基于激光掃描的三維影點(diǎn)船舶艙體容積標(biāo)定系統(tǒng)DTCS是由：原油
船、成品油船、液化氣船、化學(xué)品船等各類液貨船的船舶艙容量計(jì)量檢
定。液艙艙容計(jì)量是國(guó)際間通用的石油、化工等液態(tài)貨物產(chǎn)品貿(mào)易結(jié)
算、運(yùn)輸費(fèi)用結(jié)算的主要計(jì)量方法之一。目前，液貨船艙容計(jì)量精度
0.2%的計(jì)量誤差已經(jīng)嚴(yán)重落后市場(chǎng)的需求，貨方與承運(yùn)方常會(huì)在交接時(shí)
因貨物計(jì)量的多少而引起爭(zhēng)議。提高計(jì)量精度，減小計(jì)量誤差是目前社
會(huì)急需解決的問(wèn)題。
主要應(yīng)用領(lǐng)域
中量安測(cè)基于數(shù)字?jǐn)z影的船舶艙體容積標(biāo)定系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于原油
船、成品油船、液化氣船、化學(xué)品船等各類液貨船的船舶艙體容量計(jì)量
檢定。
系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)
用三維激光掃描儀進(jìn)行容積標(biāo)定，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下，不僅在
外業(yè)中使三維激光掃描與船舶容量計(jì)量檢定密切結(jié)合，內(nèi)業(yè)中十分方便
快捷，而且所有的資料，包括：現(xiàn)場(chǎng)的三維影點(diǎn)數(shù)據(jù)，中間的處理點(diǎn)云
數(shù)據(jù)等等，都可以全部?jī)?chǔ)存于計(jì)算機(jī)和磁盤中，便于保存、管理、查
詢，并可方便的實(shí)現(xiàn):
1、罐體容量計(jì)算、體量計(jì)算、任意截面數(shù)據(jù)計(jì)算、計(jì)算輸出等定量檢測(cè)
功能。根據(jù)我國(guó)的計(jì)量規(guī)范可輸出容積標(biāo)定計(jì)量報(bào)告；
2、支持用戶需求的二次開(kāi)發(fā)功能。
系統(tǒng)的主要特點(diǎn)
■ 使用三維激光掃描儀進(jìn)行一站式容積標(biāo)定測(cè)量；
■ 本系統(tǒng)采用GIS數(shù)據(jù)管理模式，具備點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)處理，罐體容積自
動(dòng)計(jì)算，并根據(jù)我國(guó)的行業(yè)規(guī)范可輸出容積標(biāo)定報(bào)告等特點(diǎn)；
■ 方便的點(diǎn)云數(shù)據(jù)編輯功能；
■ 本便捷的任意截面數(shù)據(jù)計(jì)算功能；
■ 實(shí)現(xiàn)三維可視化，以及簡(jiǎn)單的可視化空間查詢。
基于激光掃描的三維影點(diǎn)船舶艙體容積標(biāo)定系統(tǒng)DTCS的優(yōu)點(diǎn)
（1）三維激光掃描技術(shù)又被稱為實(shí)景復(fù)制技術(shù)，是測(cè)繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)
之后的一次技術(shù)革命。它突破了傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量方法，具有高效率、高
精度的獨(dú)特優(yōu)勢(shì).三維激光掃描技術(shù)能夠提供掃描物體表面的三維點(diǎn)云數(shù)
據(jù)，因此可以用于獲取高精度高分辨率的數(shù)字地形模型。
（2）三維測(cè)量真彩色點(diǎn)云傳統(tǒng)測(cè)量概念里，所測(cè)的的數(shù)據(jù)最終輸出的都
是二維結(jié)果（如CAD出圖），在現(xiàn)在測(cè)量?jī)x器里全站儀，GPS比重居多，
但測(cè)量的數(shù)據(jù)都是二維形式的， 在逐步數(shù)字化的今天，三維已經(jīng)逐漸的
代替二維，因?yàn)槠渲庇^是二維無(wú)法表示的，現(xiàn)在的三維激光掃描儀每次
測(cè)量的數(shù)據(jù)不僅僅包含X,Y,Z點(diǎn)的信息，還包括R,G,B顏色信息，同時(shí)還
有物體反色率的信息，這樣全面的信息能給人一種物體在電腦里真實(shí)再
現(xiàn)的感覺(jué)，是一般測(cè)量手段無(wú)法做到的。
（3）快速掃描
快速掃描是掃描儀誕生產(chǎn)生的概念，在常規(guī)測(cè)量手段里，每一點(diǎn)的測(cè)
量費(fèi)時(shí)都在2-5秒不等，更甚者，要花幾分鐘的時(shí)間對(duì)一點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)
量，在數(shù)字化的今天，這樣的測(cè)量速度已經(jīng)不能滿足測(cè)量的需求，三維
激光掃描儀的誕生改變了這一現(xiàn)狀，最初每秒1000點(diǎn)的測(cè)量速度已經(jīng)讓
測(cè)量界大為驚嘆，而現(xiàn)在脈沖掃描儀（scanstation2）最大速度已經(jīng)達(dá)
到50000點(diǎn)每秒，相位式掃描儀Surphaser三維激光掃描儀最高速度已經(jīng)
達(dá)到120萬(wàn)點(diǎn)每秒，這是三維激光掃描儀對(duì)艙體詳細(xì)描述的基本保證，各
種艙體、罐體等復(fù)雜的領(lǐng)域無(wú)法測(cè)量已經(jīng)成為過(guò)去式。
系統(tǒng)的主要技術(shù)
1、多重交向攝影技術(shù)
為了解決復(fù)雜船艙的拍攝問(wèn)題，并提高攝影測(cè)量的精度與可靠性，本
系統(tǒng)基于交向攝影方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物的多重覆蓋，即多測(cè)站攝影測(cè)
量。
2、坐標(biāo)檢核桿檢核技術(shù)由于船艙形狀的不規(guī)則性，可以設(shè)計(jì)一些坐標(biāo)檢
核桿，以增加圖像控制點(diǎn)。桿上設(shè)置若干標(biāo)志點(diǎn)，標(biāo)志點(diǎn)與桿件底部觸
點(diǎn)的距離事先用高精度儀器測(cè)定。最后在圖像處理時(shí)，這些點(diǎn)可
參與計(jì)算，也可用于圖像精度檢核。
3、影像自動(dòng)識(shí)別和匹配數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量引入了數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別等
理論與技術(shù)，為攝影測(cè)量的（半）自動(dòng)化開(kāi)辟了最廣泛的前景。當(dāng)前，
不同影像上同名點(diǎn)標(biāo)志的識(shí)別主要有兩類解決方案：一是使用編碼標(biāo)
志，在各影像上分別探測(cè)目標(biāo)時(shí)予以識(shí)別和標(biāo)識(shí)；二是利用核線技術(shù)和
各種幾何約束條件，建立不同影像上同名點(diǎn)的自動(dòng)標(biāo)識(shí)算法。處理的原
理是同名像點(diǎn)必然位于同名核線上 。沿核線搜索同名點(diǎn)的長(zhǎng)度可通過(guò)目
標(biāo)空間深度信息的先驗(yàn)知識(shí)預(yù)先加以限制。本系統(tǒng)采用了多級(jí)金字塔匹
配和整體的多點(diǎn)最小二乘影像匹配。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明此法快速有效。
5、光線束平差法
本系統(tǒng)攝影方式靈活，多焦距，多角度獲取物體影像?；诖颂攸c(diǎn)，
采用近景攝影測(cè)量光線束平差法來(lái)處理影像數(shù)據(jù)。它是把控制點(diǎn)的像點(diǎn)
坐標(biāo)、待定點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)以及其它內(nèi)業(yè)、外業(yè)量測(cè)數(shù)據(jù)的一部分或全部
均視作觀測(cè)值，以整體聯(lián)合地解求它們的最或是值和待定點(diǎn)空間坐標(biāo)的
解算方法。它是以內(nèi)業(yè)和外業(yè)直接量取的數(shù)據(jù)作為觀測(cè)值的一種嚴(yán)格
的攝影測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法。
基于數(shù)字?jǐn)z影的船舶艙體監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)成功案例
蘇州虎丘塔利用 FUJI MX-2900 數(shù)碼相機(jī)結(jié)合本系統(tǒng)獲取其 DSM 數(shù)據(jù)和
表面紋理數(shù)據(jù);
測(cè)試結(jié)果：此處利用檢查點(diǎn)來(lái)進(jìn)行測(cè)試結(jié)果精度評(píng)定。檢查點(diǎn)布設(shè)在塔
內(nèi)每層每面的門洞口處，其坐標(biāo)由全站儀在塔內(nèi)聯(lián)測(cè)地面控制點(diǎn)得到。
實(shí)際工作中，共布設(shè)了13 個(gè)檢查點(diǎn)，通過(guò)這些檢查點(diǎn)的坐標(biāo)與重建模型
的三維坐標(biāo)作分析，可以求出重建三維模型的最終精度。
