穿在身上的三维扫描仪：河海学子携自主设备赴金陵小城开展数智巡检测试

近日，河海大学地球科学与工程学院自主三维重建设备数智巡检实践团走进南京金陵小城，依托自主研发的“图角兽”穿戴式三维重建设备，在传统建筑群落中完成了一场全流程实地测试。这场以古建场景为“模拟卷”的试验，最终瞄准的是工业数智巡检的真实应用痛点。

选古建做考场：给设备出一道“复杂场景题”

金陵小城并非普通的采集场地。飞檐错落、廊桥回环，植被与立柱层层掩映，台阶、窄巷与高低地形穿插分布——这种“多遮挡、多转折、多高差”的空间环境，恰好对应了工业巡检中廊道、支架、复杂构筑物的典型特征。

团队抵达后首先完成场地勘察，划定覆盖开阔庭院、檐下廊道、跨水桥体、植被密集区的测试路线，刻意把设备放进最苛刻的工况里。“实验室里的测试永远是理想环境，”团队负责人介绍，“我们要的就是遮挡、转角、高差同时存在的真实场景，才能测出设备的真实上限。”

图1：队员穿戴自主三维重建设备测量数据。李博 供图

穿戴式采集：把三维扫描“解放双手”

正式采集前，队员完成了“图角兽”设备的最后调试。这套由头部多传感器套件与随身算力模块组成的设备，是团队自主研发的核心成果：融合激光雷达、视觉相机与惯性传感器三类数据，采用非硬同步时空对齐方法完成信息处理，而穿戴式的结构设计，正是它区别于传统手持设备的最大优势。

穿上设备后，采集人员全程双手空闲，在台阶、转角、狭窄通道等区域依然可以连续作业。“以往手持扫描仪遇到上下台阶、窄巷，要么停步调整，要么容易漏数据，”现场队员说，“穿戴式就是为移动巡检而生的，走起来就能扫。”

图2：传统建筑场景实景对照图。李博供图

全程连续采集：在行走中考验精度

测试从建筑入口延伸至廊道深处，跨越桥体进入植被密集区域。队员保持稳定步速行进，转弯、折返、上下台阶全程不中断采集。

和单一开阔场地不同，金陵小城的场景同时包含大尺度的屋面、中尺度的廊桥立柱、小尺度的栏杆台阶，还有树木、檐角造成的多处遮挡。每一处转角的点云是否连续，每一级台阶的高差是否精准，每一处遮挡后结构是否完整，都是这次测试的核心观测点。团队要验证的不只是“能不能扫出来”，更是“移动中能不能扫得准”。

当场核验数据：把问题记在现场

采集结束后，团队第一时间完成数据处理与成果核对。屏幕上，三组不同视角的点云清晰还原出建筑屋面、廊桥、立柱与周边树木的空间轮廓，蓝色轨迹线完整记录了全程采集路径。

通过与实景照片逐一对照，建筑主体、前部桥体、两侧植被均能在重建结果中精准对应。团队不仅核对了空间覆盖范围、路线闭合度与局部结构精度，更把采集过程中发现的问题一一记录：转角处的数据连续性、遮挡区域的还原效果、设备穿戴的稳定性、线缆布置的合理性……这些实验室里得不到的现场细节，将和点云数据一起，成为设备后续优化的关键依据。

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图2：传统建筑场景点云重建成果。李博供图

从考场到现场：向工业巡检迈进

按照实践方案，团队后续还将针对工业巡检需求开展专项测试，走进复杂构筑物、仓储设施、工业廊道等真实场景，重点验证设备运行状态、三维建模精度与现场操作适配性。

本次传统建筑场景测试，为团队积累了涵盖多结构形态、复杂遮挡条件、多元行进路径的实测数据样本，更让所有队员完整走完了“设备穿戴—外业采集—成果核验”的全流程。从实验室里的算法研发，到实地场景的设备调试，再到一手数据的分析迭代，这场实践把测绘专业知识落到了设备落地的真实环节里。

图4：数据采集结束后团队部分成员于金陵小城合影。张琳瑶供图

目前，团队已将实拍图、点云成果与测试资料分类整理，围绕采集过程中暴露的问题，结合后续场景数据持续比对优化，稳步推进自主三维重建设备在数智巡检领域的应用落地。

（通讯员 李博 张琳瑶 许驰 李世豪）