船舶压载水和脱硫改装三维激光扫描仪船舶改装中的实例

一、船舶改装行业采用三维激光扫描测绘的必要性

1.由于制作详细图纸的传统方法需要进行人工测量并复制实际现场布局，安装新系统需要的所有改造工作均须参照这些手工制作的图纸进行，这就需要对船舶进行大量的现场测量，测量过程中难以全面掌握，经常需要多次登船，难度大，而船舶舱内空间有限，船舶既有的管道系统和机械系统非常复杂。

在一艘正常运作的船舶中安装一套全新的大型系统需要耗费大量的时间和精力并耗费相当长的设计时间。此外，人工测量方法的弊端还在于图纸上任何一点细微错误，在新系统安装过程中都可能导致较大规模的设计缺陷。传统的单点式的测量设备难以满足现场的测量要求，也无法获取到船体的三维模型。

2. 三维激光扫描技术又称“实景复制技术”，它是采用非接触式高速激光扫描测量的方法，以阵列式点云的形式获取复杂物体表面的三维空间数据的革命性数据获取技术。根据所采集的高精度三维点云数据，能够精确的进行量测、逆向建模、结构提取、二次设计等多方面应用。它具有非接触、扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强、全数字特征等特点。

3.法如三维激光扫描仪在国外，尤其是欧美和日韩等国家，在船舶改装过程中很早就被重视并得到广泛应用，国内压载水生产厂家也在近几年先后使用了法如三维激光扫描仪广泛应用于船舶压载水和脱硫塔改装。

4.应用三维激光扫描仪进行现场数据采集，可以极大的提高压载水和脱硫塔改装的效率，极大的避免安装过程中出现的各种碰撞问题。法如做为全球体积小，重量轻的三维激光扫描仪，保证了在船舱内部有限空间内性能的发挥，同时也能减轻作业人员的工作强度。因采用了法如三维扫描采集现场数据，可提前在三维环境中进行模拟安装，有效避免现场安装问题，减少了安装现场的临时变更和调整，可实现一次性成功安装。

二、三维激光扫描仪在船舶改装过程中的应用流程

1、对整个扫描区域进行踏勘，根据扫描局域的大概结构，尺寸，位置分布，规划好扫描的站点，扫描站点的布设需要考虑后期点云数据拼接的便捷性和拼接精度的可靠性。

2、现场三维扫描测量，工程师负责操作三维扫描仪，根据第一阶段规划的站点，逐站扫描。扫描过程中，可根据扫描结构的反射率，光线强弱的差异，适当的调节扫描参数，以控制点云的噪音水平，并保证获取的船体点云数据精度的可靠性。

外业三维扫描

3、内业数据处理，扫描过程中不断搬站，不同站点之间的数据需要进行坐标系的匹配，从而保证所有站点的坐标系统是在一个统一的坐标系统里面。这些所有的工作就是点云预处理的操作。点云预处理所使用的软件是扫描仪标配的点云处理软件，可方便快捷的将扫描数据进行拼接，并进行初步的去噪，冗余数据删除等相关工作。得到的数据就是我们所关心区域的高精度三维点云数据。

三维点云数据拼接

生成三维可量测实景

三维立体实景彩色点云数据

4、根据扫描点云逆向建模或直接在支持点云的设计软件中进行三维设计

完成三维模型的逆向之后，根据客户的需求，可将模型时局按照多种格式输出，以满足其他设计软件的要求。

数据格式转换输出

5、将设计模型出图进行加工生产。

6、进行设备现场安装。