 The main process of point cloud pretreatment

由于被測對象表面因素、掃描系統(tǒng)本身及外界環(huán)境條件引起的測量誤差產(chǎn)生的噪聲離群點是不可避免的,噪聲離群點對后期局部區(qū)域點云特征估計影響很大,其移除勢在必行。王洪蜀在測量樹冠體積的實驗中,經(jīng)過對每個點的鄰域進行統(tǒng)計分析,并移除那些不符合一定統(tǒng)計標準的點,使處理后的點云數(shù)據(jù)輪廓更接近與真實情況。因有一些測量場景中,被測目標體積龐大,單一的掃描難以對物體進行完整的掃描,這時候就需要多個激光設(shè)備同時測量或者同一個激光設(shè)備轉(zhuǎn)換位置多次測量,測量后要將獲取的各個點云集合拼接起來才能得到完整的物體輪廓點云數(shù)據(jù),常用的拼接方法有:特殊點法、坐標拼接和手動拼接。王瑞在對采空區(qū)體積測量研究中,利用C-ALS三維激光探測儀器探頭對體積較大的采空區(qū)兩端進行兩次掃描,通過特殊點法和坐標拼接法將對采空區(qū)兩次測量的點云數(shù)據(jù)進行拼接形成完整的輪廓表面[16]。

3.3 三維重建和體積的計算

雖然點云數(shù)據(jù)密集程度極高,但終究是一系列點的集合,要想實現(xiàn)體積計算,就必須對這些密集的點進行三維重建,得到真正的物體輪廓三維圖形,現(xiàn)在廣泛采用的三維重建方法為三角網(wǎng)格法。

三維重建后的物體是一個不規(guī)則體,無法用規(guī)則體的計算公式來得出體積,必須用到高等數(shù)學(xué)積分計算,還需要選擇更加科學(xué)的方法。不規(guī)則體分割計算體積的方法有很多,已經(jīng)進行大量研究的有切片法、切段法、三棱柱分割法、長方體分割法和體元計算法等等。李斌利用切片法計算不規(guī)則點云段塊體積,實驗結(jié)果表明,基于切片法的三維激光測體積系統(tǒng)計算方法正確、簡潔、高效、可控,可以解決不規(guī)則體的體積計算問題[17]。以一塊不規(guī)則石頭的點云數(shù)據(jù)為例,計算時,首先標定不規(guī)則物體方向,然后沿著垂直方向平行切割成n個寬度極小且相同的片狀,寬度為h(如圖4所示),即可得到一系列對應(yīng)的片狀的邊緣輪廓坐標(如圖5所示),提取每一個片狀體所對應(yīng)的邊緣點云數(shù)據(jù),則可以將面積Si計算出來,進而求得體積，如式(1)所示：

圖4 點云數(shù)據(jù)切割示意圖Fig.4 Schematic diagram of point cloud data cutting

圖5 切片法獲取的片狀輪廓示意圖Fig.5 Schematic diagram of sheet contour obtained by slicing method

(1)

4 三維激光掃描在體積測量上的應(yīng)用

4.1 三維激光掃描測體積技術(shù)在采礦業(yè)中的應(yīng)用

礦山采空區(qū)具有三維空間復(fù)雜、分布不均勻、危險系數(shù)大等特點,傳統(tǒng)的采空區(qū)體積測量方法主要依賴人工,同時必須進入采空區(qū)使用全站儀在水平方向上檢測采空區(qū)邊緣坐標,之后通過所有測得的水平面輪廓連線的方式構(gòu)建出采空區(qū)輪廓,這種方式所得的結(jié)果往往誤差較大、人工成本高,對于指導(dǎo)生產(chǎn)的參考價值有限。

采用三維激光掃描技術(shù)對采空區(qū)進行空間測量、模型重建、體積估算,可以實時掌握采空區(qū)的空間結(jié)構(gòu),以便修整開采方案,降低塌陷風險,對礦產(chǎn)生產(chǎn)安全有著重要意義。近年來,激光掃描測體積技術(shù)迅猛發(fā)展,大量學(xué)者對三維激光掃描技術(shù)在礦山采空區(qū)測量中的應(yīng)用進行研究(如表3所示)[16，18-20]。

表3 采空區(qū)體積測量研究實例Tab.3 Some research examples of goafvolume measurement

采用三維激光掃描技術(shù)對采空區(qū)進行空間測量相比于傳統(tǒng)計算方式更加快速和精確,王瑞使用C-ALS三維激光掃描系統(tǒng)對某礦山采空區(qū)測量中實現(xiàn)采空區(qū)超挖量、欠挖量的高效計算,對礦山采空區(qū)后期充填量預(yù)算具有重要參考價值。已經(jīng)投入商用的礦山三維激光掃描系統(tǒng)有很多,大都基于飛行時間法,也就是激光測距的光學(xué)原理設(shè)計,其中比較優(yōu)秀并且應(yīng)用廣泛的有C-ALS三維激光掃描系統(tǒng)、CMS空區(qū)激光探測系統(tǒng),C-ALS是世界上唯一一款在50 mm鉆孔中就可以深入地下進行空區(qū)探測的三維激光掃描儀(詳細參數(shù)如表4所示),探頭直徑僅為50 mm,使用非常方便。

表4 C-ALS主要技術(shù)參數(shù)Tab.4 Main technical parameters of C-ALS

使用C-ALS三維激光掃描系統(tǒng)對礦山采空區(qū)測量時,需要提前打好直徑為50 mm以上的鉆孔,之后測量人員只需要站在地面上將激光探頭通過伸縮桿送進采空區(qū)內(nèi)部,即可開展測量工作(如圖6所示)。有時遇到非常結(jié)構(gòu)復(fù)雜的采空區(qū),會出現(xiàn)單次測量存在盲區(qū)的問題,可以通過多鉆孔多次轉(zhuǎn)換位置測量,最后進行數(shù)據(jù)拼接的方式解決。三維激光掃描系統(tǒng)測量采空區(qū)體積的方式非常安全高效,最大程度保護了采空區(qū)周邊結(jié)構(gòu),且測量準確率高,是目前采空區(qū)測量工作最為理想的方案。

圖6 三維激光掃描系統(tǒng)測量采空區(qū)Fig.6 3D laser scanning system measures goaf

4.2 三維激光掃描測體積技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用

在森林資源調(diào)查中,需要測量全部的樹冠體積來確定森林的光合作用能力,以便對森林資源進行動態(tài)監(jiān)控,實現(xiàn)森林資源可持續(xù)發(fā)展。但是由于樹林地形復(fù)雜,樹木分布不規(guī)則等特點,使人工測量工作量極大。

激光掃描技術(shù)在林業(yè)調(diào)查的應(yīng)用也經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程,基地式激光雷達最先得到廣泛應(yīng)用,但是單個基地時激光雷達設(shè)備只能采集視野范圍內(nèi)的林木信息,譚遠模利用提前在森林中設(shè)置目標球的方式實現(xiàn)多個掃描站采集數(shù)據(jù)最后可統(tǒng)一到同一坐標系下,實驗結(jié)果表明將三維激光掃描技術(shù)引入到林業(yè)測量工作中可大大提高工作效率[21]。隨后可移動的背包式激光雷達和機載激光雷達(ALS)被發(fā)明出來,Hyypp?等利用背包式激光雷達進行了森林資源調(diào)查工作,實驗證明準確性良好的同時相較于傳統(tǒng)方法耗時極短[22]。這兩種可移動式激光雷達使林業(yè)測量工作不再需要或很少需要固定在地面上進行,避免了由于森林地形復(fù)雜給測量工作帶來的麻煩。

近些年興起的無人機載激光雷達(UAVLS),憑借著它操作簡單,所需人力和檢測環(huán)境要求極低的優(yōu)勢,在此類工作中逐漸嶄露頭角,Brede等就利用無人機載激光雷達測量地面生物量[23]。全迎比較了ALS和UAVLS對于單個樹冠體積的測量結(jié)果,實驗證明了UAVLS相比于ALS有著更高的探測精度和結(jié)構(gòu)參數(shù)提取精度。郭慶華在梧桐會直播報告中比較了地基激光雷達、機載激光雷達、無人機載激光雷達以及應(yīng)用極少的星載激光雷達的檢測精度、工作難度、人工成本等方面,最后表明近地面的無人機載雷達最適用于森林資源的檢測,在大尺度森林遙感監(jiān)測中有著很好的應(yīng)用前景。

4.3 三維激光掃描測體積技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用

在建筑項目中,土方量的的計算關(guān)系到整個項目的工程預(yù)算、施工進度規(guī)劃、場地空間規(guī)劃以及工程監(jiān)理工作。高梓成利用RIEGL VZ-1000型三維激光掃描儀對建筑垃圾土方量進行掃描,通過建模后的三維模型來計算土方量,實現(xiàn)了建筑垃圾土方量的高效計算,并具有無接觸、高精度等優(yōu)點,為建筑項目管理規(guī)劃工作帶來極大的便利[25]。Hu等也將三維激光測體積技術(shù)應(yīng)用到建筑項目中的開挖體積計算上,結(jié)果表明該技術(shù)比傳統(tǒng)人工測量可減70 %～90 %的時間,可以快速、準確地獲得開挖體積信息[26]。

在數(shù)字化城市建設(shè)中,建筑物是極其重要的一環(huán),一些古建筑物由于歷史悠久,結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代建筑天差地別,如何獲取古建筑物輪廓信息,對文化古跡實現(xiàn)數(shù)字化保護具有重要意義。閆澤文將三維激光掃描技術(shù)同BIM技術(shù)結(jié)合起來,使用Focus S350掃描儀對古建筑物實地測量,獲取點云數(shù)據(jù)后經(jīng)過預(yù)處理,再運用3ds Max對古建筑物進行三維重建,根據(jù)三維模型即可對古建筑物進行幾何質(zhì)量的評價[27],這有助于文化遺產(chǎn)的保護修復(fù)工作,也對數(shù)字化城市建設(shè)中的難點具有重要參考價值。

4.4 三維激光掃描測體積技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

三維激光技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)中的各個子領(lǐng)域,Ramírez等利用三維激光的定位和三維重建功能對骨肉瘤切割手術(shù)中的切割導(dǎo)向器實現(xiàn)可視化管理,對導(dǎo)向切割器的體積、形狀、切割動作等進行精準把控,最大限度地減少因手術(shù)操作而可能引起的并發(fā)癥[5]。Jani等對人體遺失骨骼進行補缺研究,三維重建后的骨骼模型可以準確量化遺失部位的空間體積,進而根據(jù)解剖特征和數(shù)字分析對遺失部位進行補缺,對法醫(yī)的骨骼還原工作有極其重要的意義[6]。在醫(yī)學(xué)的子領(lǐng)域中,三維激光技術(shù)應(yīng)用最多且最為成熟的領(lǐng)域是牙科,Javaid等將三維激光掃描所獲得的物理模型轉(zhuǎn)換成數(shù)字CAD文件,便于定制零件的形狀、體積,研究表明該方法有助于降低復(fù)雜性和生產(chǎn)周期,牙醫(yī)可以利用這項技術(shù)來設(shè)計定制牙齒、牙冠、牙套、假牙等等[7]。目前來看,三維激光掃描技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域依然極具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4.5 三維激光掃描測體積技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)在國家經(jīng)濟發(fā)展中扮演著重要角色,為支撐工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)力發(fā)展需求,三維激光掃描技術(shù)被引進工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中,Mhaske等將三維激光掃描結(jié)合顯微技術(shù)應(yīng)用到食品加工生產(chǎn)上,在不影響食品質(zhì)量的前提下提高食品附加值[28]。陶依貝為了解決工廠傳送帶物料體積測量實時性差、準確度低的問題,開發(fā)了一套基于三維激光掃描的體積在線測量系統(tǒng),該系統(tǒng)極大的提高了傳送帶物料體積測量的效率,免除人工成本,加快工業(yè)生產(chǎn)自動化進程[3]。還有類似糧倉、煤庫等體積檢測場景,三維激光技術(shù)都可以發(fā)揮出它的實時高效的優(yōu)勢,為工業(yè)生產(chǎn)帶來極大的便利。

4.6 三維激光掃描測體積技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

在大豆的壟上種植模式下,有著莊稼地面平整度差異大、植葉交錯難以區(qū)分的難題,管賢平提出一種基于LiDAR的三維激光掃描系統(tǒng),對單個大豆植株進行表面重建,最終實現(xiàn)大豆植株的快速分類和體積統(tǒng)計。Turunen等利用三維激光掃描技術(shù)進行地面三位水文模型重建,并在計算機中模擬土壤水力特性的長期變化會對表層徑流產(chǎn)生很大影響,可以計算得出土壤耕作后會影響徑流,使徑流增加25 %[29]。直接量化之前只能憑經(jīng)驗才能得出的結(jié)論,對土壤水土平衡控制有著重要參考價值。

4.7 三維激光掃描測體積技術(shù)物流快遞中的應(yīng)用

隨著網(wǎng)上購物的發(fā)展,快遞包裹流量越來越大,如何準確地按體積分包,成為現(xiàn)在的熱門研究方向,王占杰等發(fā)明了一種基于三維激光掃描技術(shù)的包裹體積測量技術(shù),可以實現(xiàn)物流快遞的大小區(qū)分,從而分體積裝車,避免物流業(yè)“大塞車”現(xiàn)象,提高物流效率[30]。

5 展 望

由于計算機技術(shù)的發(fā)展,各種模型重建算法層出不窮,近些年已有學(xué)者開始研究基于深度學(xué)習的三維重建方法,精確度進一步提高,因此在三維激光測體積技術(shù)中,如何高效準確地獲取點云數(shù)據(jù),采集后如何進行科學(xué)的數(shù)據(jù)處理,使點云數(shù)據(jù)更接近于實際物體輪廓是現(xiàn)在主要的研究方向。在當前的點云數(shù)據(jù)采集工作中,最初只應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的激光雷達技術(shù)有著成本越來越低,精確度極高的優(yōu)勢,未來將可能更多地出現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?？偟膩碚f國內(nèi)在三維激光掃描測體積的應(yīng)用方面非常強,但是缺少高精度設(shè)備的研發(fā),缺乏核心技術(shù),高端設(shè)備往往依賴于進口,這也是制約三維激光掃描技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展的重要原因。