专业科普：三维激光扫描铜川药王山石刻文物

       药王山，位于陕西省铜川市耀州区城东1.5公里处，本名五台山，因唐代民间尊奉为“药王”的著名医学家孙思邈长期隐居于此而得名。药王山石刻遍布全山，现存北朝至隋唐造像45尊和历代记事碑300余通，摩崖题刻20余处，石、木牌坊13座，及石狮、石虎等石刻文物，是中国保存北朝和隋唐造像碑最多的地方。

▲ 视频 | 陕西测绘——铜川药王山石刻文物三维激光扫描

       三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，作为20 世纪90 年代中期开始出现的一项高新技术，是测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命。通过高速激光扫描测量的方法，大面积、高分辨率地快速获取物体表面各个点的(x.y.z)坐标、反射率、(R.G.B)颜色等信息，由这些大量、密集的点信息可快速复建出1:1 的真彩色三维点云模型，为后续的内业处理、数据分析等工作提供准确依据。它具有快速性、效益高、非接触性、穿透性、动态、主动性、高密度、高精度、数字化、自动化、实时性强等特点，很好的解决了目前空间信息技术发展实时性与准确性的颈瓶。

       三维激光扫描系统主要由三维激光扫描仪、计算机、电源供电系统、支架及配套软件构成。三维激光扫描仪作为系统的主要组成部分之一，又由激光发射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑、CCD相机以及软件等组成。激光测距技术是三维激光扫描仪的主要技术之一，激光测距的原理主要是基于脉冲测距法、相位测距法、激光三角法、脉冲-相位式四种类型。目前测绘领域所使用的三维激光扫描仪主要是脉冲测距法和相位测距法。三维激光扫描仪主要由测距系统和测角系统以及其他的辅助系统构成，如内置相机以及双轴补偿器等。

       工作原理是通过测距系统获取扫描仪到待测物体的距离，通过测角系统获取扫描仪至待测物体的水平角和竖直角，进而计算出待测物体的三维坐标信息。在扫描的过程中利用本身垂直和水平马达等传动装置完成对物体的全方位扫描，这样连续对空间以一定的取样密度进行扫描测量，就能得到被测目标物体密集的三维彩色散点数据，成为点云。