大势航空助力中国航天42所工业厂房三维激光扫描
作者：微信文章1 项目背景
大势航空助力中国航天42研究所工业厂房进行激光雷达采集和可见光照片采集。中国航天42研究所决定开展此次激光雷达与可见光照片的采集任务，计划进行产能升级改造，需要对现有厂房系统进行全面评估和优化，以便为新设备的接入和工艺流程的调整提供准确的数据支持。以获取更为精确、全面的工业厂房信息。大势航空拥有先进的无人机平台和专业的数据采集团队。其无人机搭载了高精度的激光雷达设备和高清可见光相机，能够实现对工业厂房信息的高精度采集与快速处理。
2 项目需求
1、高精度数据采集:需要采集地表的高精度激光雷达数据和可见光照片，确保数据的准确性和完整性。2、广泛覆盖:采集任务需要覆盖多个指定区域，确保数据的全面性和代表性。3、高效处理:对采集到的数据进行快速处理和分析，为后续研究工作提供及时支持。
(一)产能升级改造支持需求随着厂房业务发展，计划进行产能提升，这要求对现有厂房系统进行优化和扩展，以适应新的生产工艺和设备布局。(二) 施工规划与模拟需求在厂房改造过程中，需要提前规划施工方案，预测施工过程中可能遇到的问题，如厂房与周边设施的碰撞、施工空间不足等。因此，需要一种能够在虚拟环境中模拟施工过程的方法，以便对施工方案进行验证和优化，减少实际施工中的错误和变更，降低成本和工期风险。(三) 安全与高效作业需求在对老旧厂房进行检测和改造过程中，保障作业人员安全至关重要。需要一种安全、便捷的测量和施工方案，尽量减少人员在危险环境中的暴露时间，降低安全事故风险。同时，提高工作效率，缩短项目周期，减少对工厂正常生产的影响，确保工厂经济效益不受较大损失。
3 解决方案
1、数据采集利用三维激光扫描仪对项目区域进行三维扫描，并采用激光扫描仪获取厂房实景照片。借助数据处理软件Trimble RealWorks完成点云数据分析，即点云数据去噪、拼接、坐标系转换以及成果输出。
2、三维场景制作通过三维建模软件对项目区域进行实景三维模型制作，主要包括厂房结构、各类管道、设备、控制柜等。1.根据点云数据，利用三维建模软件对工厂进行1：1精细化模型制作，并按照类型分类。
2、结合工厂的全景照片、单反照片等，按照项目的要求制作合适的材质贴图，将其赋予模型。(二)数据解算：使用云管家进行数据解算，生成LAS成果。使用Trimble RealWorks对已有管道进行建模，将厂房变为实体模型，方便测量。
（三）虚拟厂房布设与模拟施工1. 虚拟厂房布设将处理后的点云数据以rec格式导入到 3Dmax 软件中，作为虚拟厂房布设的基础模型。在 3Dmax 中，对厂房模型进行进一步的优化和处理，调整模型的材质、颜色和透明度，使其更加直观、清晰地展示厂房的结构和特征。根据工厂的产能升级需求和工艺流程优化方案，在 3Dmax 中进行虚拟厂房的布设。利用软件的三维建模工具，绘制新厂房的走向、分支和连接方式，并根据实际情况设置厂房的参数。通过与现有厂房模型的对比和分析，确保厂房的布设合理、可行，避免与现有设施发生冲突。
4 项目成果
（一）精确的测量数据通过设备扫描和数据处理，成功获取了老旧厂房系统的详细测量数据。测量精度达到了毫米级，这些精确的数据为评估、维修和改造提供了可靠依据。（二）可视化的厂房三维模型利用 3Dmax 软件创建了厂房系统的三维可视化模型，该模型不仅直观展示了现有厂房的实际布局和状态，还呈现了虚拟布设的新厂房系统。通过模型，工厂人员和工程技术人员能够清晰地了解厂房的空间关系，提前发现潜在问题，为施工方案的制定和决策提供了有力支持。（三）优化的厂房改造方案基于虚拟厂房布设和模拟施工安装的结果，提出了一套优化的厂房改造方案。该方案在满足产能升级需求的同时，最大限度地减少了对现有生产设施的影响，降低了施工成本和风险。（四）提高了施工安全性和效率通过模拟施工安装过程，提前识别了施工过程中的难点和风险点，并制定了相应的应对措施。在实际施工过程中，施工人员能够根据模拟结果进行有针对性的操作，避免了盲目施工，提高了施工安全性和效率。同时，虚拟模型还为施工进度管理和质量控制提供了可视化的工具，有助于确保项目按时、按质完成。
5 无人机倾斜摄影
倾斜摄影技术流程倾斜摄影技术流程主要包括数据采集、影像预处理、影像配准、三维模型生成、精细化处理等。这些步骤共同构成了倾斜摄影技术的核心，使得从数据采集到最终模型的输出变得高效而精确。
1、数据采集（利用飞行平台）数据采集可利用无人机作为飞行平台，搭载多镜头相机系统，包括一个垂直摄影和多个倾斜摄影的相机，能够从多个角度同步采集影像数据。受无人机的载重量、续航时间、抗干扰性、环境适应性、以及载荷与平台的适配性等影响，倾斜摄影系统的飞行平台大致可以分为有人机、无人机，无人机又可分为旋翼型无人机、固定翼型无人机、和复合翼型无人机。
2、影像预处理质量检查：对采集到的影像进行质量评估，必要时进行补拍以确保数据的质量满足要求。去除误差：包括去除边框、畸变校正和图像分块等操作，旨在提高后续处理的效率和准确性。3、影像配准在不同视角的影像间寻找同名点，并将这些影像精确对齐，以便于后续的三维建模工作。4、三维模型生成点云生成：结合多视角影像和POS（Position and Orientation System）数据，进行空中三角测量计算，生成点云数据。网格模型构建：根据点云数据构建初始的三角网格模型，为后续贴图和细化打下基础。5、精细化处理纹理映射优化：根据具体需求，对模型进行进一步的精细化处理，如纹理映射的准确性和表面平滑处理等，提高模型的整体质量和视觉效果。6、项目案例
新疆地区地形勘察
无人机助力化工园无人机倾斜摄影
大势航空助力京广高铁分支线郑州段进行无人机测绘测量项目
6 人工建模
航空相片外业数据获取完成后，倾斜摄影测量建模流程为：导入像控点坐标、匹配坐标系、像控刺点、空中三角测量、空三解算通过、建立模型。
1、空三建模流程空中三角测量是立体摄影测量中，根据少量的野外控制点，在室内进行控制点加密，求得加密点的高程和平面位置的测量方法。其主要目的是，为缺少野外控制点的地区测图提供绝对定向的控制点。空中三角测量一般分为两种：模拟空中三角测量和解析空中三角测量。
2、空三加密外业布设的像片控制点转标到数据影像上。内业加密点在加密时应尽量选在相邻像对目标明确易判读的点位上。用实景三维建模系统（Smart3D Capture Master)进行像点坐标量测。加密采用全数字摄影测量系统进行立体观测,利用自动空三软件进行解算。加密要求为：1）内业加密点应尽量选在本片和相邻像片都清晰、明显、易转刺和量测的目标点上。2）加密点和像控点大于 1cm 时必须转刺，小于 1cm 时可以不转刺。尽量保证加密网的连接强度。3）加密成果中平面坐标和高程均取至小数点三位即 0.001m，密接四边。3、模型分块重构自动空中三角测量完成且通过后，可以进行下一步的自动模型建立，在模型数据重构时，由于数据量巨大，需要切块集群运算。
4、项目案例
大势航空助力南通启东化工园区建模
大势航空助力智慧校园人工建模、城市规划实景建模
大势航空助力智慧园区医院人工建模
关于大势
➡️ 国家高新技术企业
➡️ 苏州市姑苏创新创业领军人才企业
➡️ 昆山市领军人才企业
➡️ 科技部中小型企业
➡️ 工信部民用无人机企业服务能力甲级
➡️ 中国民用航空局无人机考试中心
➡️ 国家税务局A级纳税人
页:
[1]