拓普康體積測繪GLS-2000 三維激光掃描儀
拓普康體積測繪GLS-2000 三維激光掃描儀三維激光掃描技術是上世紀九十年代中期開始出現(xiàn)的一項高新技術，是繼 GPS 空間定位系統(tǒng)之后又一項測繪技術新突破。它通過高速激光掃描測量的方法，大面積高分辨率地快速獲取被測對象表面的三維坐標數據。
拓普康體積測繪GLS-2000 三維激光掃描儀
產品特點
1. 0 130 米0 /350 米0 /500 。 米可選測程，中距離三維激光掃描易如反掌。GLS-2000 型三維激光掃描儀可根據固件進行測程調整，三種可選測程適用多種工作環(huán)境，減少試用成本，更快更遠，使命必達！
2. 提供 m 3.5mm 測距精度，滿足多種測量行業(yè)需求GLS-2000 型三維激光掃描儀提供多種掃描模式，可根據不同現(xiàn)場環(huán)境進行多類型掃描工作，150 米處平均 3.5mm 測距精度滿足絕大部分測量工作，相比較其他工業(yè)型掃描儀，GLS-2000 三維激光掃描儀在點云質量、精度上均優(yōu)于對手，實現(xiàn)了將三維掃描走向***的過程。
3. 全視場掃描能力，可實現(xiàn) 360 ° *270 °全圓掃描
4. 高速掃描能力，5 25 秒快速掃描模式
掃描精度 全圓掃描時間
25mm@10m 0.4min
12.5mm@10m 1.8min
6.3mm@10m 6.9min
5. 同軸廣角雙相機快速獲取 360 °全景影像170 8.9廣角相機（ 500 萬像素） 長焦相機（ 500 萬像素）GLS-2000 三維激光掃描儀內置兩臺 500 百萬像素相機，可在 1 分鐘快速獲取 360°全景影像，廣角相機拍攝全景地物，同軸長焦相機拍攝細節(jié)特征，為您提供更詳細的紋理信息。
6. 一鍵式數據采集功能，*作業(yè)人員一分鐘掌握使用方法拓普康 GLS-2000 型三維激光掃描儀，內置全彩色顯示屏，可實現(xiàn)單人一鍵式采集工作，******自動量測儀器高功能，測***可達3mm，避免因量高誤差產生數據拼接高程誤差；主機控制面板界面簡單明了，觸摸屏掃描功能可在一分鐘內學會并掌握，無需作業(yè)人員具備相應技術基礎。
P001
1.457
技術特點
1. 全站儀導線測量掃描方式，測量行業(yè)使用易如反掌；GLS-2000 型三維激光掃描儀將傳統(tǒng)導線測量模式引入都三維掃描
工作中，作業(yè)人員若具備全站儀測站基礎，僅需在掃描過程中通過測站后視法對后視棱鏡/標靶進行觀測，GLS-2000 將自動對棱鏡/標靶板進行掃描照準，從而實現(xiàn)***定向，簡化后期數據拼接過程，實現(xiàn)進準數據合成；
2. 改進的“Precise Scan Technology Ⅱ"去噪技術，有效解決針對低反射率物體噪聲明顯的問題，對于傳統(tǒng)三維激光掃描儀工作復雜地區(qū)（諸如煤礦、化工廠），***提升成果點云質量，為用戶后期數據應用提供更為準確的數據保障！
去噪技術，有效解決針對低反射率物體噪聲明顯的問題，對于傳統(tǒng)三維激光掃描儀工作復雜地區(qū)（諸如煤礦、化工廠），***提升成果點云質量，為用戶后期數據應用提供更為準確的數據保障！
3. 業(yè)內范圍液態(tài)雙軸補償器，提供±6′自動補償范圍，***照準自動補償范圍，***照準 4 ″精度，保證數據精度滿足作業(yè)需求！
4. 業(yè)內***脈沖式掃描儀反射信號選擇法，可選擇***/***次回波信號，有效減少因柵欄、樹木遮擋產生的點云噪聲；***次回波信號，有效減少因柵欄、樹木遮擋產生的點云噪聲；
四、 GLS-2000 型三維激光掃描儀參數列表
型號 拓普康 GLS-2000
掃描方式 脈沖式（時間飛行法）
相機分辨率（像素） 雙相機（長焦/廣角），500 萬像素
單點精度 3.5mm
角度精度
水平 6″
垂直 6″
雙軸補償功能
分辨率 1″
精度 6″
范圍 +/-4′
顯示屏 3.5 英寸 VGA 彩色觸摸液晶顯示屏
掃描距離(m)
90% ref 350-500
18% ref 210-350
掃描速度（點/秒) 120,000
激光等級 1M/3R
掃描視場角
水平 360°
垂直 270°
靶標捕捉 2~200m/3″@50m
波長 1064nm/635nm
激光對中 有，自動量測
工作溫度 -5℃~40℃
存儲溫度 -20℃~60℃
存儲容量 64GB，SD 存儲卡
防塵防水等級 IP-54
工作時長(h) 大于 2.5 小時
電池型號 BDC70（5240mAh 拓普康全站儀通用）
重量 10kg（含電池和基座）
后處理軟件 ScanMaster v3.0
案例
案例 1—— 建筑物翻新設計（BIM 一體化設計案例）
使用拓普康 GLS-2000 型三維激光掃描儀，可執(zhí)行 BIM 一體化設計。通過使用拓普康 ScanMaster 軟件將所掃描的舊式建筑進行快速后期處理，獲得真彩色***三維激光點云數據；接下來將數據無縫鏈接進入 Autodesk Revit 三維設計軟件中，利用 Autodesk 強大的三維空間處理能力，進行虛擬化建筑翻新工作，原始建筑物的快速矢量化可為設計翻新提供準確，直觀的可視化信息，同時利用設計圖紙上的矢量信息又可快速建成三維模式，與所掃描的空間坐標完整疊合，從而為后期規(guī)劃、施工提供強有力的信息保障。
針對原始建筑物進行快速三維掃描，掃描方式如下：
使用 Topcon ScanMaster 數據后處理軟件進行數據自動拼接，影像渲染，點云數據輸出等工作：將點云數據直接導入至 Autodesk Revit 三維設計軟件中：提取感興趣點、線、面，進行二維矢量化工作，并構建三維數字模型；在 Autodesk Revit 軟件中進行三維可視化翻新設計，導入前期設計好
的陽光房設計圖；
使用三維激光點云數據與翻新設計模型進行效果顯示，分析；
由于三維激光掃描技術是以較高的密度連續(xù)采集等間隔的點，而且每個點具有三維坐標、點所處被測古建筑表面材質反射強度和顏色信息，因此我們可以直接通過將這些記錄被測古建筑的點在同一窗口內顯示的方法來瀏覽和觀察被測古建筑的外觀和內部特征。由于三維激光掃描儀采集數據快速，被測古建筑可在***的時間間隔內被多次測量，方便用戶分析其變形情況，并在關鍵部位標注符號，標明該部位的實時狀態(tài)。
3.3 虛擬三維重建
被測古建筑的點云集合可以看做是立體模型。點云模型可以構建三維數字模型，以作虛擬現(xiàn)實和模擬修復等應用，亦可制成各類工程圖、結構圖、切面圖等。自此實現(xiàn)室內外空間***模型的*一體化和模型建構的*可逆操作，有助于古建研究以及其他***利用其在各自領域作更深的拓展研究。***的古建筑模型信息可以幫助研究人員更加深入地探究古建筑的結構、藝術價值、營造方法。
四、 古建筑測量實例 —— *故居
4.1 數據采集方案
經過現(xiàn)場勘察分析，我們共布置了 3 個測站，并將測站和測站使用標靶連接點方法進行了拼接。測站、標靶分布如下圖所示：
圖 1 數據采集方案示意圖
掃描時，逐一在相應測站對相應的區(qū)域和標靶進行了掃描。在測站一，進行了360°的故居內部的全景掃描。掃描間隔為 1 厘米，掃描距離為 10 米；在測站二，在故居的外部約 15 米處進行了掃描；在測站三，在故居的左側進行了掃描。由于 GLS-2000 內置了高清晰的彩色數碼相機，影像數據可在掃描時與點云數據同步取得。
4.2 掃描參數設置
統(tǒng)計各測站數據庫的大小與掃描參數如下表所示：表 1 點云數據大小和掃描儀參數設置測站名 掃描距離 掃描間隔 掃描用時
點云文件大
小
測站一 10 米 1 厘米 1.8 分鐘 31.3MB
測站二 10 米 1 厘米 2 分鐘 34.63MB
測站三 10 米 1 厘米 1.5 分鐘 24.33MB
外業(yè)測量根據上段所述 3 個測站按順序進行了測量。本項目采用了 GLS-2000 特*故居有的一體化集成操作模式，并從連接點測量、測站/后視測量和導入坐標值測量法等三種測量方法中， 選擇了連接點測量方法進行測試。連接點測量方法測量法簡單、***且易操作，適用于測量范圍在350 米之內的區(qū)域。外業(yè)測量過程中，待測對象和標靶是分開進行掃描和測量的。我們可以首先選擇測量標靶的命令，照準標靶位置，記錄點位。之后，在同一個測站位置上，我們選定測量區(qū)域，***測量距離與間距，掃描儀即可自動開始掃描。在內業(yè)處理過程中，將測站一、測站二及測站三的點云數據、圖像數據及連接點數據（標靶）輸入到 ScanMaster 軟件下，并將不同測站下的相同連接點（標靶）一一對應，就可將點云數據拼接到同一坐標系下了。
拼接完成后的點云效果如下圖：
圖 3 局部浮雕精細點云效果
圖 4 整體建筑點云效果
圖 5 局部建筑點云效果
4.4 建模流程
三維模型建立的流程一般由特征線提取和模型構建兩部分組成。
(1). 特征線提取
特征線提取可采用多種方法。如自動提取剖面、等高線，根據點云自動擬合線段、圓柱、圓錐、多邊形等基本幾何形狀等。本項目成果包括單線結構圖，提取時采用了先繪制三維結構線，再統(tǒng)一投影到同一二維平面的方法，以保證結構線的平面精度。本項目提取所采用的使用的軟件為 Topcon 公司自行研制開發(fā)的 ScanMaster軟件及 AutoDesk 公司的AutoCAD 軟件。
拓普康體積測繪GLS-2000 三維激光掃描儀
