[发明专利]一种可同时获得水上水下点云数据的三维建模方法

说明书

本发明涉及一种可同时获得水上水下点云数据的三维建模方法，包括如下步骤：将无人船放置于水面，操作人员站立于岸边通过遥控器远程操控无人船在水面上行驶；在岸上架设电脑，电脑内装设数据处理单元；将三维激光扫描仪架设于无人船的上表面；将水下全景声呐架设于无人船的一侧侧壁外表面；三维激光扫描仪对水面以上的物体进行三维激光扫描，水下全景声呐对水面以下的物体进行扫描；操作人员通过数据处理单元对上传的水上点云数据和水下点云数据分析处理后进行三维建模。所述三维建模方法，通过操作人员在岸边操控无人船，集中化、简单化的操作，快速和安全的同时获取到水下水上的点云数据，保证数据的完整性，提升三维建模的准确性、高效性。

技术领域

本发明属于测绘技术领域，具体涉及一种可同时获得水上水下点云数据的三维建模方法。

背景技术

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。三维激光技术实现了从单点测量进化到面测量的革命技术突破，因此在多个领域，如：文物保护、数字城市、变形监测等，得到了运用。

三维激光扫描设备根据运用的途径，可分为：空中的机载激光扫描仪、地面的激光扫描仪、水下的三维全景识别声呐。近来年，地面的激光扫描仪和水下全景识别声呐已在水利上多个方面进行了运用，取得了大量成功案例。

利用地面的三维激光扫描仪可对防洪大堤、泵站、桥梁等设施进行扫描；水下的全景识别声呐可对水下的不可见的物体结构进行扫描。通过激光扫描仪的架站扫描，可以获取物体的点云数据，从而进一步数据处理，可对物体进行建模分析，具有重要意义。

但现今，扫描仪都是分开使用，对一个水利物体，如防洪大堤，地面三维激光扫描仪就单纯获取水面上点云，水下三维全景识别声呐就单纯获取水面下点云，不能同时对物体进行扫描。同时对一个物体的扫描需要通过三脚架来架设不同的测站，经常需要换站2-4次，较为麻烦。尤其是水下全景识别声呐的换站，由于在水上作业，还可能存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可同时获得水上水下点云数据的三维建模方法，以解决现有测绘建模过程中需要对水上点云数据和水下点云数据分别采集的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的一种可同时获得水上水下点云数据的三维建模方法，所述三维建模方法，通过操作人员在岸边操控无人船，进一步集中化、简单化的操作，快速和安全的同时获取到水下水上的点云数据，保证数据的完整性，提升三维建模的准确性、高效性。

具体地，本发明采用的技术方案是：

一种可同时获得水上水下点云数据的三维建模方法，所述方法包括如下步骤：将无人船放置于水面，操作人员站立于岸边通过遥控器远程操控无人船在水面上行驶；在岸上架设电脑，在电脑内装设数据处理单元；将三维激光扫描仪架设于所述无人船的上表面；将水下全景声呐架设于所述无人船的一侧侧壁外表面，所述水下全景声呐的探测端伸入水面以下；操作人员通过遥控器操控无人船在水面上行驶，三维激光扫描仪和水下全景声呐跟随无人船行驶；三维激光扫描仪对水面以上的物体进行三维激光扫描，获得水面以上物体的水上点云数据，所述三维激光扫描仪与电脑通信连接，将所获得的水上点云数据发送至电脑内的数据处理单元；水下全景声呐对水面以下的物体进行扫描，获得水面以下物体的水下点云数据，所述水下全景声呐与电脑通信连接，将所获得的水下点云数据发送至电脑内的数据处理单元；操作人员通过数据处理单元对上传的水上点云数据和水下点云数据分析处理后进行三维建模。