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近年来,随着激光测距技术的发展,基于激光距离探测器系统的3-D建模技术变得可行。这一技术,具有高准确度的优点,并能够应用于即时定位与成图系统。如今激光测距技术在国内外已经得到广泛的应用。
本文构建了一个基于激光距离探测器的物体表面三维建模与成像系统,运行于Linux操作系统环境、使用德国SICK公司的LMS-291型激光扫描仪,通过对运动物体的多次连续扫描,由多个扫描切片得到物体截面轮廓,再根据采集到的二维数据信息和物体运动方向,选取适当坐标系,建立物体表面的三维空间模型。最后通过平移、旋转等坐标变换,从不同观察点和视角绘出物体表面的3-D效果图。
系统使用GTK+库进行图形界面(GUI)开发。论文分别从硬件和软件方面详细介绍了激光扫描建模成像系统的开发和研究。从运行结果来看,本系统只利用少量的硬件设施,通过对采集到的二维数据进行拓展,成功地建立了物体表面的3D模型,并可以从不同视角进行成像。另外,系统在快速扫描的模式下,实现了实时扫描建模并绘图的功能。
本文最后提出了对激光扫描建模成像系统进行进一步研究的展望和设想,讨论了系统可能的拓展。
本系统同样适用于将扫描仪挂载在小型无人机等移动平台上,进行室外地表环境建模。