基于激光掃描技術的大型船舶艙容量計量技術研究
發(fā)布時間:2021-02-20 22:26
介紹了一種應用三維激光掃描技術,采集獲取船艙三維點云數(shù)據(jù),對點云數(shù)據(jù)進行配準、修補,完成船艙內(nèi)部構件精細建模,快速高精度的重建大型船艙三維模型,實現(xiàn)大型船艙容量快速計算的方法。運用三維激光掃描技術完成158000噸大型油輪液貨艙容量計量,通過與傳統(tǒng)容量計量方法進行比對分析,解決了單點數(shù)據(jù)采集模式弊端,達到了大型船舶艙容量快速、精準計量效果。
【文章來源】:宇航計測技術. 2020,40(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
158000噸油輪右六艙室
由于船艙內(nèi)部存在復雜形狀的大尺寸構件,遮擋嚴重,為了達到對船艙的精確測量,需在船艙內(nèi)部進行多測站掃描測量,以獲取艙室的全面三維數(shù)據(jù)。經(jīng)過現(xiàn)場勘探,采用布設靶標球方式掃描的精度較高,節(jié)省了現(xiàn)場作業(yè)時間,同時為后期數(shù)據(jù)處理提供便捷。實際工作中,針對船艙和靶標,需采用不同的分辨率進行掃描,首先以低分辨率進行整體掃描,然后選擇欲采集區(qū)域,按照正常分辨率掃描該區(qū)域,最后專門針對靶標以最高分辨率掃描,以提高后期點云配準精度,一站掃描結(jié)束后分別保存區(qū)域點云文件和靶標的點云文件[3]。如圖2所示,艙室內(nèi)有上中下3層工作平臺,在船艙艙底共設2站進行掃描,采集得到點云點數(shù)分別為4258萬點和4268萬點。2.2 空間數(shù)據(jù)配準
點云數(shù)據(jù)配準是點云數(shù)據(jù)處理的關鍵過程之一,通過某種變換將兩組有重復區(qū)域的點云數(shù)據(jù)對齊并轉(zhuǎn)換到同一坐標系下[4]。由于現(xiàn)場采集使用了靶標球,提取靶標球的靶心作為同名點,根據(jù)配準算法將點云數(shù)據(jù)變換至同一坐標系[5]。圖3為數(shù)據(jù)配準的結(jié)果。2.3 空間數(shù)據(jù)空洞修補
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大型結(jié)構高次曲面外形精密測量技術研究與應用[J]. 崔深山,萬爽,張濤. 宇航計測技術. 2017(06)
[2]一種便攜式船艙容量測量技術[J]. 鄧非,胡敏捷,胡玉雷,陳志,何江. 測繪科學. 2017(08)
[3]基于平面標靶的三維掃描與數(shù)據(jù)配準[J]. 袁聰聰,張志毅. 計算機工程與設計. 2016(02)
[4]三維激光掃描技術在三維重建中的誤差分析[J]. 張亞,山峰. 科技展望. 2015(16)
[5]三維激光掃描技術在考古發(fā)掘中的應用[J]. 程小龍,程效軍,賈東峰,李杰. 工程勘察. 2015(08)
[6]基于統(tǒng)計模型的三維場景重建補洞算法[J]. 王華建,張愛武,馬惠敏,李鳳亭. 光電子·激光. 2004(10)
碩士論文
[1]數(shù)據(jù)點云預處理及特征角點檢測算法研究[D]. 溫銀放.哈爾濱工程大學 2007
本文編號:3043432
【文章來源】:宇航計測技術. 2020,40(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
158000噸油輪右六艙室
由于船艙內(nèi)部存在復雜形狀的大尺寸構件,遮擋嚴重,為了達到對船艙的精確測量,需在船艙內(nèi)部進行多測站掃描測量,以獲取艙室的全面三維數(shù)據(jù)。經(jīng)過現(xiàn)場勘探,采用布設靶標球方式掃描的精度較高,節(jié)省了現(xiàn)場作業(yè)時間,同時為后期數(shù)據(jù)處理提供便捷。實際工作中,針對船艙和靶標,需采用不同的分辨率進行掃描,首先以低分辨率進行整體掃描,然后選擇欲采集區(qū)域,按照正常分辨率掃描該區(qū)域,最后專門針對靶標以最高分辨率掃描,以提高后期點云配準精度,一站掃描結(jié)束后分別保存區(qū)域點云文件和靶標的點云文件[3]。如圖2所示,艙室內(nèi)有上中下3層工作平臺,在船艙艙底共設2站進行掃描,采集得到點云點數(shù)分別為4258萬點和4268萬點。2.2 空間數(shù)據(jù)配準
點云數(shù)據(jù)配準是點云數(shù)據(jù)處理的關鍵過程之一,通過某種變換將兩組有重復區(qū)域的點云數(shù)據(jù)對齊并轉(zhuǎn)換到同一坐標系下[4]。由于現(xiàn)場采集使用了靶標球,提取靶標球的靶心作為同名點,根據(jù)配準算法將點云數(shù)據(jù)變換至同一坐標系[5]。圖3為數(shù)據(jù)配準的結(jié)果。2.3 空間數(shù)據(jù)空洞修補
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大型結(jié)構高次曲面外形精密測量技術研究與應用[J]. 崔深山,萬爽,張濤. 宇航計測技術. 2017(06)
[2]一種便攜式船艙容量測量技術[J]. 鄧非,胡敏捷,胡玉雷,陳志,何江. 測繪科學. 2017(08)
[3]基于平面標靶的三維掃描與數(shù)據(jù)配準[J]. 袁聰聰,張志毅. 計算機工程與設計. 2016(02)
[4]三維激光掃描技術在三維重建中的誤差分析[J]. 張亞,山峰. 科技展望. 2015(16)
[5]三維激光掃描技術在考古發(fā)掘中的應用[J]. 程小龍,程效軍,賈東峰,李杰. 工程勘察. 2015(08)
[6]基于統(tǒng)計模型的三維場景重建補洞算法[J]. 王華建,張愛武,馬惠敏,李鳳亭. 光電子·激光. 2004(10)
碩士論文
[1]數(shù)據(jù)點云預處理及特征角點檢測算法研究[D]. 溫銀放.哈爾濱工程大學 2007
本文編號:3043432
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