点云科技扫描仪软件操作手册

点云科技扫描仪软件操作手册 武汉点云科技有限公司 点云三维数据处理系统 [英文名: DY 3D Scanner-LS 版本号:V1.0] 用户操作手册 目 录 第一章 引言 1.1编写的目标…………………………………………………….………….…………...3 1.2术语定义………………………………………………….…………….…...………....3 第二章 软件系统概述 2.1目标………………………………………………………………....…….…………....4 2.2功能模块…………………………………………………………...……….……….....4 2.3软件运行的软硬件环境…………………………………………….............………....4 2.4技术特点………………………………………………………..……….……….….....4 第三章 软件的安装过程及注意事项 3.1软件安装…………………………………………………………..…….…….……….5 3.2软件狗的使用…………………………………………………………...….………….8 第四章 软件的功能描述 4.1软件界面…………………………………………………........….………...................8 4.2仪器连接………………………………………………………………………………..9 12 4.3数据采集……………………………………………………………………………….4.4数据预处理…………………………………………………….…....………………....23 4.5产品……………………………………………………...…..………………………....55 4.6数据交换……………………………………………………...…..……………………71 第一章 引言 1.1 编写的目标 本手册的目的在于为用户介绍DY 3D Scanner-LS系统软件的功能，以及如何正确有效地使用这些功能的操作，为用户的操作提供规范化的指导。 1.2术语定义 点云 三维点坐标集合 标靶 特殊用途的点的三维坐标 影像 与点云配准后的相片 外业 外部作业 内业 室内作业 内方元素 相机的数字参数 外方元素 确定摄影光束在物方的几何关系的基本数据 纹理贴图 将影像与点云结合形成三维真实景观 站点拼接 通过坐标系转换关系将多个站点下的点云统一到大地坐标系下 DEM 数字高程模型(一种摄影测量学专用的文件格式，分为文本和二进制两种，存储的是一个区域内的高程值) DOM 数字正射影像图(Digital Orthophoto Map,DOM)是以航摄像片或遥感影像(单色/彩色)为基础，经扫描处理并经逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌，按地形图范围裁剪成的影像数据，并将地形要素的信息以符号、线画、注记、公里格网、图廓(内/外)整饰等形式填加到该影像平面上，形成以栅格数据形式存储的影像数据库。它具有地形图的几何精度和影像特征。 OBJ 是Alias|Wavefront公司为它的一套基于3D建模和动画软件"Advanced Visualizer"开发的一种3D模型文件格式 xyz 三维坐标系中的x坐标、y坐标和z坐标的一种文本文件格式 dxf AutoCAD(Drawing Interchange Format或者Drawing Exchange Format) 绘图交换文件DXF。 是Autodesk公司开发的用于AutoCAD与其它软件之间进行CAD数据交换的CAD数据文件格式 P2D solidworks中外观贴图文件 PCI 点云的数据格式 2D 二维 3D 三维 第二章 软件系统概述 2.1 目标 本项目系统主要用于地面激光扫描数据处理，提供从原始激光点云与数码影像数据到三维模型产品的一站式解决方案。 2.2功能模块 DY 3D Scanner-LS系统软件包括激光扫描数据采集和管理、多站点云数据拼接、影像与点云数据配准、数据可视化与人工编辑、面向应用的产品制作、数据交换等功能模块。 2.3软件运行的软硬件环境 2.3.1硬件环境 CPU要求:P?以上处理器 内存要求:1GB或以上内存 硬盘要求:至少10GB的硬盘剩余空间 2.3.2软件环境 (1)操作系统的名称: Mircosoft Windows 2000/XP/2003/WIN7 操作系统 (2)程序语言的名称: MFC、C++ 2.4 技术特点 1 自动化程度高:相机检校、纹理映射，dem dom等生成一键式解决。 2 高精度: (1)影像与点云配准精度，控制点反投影中误差在0.5像素以内，检查点中误差在0.6像素以内。 (2)相机标定精度与控制场精度相关。我们的相机检校精度基本上可以达到，控制点的反投影中误差在0.2个像素以内。 (3)拼接精度可以达到0.1-0.2倍的点云平均间隔。 3 拼接方式多样:本系统包含手动选点，自动标靶拼接，GPS 自动拼接等多样化拼接方式。 4 大数据量:点云数据处理能力达到亿级。 5 数据处理能力快:读取1.5G的文件仅需要0.5min。 6 操作便捷:可直接操作激光扫描仪进行数据采集、输入及输出;在生成各种类型的文件时速度快、操作简单。 第三章 软件的安装过程及注意事项 3.1 软件安装 第一步:打开软件安装程序DY 3D Scanner-LS.exe，稍后将会弹出如下界面。强烈建议您在安装之前关闭所有其它正在运行的程序。 第二步:点击“下一步”按钮，安装程序默认的安装路径为“C:\Program Files(x86)\ 点云三维数据处理系统”，您可以通过“更改(H)…”按钮来修改默认的安装路径。 第三步:点击“下一步”按钮，选择程序快捷方式文件夹的存放路径，默认创建 在点云三维数据处理系统文件夹中。如果不想使用默认文件夹，可以从下拉列表中选 择现有文件夹，也可以自己创建目标文件夹。 第四步:点击“下一步”按钮，进入“准备安装”页面。 第五步:点击“下一步”按钮，开始安装，如下图所示。 第六步:安装完成后会弹出下图所示窗口，点击“完成”按钮即可完成安装。 3.2 软件狗的使用 DY3DScanner-LS软件系统必须配合软件狗才能正常运行。 本产品软件狗采用代码内置的方式对产品进行深层次的加密，有效保护用户的使用权益。 软件狗是一个插在计算机并口(打印输出口)或USB口上的硬件，是一种外置的软件加密设备，其外型与打印机的数据线插头类似，比U盘稍小一点。 软件狗是与计算机硬件无关的一个设备，在注册软件后，如果你的计算机配置发生了变化，或你重新换了一台计算机，也不影响软件的注册使用。 如果你购买了软件狗，只需要将软件狗插入计算机中，软件会自动读取软件狗中的数据，从而可以识别软件是否被注册。 第四章 软件的功能描述 4.1 软件界面 软件的界面及各个功能区如下图。 【1】菜单栏 【2】工具栏 【3】文件列表 【4】属性显示框 【5】输出列表 【6】预览视图 【7】视图显示区 4.2 仪器连接 打开软件，首先要进行软件与仪器的连接工作。 新建后，右键点击打开工程的属性设置，出现如下“属性设置”对话框。 说明页:(如上图)在此页空白处，用户可以对工程进行简要明确的描述。如操作 者名字、日期、地点、采集对象描述等。软件将自动记录日期时间等信息。 “仪器”页:在此页，必须设置“通讯接口”来确保和仪器的连接。 串口并口:当选择“串口并口”时，需要选择串行口(COMx)，波特率(默认为19200)和并口(PiPTx)。 通讯(TCP):当选择“通讯(TCP)”时，此时需要输入设备的正确的IP地址(192.168.0.234默认)。 数码相机:当仪器配备了相机时，可以在此页选择相机的类型。如果不能在列表中找到所使用相机类型，请访问下载网页为相机插件更新或选择“自定义相机”。在后者的情况下，软件不会自动释放相机。但是，当仪器达到快照位置时会要求你手动操作。在图像采集完成后，扫描位置将包含新的带有正确方向信息(COP矩阵)的图像物体，但相应的文件夹将不包含所需的图像。因此，需要将你的图像文件转换为JPEG格式并保存到扫描位置的“scanposimages”文件夹。该文件必须命名成相应的扩展名为“JPG”的图像对象。 当直接通过软件连接到相机时出现了问时，请检查“USB协议”的相机设置。当相机是尼康相机时该值必须设置为“高”，是佳能相机时设置为“正常”。 如果想利用相机服务器(默认的端口值:23000)将相机连接到网络，请选择“连接相机使用(TCP / IP)”。 GPS接收:在这部分，你可以定义串口(COM端口)的GPS接收器连接，并应用于通信的波特率。 “POP”页:此页显示POP矩阵。此外，本页面将显示旋转角的滚动，俯仰和偏航以及项目在大地坐标系中的坐标位置。 “工业校正”页:为了提高测距精度，在数据采集过程必须输入大气值实际值。几何校正可以由用户输入，并应用于测量范围(ppm为百万分之一)。 注:在这里输入的值将作为每一个新的扫描位置的默认设置。 “关于工程”页: 本页提供了有关该项目文件的信息，如工程路径，文件数量信息和工程大小等。 4.3 数据采集 系统的激光扫描数据采集和管理模块负责激光点云和相关数码影像的实时采集,存储和预处理。 包括:点云的空间坐标解算;不同模式下的激光扫描仪的扫描范围和扫描空间分辨率的控制;相机、扫描站、拍摄影像、拼接模型、三维对象提取等空间对象的管理。 数据的采集包括点云数据的采集、标靶数据的采集和影像数据的采集 4.3.1 点云数据的采集 1新建扫描设站:右键点击“扫描”目录树，弹出如下图菜单。 ? 点击“新建设站”，出现如下图所示“新建设站„„”弹出框，如下; “综合信息”页:在此页可以输入对工程的简单描述，重命名设站名称。 “TILI MOUNT”页: “SOP”页:显示不同设站之间的拼接结果，同时小范围调节拼接的精度。 “工业校正”页:输入环境参数值，以确保精确的测量。 “GPS”页:显示从外部GPS接收机获得的位置记录。位置信息包括设站点和定向标靶的坐标。 设置完毕后点击“保存”，完成新建扫描设站的建立。此时，在扫描目录下生成扫描设站子目录ScanPosxx，如下图为ScanPos001及其子目录。 2新建单个扫描站:右键点击“ScanPos001”，如下; ? 点击“新建单个扫描站…”，弹出如下“当前扫描设置…”对话框; 扫描模式? 默认有四种模式:1400m(70kHz)、1200m(100kHz)、950m(150kHz)、450m(300kHz)。例如，450m(300kHz)表示最大扫描距离450m，激光发射频率:300000点/秒。 oo角度?起始角和终止角(垂直方向的角度范围30-130，水平方向的角度范围oo0-360)。 扫描密度?表示每多少角度扫描一个点，如扫描密度为0.1，表示每0.1度扫描一个点。 设置完毕后，点击“全局扫描”，即可按照设置的参数进行扫描，获取点云数据。当扫描完成后，会在扫描设站目录下，自动生成按照时间命名的点云文件如下图红色框。 右键点击此文件名，点击“精准扫描”，弹出的精准扫描设置框如下图; 在视图展示区二维视图中按住Alt键，并用鼠标左键圈出我们需要的物体的范围，进行精准扫描。如上图红色方框为圈定的扫描范围，软件自动算出次扫描范围框的起始和终止角度，对扫描模式和扫描密度设置后，点击“全局扫描”即可进行圈定范围的精准扫描。精准扫描完毕后，在全局扫描点云目录下生成精准扫描的点云文件。如下图。 4.3.2 标靶数据的采集 1标靶的全局提取:在上步采集的点云数据中，右键点击扫描站点云文件名，在? 弹出的如下菜单中， 选择“全局标靶提取….(2D)”，弹出如下图对话框; 设置自动寻找的标靶的最小数量(当前反射强度最大的点数的最小值，一般为1-5)、标靶最大提取范围(反射物距离扫描仪的最大距离，单位为m)、反射强弱(0-1之间的小数，一般为0.01-0.05)及标靶尺寸参数(实际使用的标靶的直径大小，单位为m)，点击“确定”。仪器会自动按设置的参数，显示出符合参数条件的反射体，并在点云中以白色点和数字编号显示。如下图。 在视图中对反射体人工编辑，删除错误点，添加正确的标靶位置。 A、添加标靶 点击工具栏中的图标，在上面点云二维视图中点击鼠标左键选择点后，弹出如下图框，在框中显示了该点的坐标，输入点名后点击“保存”; 该点即被添加为标靶，并在视图最终显示如下。 B、删除错误反射体 点击工具栏中的图标，在视图中框选一个范围，如下图; 此时，弹出下图对话框“是否删除选中的点”，被选中的反射体变为红色。 点击“确定”，即删除了框选的反射体，如下图。 2对反射体编辑完成后，右键点击标靶扫描，弹出如下菜单; ? 点击“标靶扫描…”，即可锁定这些标靶进行扫描。 标靶扫描完成后，在“标靶扫描”目录下生成标靶数据并显示各标靶的编号数字，如下图。 3提取标靶中心:标靶扫描生成标靶数据后，右键点击标靶扫描“提取标靶中心”。 ? 在最上面栏里选择标靶所在的扫描设站，在下边栏会显示标靶的存储信息，点击 “提取标靶中心”，如上边右图，经过软件自动提取，标靶的中心已经被提取出来了。 各标靶的属性显示如下图 提取的各标靶在二维视图中显示如下。 4.3.3 影像数据的采集 带相机:自动拍摄的影像保存在——“工程目录>SCANS>扫描设站ScanPos0xx >SCANPOSUNDISTIMAGES”文件夹中，如下图。 导入影像:导入的影像存放路径——“工程目录>SCANS>扫描设站ScanPos0xx >SCANPOSIMAGES”，如下图。 4.4 数据预处理 系统采用数据可视化与人工编辑功能模块对数据进行预处理，实现大数据量激光点云数据的可视化与人工编辑，为后续的数据处理提供保障。主要涉及点云数据的二维、三维和全景显示模式，基于强度、深度、颜色信息的点云着色模式，激光点云和几何实体的拾取与编辑，以及基于激光点云数据的三维量测等功能。 软件关于数据的预处理包括:相机的检校、点云的编辑、点云的显示和拼接等。 4.4.1 功能:相机检校 功能描述: 由于数码相机主距与像主点位置都是未知的，不能进行传统的内定向和像位的解析计算，为保证其成果满足测量的精度要求，必须进行相机内参数的检校，即求解相机 内方位元素(主距与像主点位置)与多种畸变参数。 本软件系统有两种相机检校模式:平面检查模式和三维控制场模式。 A、平面检查模式 操作流程为: 1在“相机检校”目录上右键，弹出如下图(一)所示菜单后，在多种检校模式? 中选择“相机检校(平面检查模式)…..”;出现了如图(二)“新建基于平面格子图案的相机校正”界面。 (图一) (图二) 2在图二中，填写框中格子图案的尺寸参数:图像宽度 图像高度 行数(当前? 使用格网小格子的行数)和列数(当前使用格网小格子的列数)。其中图像的宽度和高 度可以通过右键点击查看图像属性获得，单位为像素。本例中图像的宽度 高度 行数 列数 分别为2144 1424 14 19，填写完后点击“OK”键，如图(三)所示。 (图三) 此时在“相机检校”目录树中的“相机内参数”生成子目录“”。 3在CamCalibTask0上右键，出现了如下图(四)所示的菜单; ? (图四) 再选择“添加影像…..”，弹出添加影像的对话框如图(五); (图五) 选择所需的影像图片，点击打开操作后，此时在目录下可以查看到添加的影像列表，如图(六)。 (图六) 4在CamCalibTask0上点击右键，出现了如下图(七)所示的菜单; ? (图七) 再选择“进行检校…..”，弹出检校进度条界面，如图(八)。(检校完毕后，这个 进度条会自动关闭。) (图八) 进行检校过程完成后，此时在CamCalibTask0目录下增加了 文件，如图(九)。 (图九) 5右键点击选择“属性”，可以查看检校结果，根据中误? 差判断其是否可用。如下图(十)内方检校元素栏。 (图十) 各参数意义: f:x方向主距 x f:y方向主距 y 单位可以为mm，也可为像素，只要所有相机参数单位统一，并且与像点坐标单位 一致即可。 cx:像主点x方向偏移量 cy:像主点y方向偏移量 k1、k2、k3、k4:径向畸变差参数 p1和p2:切向畸变差参数 6如果结果精度达到要求，在CamCalibTask0上点击右键，出现如下图(十一)? 所示菜单; (图十一) 再选择“复制结果…..”，出现了如图(十二)的效果，在列表中增加了 文件的复制结果。相机检校过程完成。 (图十二) B、三维控制场检校 右键点击“相机检校”，弹出相机检校模式选择菜单; 选择“新建相机检校(空白……)”，弹出如下对话框; 输入相机型号、镜头型号和设置(对当前相机像素大小进行说明)后，点击“确认”。 在“相机内参数”目录下生成了空白的检校结果，如下图红框; 右键点击空白检校结果名称，弹出如下菜单; 如下面两张图，可以通过查看影像与点云中的标靶对应情况，判断影像与点云是否配准。 选择“(确认影像与点云已配准)检校…”，弹出“TPLPIONTS”框;框中显示了 影像与点云中匹配的标靶信息，同时编辑参与检校的点数。 输入影像的宽和高，点击“进行相机检校”，经过较短时间即完成相机的三维控 制场检校。 完成检校后，可以右键点击检校结果名称，查看属性来判断检校结果。 4.4.2 点云的编辑 1点云的稀释:当采集的点云密度过大时，会使视图显示变慢并出现卡顿现象，? 不利于后面的操作，因此可以对点云进行稀释，以方便后续操作。 右键点击设站名称并选择3D显示，此时打开该站点云。点击工具栏中的点云稀释图标，弹出如下点云稀释框; 在框中显示该站设站名称、点名名称和点云数量。点击“稀释比例(稀释后的点云点数与稀释前的百分比)”后的下三角小图标选择稀释比例，然后点击“点云稀释”按钮。经过较短时间，软件会计算出按比例稀释后的点云数量并弹出稀释后的点云视图。点击“保存到文件”，可以将稀释后的点云保存到指定文件夹中，并在被稀释的点云文件下生成同名称带“_xs”后缀的点云文件。如下图红框中显示。 点击三维显示后，可以在右边属性框查看其属性。稀释前后点云属性的变化，如下。 稀释前点云的属性 稀释后点云的属性 如下二图为点云稀释前后相同区域显示效果对比。 点云稀释前 点云稀释后 2点云的删除:由于扫描过程中不可避免会采集到周围树木、人物以及其它不需? 要的物体的点云。这些不需要的点云增加了点云数据量，也会增加软件运行负担，因此可以在软件中对这些不需要的点云进行删除，只保留需要的部分。 如上图，只需要红色框中的点云数据，就需要删除周围大部分不需要的点。 点击工具栏中的框选点工具，在点云中左键点击圈出一片范围，右键结束。此时被圈中范围内的点显示为红色。再在点云视图中点击右键，在弹出菜单中选择“删除所选点云…”即可将框选的点云删除掉。 删除完毕后我们需要的点云显示如下。 删除前后点云显示及属性变化如下。 删除前点云显示及属性 删除后点云显示及属性 4.4.3 多站点云数据的拼接 功能描述: 采用基于标靶和基于人工地物的多站扫描点云数据的高精度拼接方法，完成多测站点云数据的整体平差。其中基于标靶的点云拼接方案采用全自动操作，涉及标靶点云中心高精度定位，测站位置姿态稳健估计等功能;基于人工地物的点云拼接方法主要采用人机交互的操作方式，涉及基于几何和强度信息的点云特征半自动提取，线特征和面特征高精度配准等功能。 没有采集数据的情况下，可以导入外部数据。 一、外部数据的导入: 1新建扫描设站:右键点击“扫描”目录树，弹出如下图菜单; ? 点击“新建设站”。 2点云数据的导入:右键点击“ScanPos001”，弹出如下图菜单。 ? 导入pto文件:点击“从pto导入文件…”，从文件夹中选择pto文件并点击“打开”，弹出导入该站工程的进度条。 导入txt文件:点击“从txt导入文件…”，弹出如下图框;将外部txt文件转换成pto文件。 点击“导入”，选择文件导入路径。 表示导入数据不同参数间隔开的方式。 “初始化参数”栏: phiStar、phiStop、dPhi分别表示导入扫描数据的水平方向的起始角、终止角和扫描密度。 thetaStar、thetaStop、dTheta分别表示导入扫描数据的竖直方向的起始角、终止角和扫描密度。 “导出参数”栏: 按照导入点云的格式顺序，点击相应参数前面的选择框导入。例如:外部txt文件的导出顺序为Y、X、Z、Range、Phi、Theta、Amplitude，则导入参数的顺序必须是Y、X、Z、Range、Phi、Theta、Amplitude，如下图中红色字的【提示】。而不是按照导入参数从上到下的顺序(X、Y、Z、Range、Theta、Phi、Amplitude)。 点击“生成”，即进行外部txt数据的导入。完成工程导入后，在“ScanPos001”目录下，自动生成按时间重命名的点云文件(原始数据名称为140901,102543)，如下图。 二、点云的显示和拼接: 1点云的显示:右键点击该扫描设站点云文件，弹出框如下对话? 框; 点击“显示”操作，可以设置点云的显示方式。包括显示模式2D OR 3D(2维或3维视图)，显示样本以及点云颜色显示的设置，如下图。 设置完毕后点击“确定”按钮，即可显示按照“显示设置”的点云，如下图本例扫描站1点云二维和三维视图分别如下。 二维视图 (图中，白色的数字为标靶编号) 三维视图 三种视图模式的说明 (强度视图模式、深度视图模式、Photo视图模式) 强度视图:带有反射强度和材质信息的点云视图模式 深度视图:可以显示出距离信息的点云视图模式 Photo视图:带有影像色彩信息的点云视图模式 显示效果如下图。 强度视图模式 深度视图模式 Photo视图模式 2点云的拼接:包括手动拼接、标靶拼接、GPS拼接。 ? 点击“设置为基准点云”，在点云名称后会出现图标，此时可以以此站点云为基准，将其它与此站有重叠的点云拼接到该站。 A、标靶自动拼接 a、导入标靶文件:右键点击“标靶扫描”，弹出如下菜单; 点击“导入贴片扫描文件”，在弹出的窗口中选择该设站扫描的标靶文件。点击打开，导入标靶文件，导入后在标靶扫描目录下可查看标靶列表。 b、提取标靶中心:右键点击“TPL(SOCS)”，点击“属性”查看该扫描站所有标靶的属性如下，此时没有标靶的任何信息。 右键点击“标靶扫描”，在弹出的菜单中点击“提取标靶中心….”，如下图，在 中选择标靶所在的扫描设站，如下; 点击框中的，此时进行标靶中心的提取过 程，如下图; 完成后点击下面的“保存”。 保存成功后，点击“确定”，此时再右击“TPL(SOCS)”查看标靶属性如下图。 c、点击工具栏上的标靶自动拼接图标，弹出“标靶自动拼接”框; 如上图，两边分别显示两站标靶的坐标信息，点击“自动寻找标靶拼接”，开始标靶的自动拼接过程。拼接完成后弹出下图“计算完成”提示框，点击“确定”。 d、点击工具栏的精准配准图标，弹出精准配准框，如下左图。点击“精确配准计算”按钮，进过计算得到下右图精准配准结果。 可以点击扫描设站“ScanPos0xx”属性的SOP页查看拼接结果。 e、将1站设为基准点云，关闭2站点云视图，右键点击2站点云名称将2站点云“叠加到当前视图…..”，这样就将两站点云按照共有的标靶拼接到一起了。如下图; 如果未做配准则拼接不正确，如上图。 配准后正确的拼接点云图 整个工程标靶拼接完成的点云视图如下。 B、手动拼接:当没有标靶时采用手动拼接方式。 打开显示两站点云，点击工具条的手型图标(手动拼接)，弹出下图获取同名点界面; 设为基准点云，将扫描站2与扫描站1的点云进行手将扫描站1 动拼接。 拼接过程为: a、打开扫描站1和2三维视图，将扫描站1设为基准点云，扫描站2为待配准点云。在基准点云视图中，选择特征点，右击，点击“标注为拼接点”。此时该点即作为同名点添加到获取同名点界面的上面的“基准点云”栏中，如下图，显示了该点在此扫描设站中的坐标信息。 b、在扫描站2的同样特征处找出该点，右键点击“标注为拼接点”，此时在获取同名点界面下面的“待配准点云”栏中将会添加该点的坐标信息，如下图; 同理，在两个视图中最少找出3组同名点，本例找了5组同名点，如下 添加的同名点对在两个视图中显示的位置如下图; 同名点对在基准点云中的显示位置 同名点对在待配准点云中的显示位置 添加好同名点后，点击中间的，弹出“计算完成”对话框; 点击“确定”，完成同名点的粗配准计算，关闭获取同名点窗口。 C、精配准:点击工具栏手型工具后的精准配准图标，弹出精准配准对话框，如下图; 此时，在上边栏显示计算完成的初配准结果，点击“精确配准计算”。经过计算，在下边“精准配准结果”栏生成精准配准的结果，如下图; 点击“保存到文件”，将精配准结果保存到项目文件夹中。 关闭扫描站2的三维视图，保留扫描站1的三维视图，右键点击扫描站2“叠加到当前视图中…”，将配准后的1、2站点云在一个视图中查看其拼接效果。如下图; 图中白色的点云为扫描站1的点云，黄色的点云为扫描站2的点云。从图中看出，拼接效果很好，继续将扫描站3的点云拼接到扫描站1的点云中来，最终3站拼接的效果如下图。 红色为第3站的点云，从图中可以看出，整体拼接的效果很好。 C、GPS自动拼接 打开点云三维视图，然后点击工具栏的GPS拼接图标，弹出如下对话框。 手动输入自行量测的仪器在该设站的高度。 选择站点后，在框中“设站点...”左侧自动出现设站以自身为原点的坐标，一般为(0，0，0)，输入GPS采集的设站的坐标信息。 在“定向点...”栏，从下拉选择列表中选择该设站中的定向标靶，自动显示该定向标靶在以设站为原点的坐标系中的坐标，输入GPS采集的定向标靶的坐标信息。 点击“计算转换参数及保存”，软件即可自动解算仪器自身坐标系与大地坐标系的转换关系。 在所有点云都完成转换后，以一站点云为基准点云，将其它站点云叠加到该站即可查看点云的拼接效果。 4.5 产品 产品制作功能模块提供了面向典型应用领域的数据生产流程和通用的三维模型产品制作方案，以及面向特殊应用领域的专属插件模块。主要涉及点云数据的重采样与三角化，纹理映射与立面图制作，三维建模与动画制作，等值线与断面图制作，体积量测与变形监测等功能。 4.5.1 三角网生成及纹理映射 一、三角网的生成及显示: 只有在所有点云拼接完之后，在拼接好的整体点云中生成三角网才有意义。 1三角网的生成:点击工具栏的(框选点)图标，在拼接好的点云中框选出需? 构网和贴纹理的点云。被框选中的范围内的点显示为红色，如下图所示; 框选完点之后，点击工具栏中的(产生新点云)图标或在点云视图中点击右键; 点击“生成新点云”，弹出“生成新点云…”对话框; 在框中输入新点云的名称，根据点云密集程度勾选是否稀释新点云，之后点击“确定”。 稀释模式(随机...:任意抽取点 网格...:密集地方多稀释，稀疏地方少稀释) 如输入新点云名称test-3并点击确定后，生成的新点云存在于产品目录的点云子目录下。 右击新点云名称，弹出可对点云进行的操作菜单; 点击“显示”，查看新点云。 (生成三角网)图标，弹出“新建三角网”对话在新点云视图中，点击工具栏的 框。输入三角网名称并简要说明后，点击确定。经过下图过程，产生新框选点云的三角网模型。 生成的三角网模型文件，在中可查看。右键点击三角网名称，可对三角网模型进行如下图所示的操作; 点击“显示”，查看三角网模型如下图。 2三角网的显示:在工具栏上可以点击此4个图标选择三角网模型? 的显示模式。 点击(点)图标，可以查看三角网模型的点显示模式，放大后可以看到模型是 通过离散点显示的。 点击(三角网)图标，可以查看三角网模型的三角网显示模式，放大后可以看到模型由小的三角构成。 点击(表面)图标，可以查看三角网模型的表面显示，如下图。 二、纹理映射 1导入扫描影像:右键点击“扫描影像”，出现如下菜单; ? 点击“导入图片”，在弹出的窗口中选择与该扫描设站对应的影像，点击打开。导入影像后，在扫描影像目录下会显示影像名称，如下图。 右键点击影像名称，可以查看扫描影像及其属性。如本例中的DSC,5715影像图显示为; 点击工具栏左右旋转图标()可以对影像进行旋转操作。 左旋转影像 右旋转影像 影像中标靶点的添加和删除: A、标靶点的添加:在工具条中点击(显示标靶)图标，即可在影像视图中点击某点以添加标靶。点击某标靶点之后，点击鼠标右键，出现如下图(1)“添加tpl点”菜单。 图(1) 菜单中显示了该点的坐标，我们可以为该标靶点命名。命名完毕后点击“保存”，即在影像视图中添加了该标靶点，如下图(2)成功添加了标靶点17。 图(2) 添加完物体上贴的标靶点之后，该影像及标靶点显示图如下，图中蓝色数字为各标靶点命名编号。 (可以滚动鼠标滚轮以放大和缩小影像来方便标靶点的选择) B、标靶点的删除:点击工具栏的(取消显示标靶)，即可在视图中框选标靶点。圈出范围之后，在该范围内的标靶点显示为红色，并且在视图中弹出如下删除“信息提示”对话框，点击“确定”即删除了框中的标靶点。 添加标靶后，右击“扫描影像”，点击计算影像外方元素。此时右键点击图片名称，点击图片的“属性”显示，显示图片属性图为; a、影像上的TP点属性 b、当前影像的外方元素 2导入影像后，在三角网模型上，右键点击“生成纹理”，弹出“NEW TEX…”? 对话框，如下; 在上边的中选择检校后的相机参数，并在下面点 将影像添加到右边栏，完成后点击“确定”。如下; 选对应的影像后点击中间上边的 是否带转换矩阵的判断(单站纹理映射不需要 多站拼接后纹理映射需要) 完成生成纹理过程后，在产品——三角网纹理目录下生成同名的带,tex后缀的文件，如下左图中的test-3,tex 文件。右键点击该文件，弹出菜单如下右图; 点击“显示当前纹理..”,查看纹理映射的效果。 4.5.2 生成DEM 功能描述: 提出一种点云快速生成DEM的算法。该算法首先将原始点云文件转换为点云流文件;然后对点云流文件的每个区块采用逐点内插法进行Delaunay三角剖分;最后对生成的三角网流文件进行格网划分，对每个格网点内插生成规则格网DEM。将原始点云文件转换为流文件后，可以对点云数据分块处理，处理完一个分块后即可释放内存，解决了普通计算机处理海量点云数据内存不足、效力低下的问题。 操作流程说明: 1 在“点云”下的点云数据文件“L_1”上右键，会弹出如下图(一)所示的菜单，在菜单中有“显示、删除、生成DEM”操作，显示时打开这个点云文件，查看点云直观效果;删除操作是删除这个点云文件。“生成DEM”是打开点云数据视图，在这个视图下进行操作生成DEM。 因此，打开“生成DEM….”后会出现如“图(二)”所示的点云数据界面。 (图一) (图二) 2 在打开的点云数据视图中，右键会出现一个弹出菜单。在菜单上包括操作“设置基准面“和”生成DEM”，然后设置基准面。效果图如下图(三)所示。 说明:在生成DEM操作之间必须要进行设置基准面。不然就不能进行生成DEM。 要求:用于生成DEM的点云必须在一个平面，不然会出现不能正常显示DEM的情况。 (图三) 3 点击如下图(四)“生成DEM…”操作后，就进入了生成DEM的界面，在这个界面能够清楚的显示生成DEM的情况和占用内存的大小。 (图四) 4 在生成DEM完毕后，会在DEMDATA节点下，出现刚才生成的L_1的DEM文件。如下图(五)所示。 (图五) 5 在DEMDATA节点下，右键刚才生成的L_1的DEM文件;会弹出菜单，该菜单包括“显示，删除，生成正射影像“操作。显示时可以查看生成的DEM的效果;删除，可以直接删除该文件。生成正射影像是可以从DEM文件直接生成正射影像。 如下图(六)为生成的DEM的效果。 (图六) 4.5.3 生成正射影像 功能描述: 正射影像概念的提出，预示着传统正射影像已不是理想意义上的“正射”，即完全消除倾斜误差和投影误差。真正射影像与传统正射影像的差别就在于真正射影像的制作过程中应用了数字建筑物模型(DBM)，相对于DEM，DBM增加了地表建筑物，这些3D建筑物在真正射纠正的过程中也参与投影，因此可以减小因为地形模型冈素而造成的地物位置偏差。 提出正射影像的原因: 间接法中地面点高程由DEM内插获得。由于 DEM仅描述地表自然形态，并不包含建筑物和植被。因此，当航摄区域包含建筑物时，内插出的高程必然包含误差，这个误差在参与原始影像像点坐标和重采样计算后被放大，就造成了传统正射影像的变形和地物错位，加上未完全消除的投影误差，必然会造成影像遮挡、信息缺失，这将增加影像判读和内插矢量数据的难度。因此有人提出真正射影像的思想来解决这些问题。 操作流程说明: 1 在DEMDATA的节点下，右键L_1的DEM文件，会出现菜单，在菜单中选择“生成正射影像“的操作。如下图(一)所示。 (图一) 2 然后会出现如图(二)的界面，在界面里完成必要的选择。如相机名称、分辨率、添加影像文件。 (图二) 3 在刚才的界面中填写或选择，完成后如下图(三)所示; 注意:添加的影像必须要与三角网生成纹理时的影像保持一致，否则将出现生成的正射影像错误的现象。 (图三) 4 在生成DEM后会在“DOMDATA“节点下增加”L_1”的影像文件。在影像文件上右击会出现如下图的菜单。 说明:在菜单上包括“显示”和“删除”操作;“显示”操作就是打开正射影像文件后可以看到影像的效果。“删除”操作就是删除该影像文件。 5 在DOM节点下的影像文件L_1上右键后选择“显示”，会出现如下图的直观图。 换 说明:在上面第三步中没有正确的选择图片而导致没有得到正确的影像效果。不过，读者一定要准确的选择影像图片，以免误操作。 4.6 数据交换 数据交换功能模块实现激光点云数据与三维模型产品的标准和专有格式输入与输出，便于与其他专业软件的联合处理和数据的管理与存储。主要支持LAS、DXF、OBJ、PLY、STL和VRML等标准数据格式和部分专有数据格式。