“亿点”点云数据处理软件-UiUA 随着三维激光扫描技术的发展和普及,一些高校、研究所和企业相继投入很多精力,为地面三维激光扫描仪研发配套软件。目前市场上的很多软件有一个共同缺点,就是点云读取速度慢,读取的数据量非常有限。 UiUA软件不仅将设备的控制控制与解算集为一体,而且在数据读取速度和数据量方面优于大多数的国外软件。UiUA是由北科天绘公司针对其所研制的地面三维激光扫描仪U-Arm开发出的一套具有完全自主知识产权的配套软件(见图1)。 图1.UiUA主界面
UiUA综合考虑了地面三维激光扫描仪的工作原理及数据处理的需要,从数据获取到数据预处理、点云滤波、点云拼接再到点云与影像融合形成了一套完整数据处理方案。UiUA功能齐全,性能稳定,操作便捷,包括了设备控制、数据解算、点云显示、点云分类、点云拼接等多个功能。具体包括:(1)设备控制。根据不同行业和应用场景的需求,可在UiUA任务面板对
地面三维激光扫描仪的工作参数(包括激光功率、激光频率、扫描线速、转台速度、测距、相机曝光参数等)进行自由设置和调整,控制设备的运行并实时获取设备工作状态及环境条件。 图2.参数设置界面
U-Arm激光扫描系统可对周围环境进行300°(垂直)x 360°(水平)环绕扫描,真正达到高效率、全方位的获取目标空间及方位的三维点云数据,高精度地反映地物细节并可量测任意点间距、地物面积和体积。具体扫描情况如下图所示:
(2)数据解算。在UiUA的激光数据解算-预处理面板中对解算参数(包括距离滤波、角度滤波、高度滤波、数据输出格式、抽稀比例、回波次数等)进行设置。设置完成后即开始数据解算,解算完成可以从中间视图窗口显示出各种格式的(主要有:LAS,xyzi,PTX等标准格式)的含有坐标信息、回波层次信息和反射强度信息的点云数据文件。UiUA与其他软件相比,具有读取速度快(1.5G大小的文件仅需要0.5min),读取数据量大(可读取近1亿个点)的优点。
图3.数据解算参数选择
(3)点云分类。地面三维激光扫描仪的点云一般都是手动分类,UiUA也是采用了目视手动分类的方法,分类准确,便于后续的信息提取或剔除冗余信息,大大提高了数据处理的效率。
图4.UiUA点云分类效果(黄:电力线;绿:植被;蓝:塔架)
(4)点云拼接。由于实际测量时,往往需要多站才能完成地物的扫描测量,因此需要把不同站点的数据拼接到一起。UiUA通过鼠标选择同名点或者直接输入同名点坐标进行拼接。当用户对精度要求不高时可以通过鼠标选择同名点进行拼接,如果对精度要求较高可以直接输入同名点坐标进行拼接。
图5.点云拼接
总的看来,UiUA软件界面友好,参数设置灵活,适应性强,集设备控制与解算集为一体,不仅可进行点云的拼接和分类,而且数据读取速度快,可读取近“亿点”的数据量,功能优于大多数的国外软件。