新宜手持三维激光扫描仪河南某石场堆体测量应用

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河南某石场堆体测量项目



项目背景

近日,,,,应河南某石场客户要求,,,新宜提供灵光Lixel X1手持三维激光扫描仪(下称灵光 X1)对碎石进行方量统计,,测量结果与客户无人机量算结果误差低于3‰

痛点分析

传统的堆体测量主要通过全站仪、、、、GNSS等单点量测方法进行,,,,该方法需要人工现场测量,,,,耗时费力,,且对测量环境要求高,,数据精度存在较大损失,,,无法实时形成精确的三维可视化模型,,,,精确计算堆体方量难以做到。。。后随着无人机倾斜摄影测量技术的兴起,,,尽管其通过航拍影像获得大批量三维坐标,,使得采点的效率提高,,,,但遮挡区高程精度差,,,且影像处理到模型搭建耗费时间较长,,,因此其应用在堆体测量上面临较强的局限性。。。

实施方案

灵光 X1是一款手持实时三维重建设备,,,一体化集成激光雷达、、全景相机、、高精度惯导及高性能计算机等模块,,,依托内置的重建算法,,采集即建模,,实时生成真彩点云模型,,,并通过远程协作实现内外业无缝衔接,,,,让堆体测量更高效、、、、更精准。。。。


 

 ▲灵光Lixel X1手持三维激光扫描仪

 

产品优势:

▷单次90分钟持续作业,,,,可断点续扫,,,,大场景无须分段作业,,,,省去拼接时间。。。。

▷实时解算,,,扫描过程中直接生成准确的点云模型,,无需后处理。。。。

▷高精度视觉与激光融合技术,,,可实时生成真彩色点云。。。。

▷一体化机身可单手握持,,,,也可背负及载具多模式作业。。。。

性能指标



作业过程

规划路线

通过实地踏勘目标区域,,作业人员规划采集路线。。本次采集路线采用蛇形绕行,,,,路径之间间隔不超过20米,,,,以确保采集的点云更加清晰稠密,,,,避免漏采。。。。同时采集路线的起始点与终点重合,,,便于出现点云分层时,,作业人员可以在后处理时进行纠正和优化。。。

 

数据采集

作业人员单人手持灵光 X1,,,,按照规划路线进行扫描采集,,,,作业过程中无需换站,,,也无需后处理对齐纠正,,,,作业流畅。。。同时作业人员还可在手机上实时查看采集路径、、、相对位置、、激光点云效果,,,,以及错采漏采情况,,,防止多次补采带来的不便和成本增加。。本次扫描耗时15分钟。。。


 ▲作业人员操作设备进行数据采集

 

数据处理

通过LixelStudio三维后处理软件对点云数据进行处理,,,生成真彩点云模型和DEM模型,,,,方便后续计算碎石方量。。。

 

 ▲彩色点云数据


▲DEM模型

数据核验

本次扫描的点云数据通过与现场5个检查点坐标核对,,得到平面精度中误差0.029米,,,高程精度中误差0.004米,,,整体精度误差在3厘米内,,符合堆体测量精度要求。。。。


▲数据核验表

成果展示

通过灵光 X1生成的高精度DEM模型计算得知,,,本次碎石方量值为10155立方米。。。。数据与无人机倾斜模型计算得出的碎石方量值10128.3立方米相差27立方米,,,方量值误差低于3‰,,,满足用户需求。。


 ▲DEM模型及碎石方量值


 ▲无人机倾斜模型及碎石方量值


项目总结

通过应用,,灵光 X1可以快速获取目标堆体的长宽尺寸和体积,,并生成堆体三维模型数据,,,,可量可测可看,,节省了外业时间,,,也提高了内业处理效率,,作业效率是传统方法的10余倍,,,大大降低了单次作业的经济成本与时间成本,,,为用户创造了更高收益。。

同时,,灵光 X1在5G模块、、、RTK、、、无人机机载挂架、、、、背负系统、、、、外置电池等配件的支撑下,,可以满足地下矿道、、交通隧道、、地下溶洞、、、、人防工程、、、、地下管廊等不同作业场景的工作需求,,,,应用前景广泛。。

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