二维激光扫描仪的组成结构和工作原理介绍

　　二维激光扫描仪技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GNSS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法，具有率、高精度的*优势。二维激光扫描仪是无合作目标激光测距仪与角度测量系统组合的自动化快速测量系统,在复杂的现场和空间对被测物体进行快速扫描测量,直接获得激光点所接触的物体表面的水平方向、天顶距、斜距和反射强度,自动存储并计算,获得点云数据。点云数据经过计算机处理后,结合CAD等软件可快速重构出被测物体的二维模型及线、面、体、空间等各种制图数据。
　　点云坐标测量原理如下图所示。被测点云的二维坐标在二维激光扫描仪确定的左手坐标系中定义,XOY面为横向扫描面,Z轴与横向扫描面垂直。
　　地面二维激光扫描仪系统主要由三部分组成：扫描仪、控制器和电源供应系统。激光扫描仪本身主要包括激光测距系统和激光扫描系统,同时也集成CCD 和仪器内部控制和校正系统等。在仪器通过两个同步反射镜快速而有序地旋转,将激光脉冲发射体发出的窄束激光脉冲依次扫过被测区域,测量每个激光脉冲从发出经被测物表面再返回仪器所经过的时间(或者相位差)来计算距离,同时内置精密时钟控制编码器,同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值θ,因此任意一个被测云点P的二维坐标为：
　　激光扫描系统的原始观测数据除了两个角度值和一个距离值，还有扫描点的反射强度I，用来给反射点匹配颜色。拼接不同站点的扫描数据时,需要用公共点进行变换, 以统一到同一个坐标系统中，公共点多采用球形目标或黑白标靶。
　　点云数据以某种内部格式存储, 因此用户需要厂家专门的软件来读取和处理,一款的点云数据处理软件应具有二维影像点云数据编辑、扫描数据拼接与合并、影像数据点二维空间量测、点云影像可视化、空间数据二维建模、纹理分析处理和数据转换等功能。
　　二维激光扫描仪的技术在文物古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故处理、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事分析等领域也有了很多的尝试、应用和探索。按照载体的不同，二维激光扫描系统又可分为机载、车载、地面和手持型几类。