TW201907136A

TW201907136A - 立體影像與雷射掃描測距整合方法

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Publication number: TW201907136A
Application number: TW106122396A
Authority: TW
Inventors: 趙鳴
Original assignee: 正修學校財團法人正修科技大學
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2019-02-16
Also published as: TWI632347B

Abstract

本發明係有關於一種立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置，係主要利用多個雷射測距器，以對隧道等待測物進行斷面掃描，並加入區域定位功能，以轉換斷面之空間定位及絕對座標關係，另結合多個數位相機同步對待測物進行斷面拍攝，續經3D點雲建模以建構出雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資，再將該雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資套疊匹配，復由瑕疵自動辨識模組自動進行匹配圖資之裂縫與滲水處辨識，藉此，利用本發明即可達到快速、精準及自動化分析待測物結構變位及裂縫寬度、長度、走向及空間分佈等資訊效果。

Description

立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置

本發明係有關於一種立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置，尤指一種結合雷射測距、影像拍攝、區域定位及三維建模技術，以進行動態全斷面檢測之系統者。

按，傳統對大型或3D空間深度物件量測上採用方式或設備並不理想，於隧道施工測量及安全檢測多以全測站儀施測，並以隧道斷面測量為主。由於傳統斷面測量方法取樣數量有限，且取樣點擷取仍需依賴經驗判斷，而使測量施工品質控制隨人員素質不定無法掌握，常須加測斷面數據彌補，故施工測量耗費人力時間及經費，不符合經濟效益，且施測成果優劣亦屬變數。

於是，本案發明人乃研發有我國公告第M506956號之「立體影像量測裝置」，其主要係包含有一影像擷取組、一圖案投射組及一控制組，其中該影像擷取組係將一攝像機架設於一可垂直方向旋轉及水平方向旋轉的機座上，該圖案投射組可將特徵投影部件投影至欲拍攝物件，以讓攝像機經旋轉調整各種拍攝角度，擷取不同角度數位影像，再經由控制組整合完成一立體影像量測。藉此，於進行量測時，係先定點量測隧道左、右方向距離，以將影像擷取組架設於隧道中央處，再將圖案投射組架設在影像擷取組一旁，然後透過圖案投射組光源投射特徵投影部件於隧道襯砌上，接著經由調整影像擷取組之第二框體垂直旋轉方向，讓攝像機對隧道襯砌上投影特徵投影部件進行拍攝，以擷取影像資料，再將該定點襯砌拍攝數位影像傳輸至控制組進行影像整合，以將該次擷取影像與前次擷取影像定值重疊區域，而後再將影像擷取組移架至下一定點處，並重複先前調整步驟，以完成整個隧道拍攝。

然，由於該我國公告第M506956號之「立體影像量測裝置」於量測時，係須先將隧道封閉，繼於隧道內選擇一定點，再量測隧道左、右方向距離，以將影像擷取組架設於隧道中央處，並設置圖案投射組，以於隧道投射特徵投影部件，而後再進行拍攝，當完成該定點拍攝作業，移至下一定點時，則須再重複先前調整步驟，依此，以逐步完成整個隧道拍攝，故該我國公告第M506956號之「立體影像量測裝置」之測量速度係相當緩慢且缺乏不便性。

緣是，本發明人有鑑於現有我國公告第M506956號之「立體影像量測裝置」於量測上仍有上述缺失，乃藉其多年於相關領域的製造及設計經驗和知識的輔佐，並經多方巧思，研創出本發明。

本發明係有關於一種立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置，其主要目的係為了提供一種尤指一種結合雷射測距、影像拍攝、區域定位及三維建模技術，以進行動態全斷面檢測之系統者。

為了達到上述實施目的，本發明人乃研擬如下立體影像與雷射掃描測距整合裝置，係主要包含：

一行動檢測單元，該行動檢測單元係包含有一移動載具，並於該移動載具上裝設有一組立盤，且於該組立盤前、後端面分別等角度組設有數個雷射測距器及數個數位相機；

一區域定位單元，乃使該區域定位單元包含有一定位標籤及數定位基站，係使該定位標籤裝設於該行動檢測單元上，又使該數定位基站佈置於一待測物周遭處，另使該定位基站與該定位標籤間以訊號相連結；

一控制處理單元，係於該控制處理單元內建置有一雷射測距處理模組、一影像處理模組、一移動定位處理模組、一整合運算模組、一立體建模模組及一立體圖資匹配模組，以由該控制處理單元之微處理器連結其內建置之各模組運作，又使該控制處理單元與該行動檢測單元之移動載具、雷射測距器及數位相機以訊號相連結，另使該控制處理單元與該區域定位單元之定位基站訊號連結。

如上所述之立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該區域定位單元係進一步包含有一電子羅盤，且於該電子羅盤內設有一慣性導航系統，乃使該電子羅盤裝設於該行動檢測單元之移動載具，並與該控制處理單元訊號連結。

如上所述之立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該控制處理單元係進一步建置有一瑕疵自動辨識模組。

如上所述之立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該區域定位單元之每一定位基站係各有其唯一識別碼。

如上所述之立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該區域定位單元之該定位基站與該定位標籤間係以超窄脈衝電磁波訊號連結。

如上所述之立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該行動檢測單元之組立盤係呈圓型，乃於該圓型組立盤前端面每隔30度組設有一雷射測距器，另使該圓型組立盤後端面於相對各雷射測距器位置處分別組設有一該數位相機。

如上所述之立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該行動檢測單元之雷射測距器及數位相機係突露出該移動載具前端，而位置於該移動載具的前方處。

另本發明係依據該立體影像與雷射掃描測距整合裝置進行立體影像與雷射掃描測距整合實施，其實施步驟係包含：

Ａ.待測物斷面偵測：係使該行動檢測單元之移動載具作動，以使該行動檢測單元沿待測物動線行進，並啟動該行動檢測單元上之數個雷射測距器及數位相機，以同步對待測物斷面進行二維雷射光束掃描及二維影像拍攝，以由該數個雷射測距器分別測得與該待測物斷面間的距離尺寸，並由該數個數位相機分別拍攝得與其相對應位置之待測物斷面外觀照片，以於該行動檢測單元通過待測物後，獲得整個待測物全斷面尺寸資料，以及整個待測物全斷面外觀資料，再將該全斷面尺寸資料及外觀資料分別傳送予該控制處理單元之雷射測距處理模組及影像處理模組接收並進行對應空間定位記錄；

Ｂ.行動檢測單元定位：當行動檢測單元沿該待測物行進時，該行動檢測單元上所設定位標籤係偵測預先佈置於該待測物周遭之多個定位基站訊號強度，以推算出該行動檢測單元與各個定位基站間近似距離，繼由三個以上定位基站間之已知該行動檢測單元距離，以三角函數值求得該行動檢測單元與參考定位基站的相對位置，再將所測得該行動檢測單元位置資料傳送予該控制處理單元之移動定位處理模組接收，並經計算轉換獲得該行動檢測單元在該待測物等空間中的絕對座標位置；

Ｃ.立體影像與雷射測距圖資整合：續由該控制處理單元之整合運算模組將該雷射測距處理模組及移動定位處理模組處理後之待測物全斷面尺寸資料及該行動檢測單元之絕對座標位置資料進行整合運算，以獲得該待測物之全斷面絕對座標資料，再由該立體建模模組以該待測物之全斷面絕對座標資料建立三維點雲資料，並進行3D點雲建模，以獲得雷射測距結果的立體圖資，又使該立體建模模組以該待測物之全斷面影像資料建立三維點雲資料，並進行3D點雲建模，以獲得立體影像圖資，續由該立體圖資匹配模組將該雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資對應套疊匹配，以獲得該待測物外型及與其外型相對應之結構體狀況。

如上所述之立體影像與雷射掃描測距整合方法，其中，該區域定位單元係進一步包含有一電子羅盤，且於該電子羅盤內設有慣性導航系統，乃使該電子羅盤裝設於該行動檢測單元之移動載具，並與該控制處理單元訊號連結，係使該行動檢測單元沿該待測物行進時，乃利用該電子羅盤內設慣性導航系統，以取得該行動檢測單元定位數據，並使一全球定位系統藉由該慣性導航系統修正回正確路徑，另通過該全球定位系統之實時差分或後處理差分定位測量技術，以獲得該行動檢測單元位置，再將該行動檢測單元位置資料傳送予該控制處理單元之移動定位處理模組接收，並經計算轉換獲得該行動檢測單元在該待測物等空間中的絕對座標位置。

如上所述之立體影像與雷射掃描測距整合方法，其中，該控制處理單元係進一步建置有一瑕疵自動辨識模組，該瑕疵自動辨識模組係會針對該雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資套疊匹配後之整合圖資中的瑕疵異常處自動進行辨識。

藉此，本發明利用多個雷射測距器，以對隧道等待測物進行斷面掃描，並加入區域定位功能，以轉換斷面之空間定位及絕對座標關係，另結合多個數位相機同步對待測物進行斷面拍攝，續經3D點雲建模以建構出雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資，再將該雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資套疊匹配，復由瑕疵自動辨識模組自動進行匹配圖資之裂縫與滲水處辨識，據此，達到快速、精準及自動化分析待測物結構變位及裂縫寬度、長度、走向及空間分佈等資訊效果。

而為令本發明之技術手段及其所能達成之效果，能夠有更完整且清楚的揭露，茲詳細說明如下，請一併參閱揭露之圖式及圖號：

首先，請參閱第一圖所示，為本發明之立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置，係主要包含：

一行動檢測單元（１），請一併參閱第二、三圖所示，該行動檢測單元（１）係包含有一移動載具（１１），並於該移動載具（１１）上裝設有一圓型組立盤（１２），且於該圓型組立盤（１２）前端面每隔30度組設有一雷射測距器（１３），以於該圓型組立盤（１２）上裝設有十二個雷射測距器（１３），另使該圓型組立盤（１２）後端面於相對各雷射測距器（１３）位置處分別組設有一數位相機（１４），以同樣於該圓型組立盤（１２）上裝設有十二個數位相機（１４），並使該雷射測距器（１３）及數位相機（１４）突露出該移動載具（１１）前端，而位置於該移動載具（１１）前方處，以避免不當干涉；

一區域定位單元（２），請一併參閱第四圖所示，乃使該區域定位單元（２）包含一定位標籤（２１）、數定位基站（２２）及一電子羅盤（２３），係使該定位標籤（２１）裝設於該行動檢測單元（１）上，並使該數定位基站（２２）佈置於一待測物（４）周遭處，且使每一定位基站（２２）都有其唯一識別碼，又使該定位基站（２２）與該定位標籤（２１）間以超窄脈衝電磁波訊號連結，另使該電子羅盤（２３）裝設於該行動檢測單元（１）之移動載具（１１）上，且於該電子羅盤（２３）內設有慣性導航系統〔INS〕；

一控制處理單元（３），該控制處理單元（３）係可為筆記型電腦或平板電腦等，乃於該控制處理單元（３）內建置有一雷射測距處理模組（３１）、一影像處理模組（３２）、一移動定位處理模組（３３）、一整合運算模組（３４）、一立體建模模組（３５）、一立體圖資匹配模組（３６）及一瑕疵自動辨識模組（３７）等程式模組，以由該控制處理單元（３）之微處理器等連結其內建置之各模組運作，又使該行動檢測單元（１）之移動載具（１１）、雷射測距器（１３）及數位相機（１４）與該控制處理單元（３）以有線或無線訊號連結，其有線訊號係主要以訊號線做連結，而無線訊號則以通訊元件經無線網路等通訊連結，另使該區域定位單元（２）之定位基站（２２）及電子羅盤（２３）與該控制處理單元（３）以有線或無線訊號連結，乃由該雷射測距處理模組（３１）接收處理該行動檢測單元（１）其雷射測距器（１３）之測距資料，並由影像處理模組（３２）接收處理該行動檢測單元（１）其數位相機（１４）之影像資料，又由該移動定位處理模組（３３）接收處理該電子羅盤（２３）及定位基站（２２）測得之該行動檢測單元（１）定位資料，另由該整合運算模組（３４）將該雷射測距處理模組（３１）及移動定位處理模組（３３）處理後之待測物（４）全斷面尺寸資料及該行動檢測單元（１）之絕對座標位置資料整合運算，以獲得該待測物（４）之全斷面絕對座標資料，再由該立體建模模組（３５）以該待測物（４）之全斷面絕對座標資料建立三維點雲資料，並進行3D點雲建模，以獲得雷射測距結果的立體圖資，又使該立體建模模組（３５）以該待測物（４）之全斷面影像資料建立三維點雲資料，並進行3D點雲建模，以獲得立體影像圖資，續由立體圖資匹配模組（３６）將該雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資對應套疊匹配，以獲得該待測物（４）外型及與其外型相對應之結構體狀況，另由該瑕疵自動辨識模組（３７）針對該雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資套疊匹配後之整合圖資中的裂縫與滲水等瑕疵異常處自動進行辨識。

據此，當本發明進行立體影像與雷射掃描測距整合時，請一併參閱第五圖所示，其實施步驟係包含：

Ａ.待測物斷面偵測：當進行隧道等待測物（４）斷面偵測時，係由控制處理單元（３）操作該行動檢測單元（１）之移動載具（１１）作動，以使該行動檢測單元（１）沿隧道動線行進，請一併參閱第六圖所示，並啟動該行動檢測單元（１）上之十二個雷射測距器（１３）及數位相機（１４），以同步對隧道襯砌斷面及其裂縫與滲水處等進行二維雷射光束掃描及二維影像拍攝，以由該十二個雷射測距器（１３）分別測得與該隧道襯砌斷面間的距離尺寸，並由該十二個數位相機（１４）分別拍攝得與其相對應位置之隧道襯砌斷面外觀照片，依此，當該行動檢測單元（１）通過隧道後，即可獲得整個隧道襯砌全斷面尺寸資料，以及整個隧道襯砌全斷面外觀資料，再將該全斷面尺寸資料及外觀資料分別傳送予控制處理單元（３）之雷射測距處理模組（３１）及影像處理模組（３２）接收並進行對應空間定位記錄；

Ｂ.行動檢測單元定位：當行動檢測單元（１）沿隧道行進時，可以全球定位系統〔GPS〕配合電子羅盤（２３）及定位標籤（２１）與數定位基站（２２）之區域定位功能，以獲得該行動檢測單元（１）在隧道中的絕對座標位置，乃利用電子羅盤（２３）內設慣性導航系統〔INS〕，通過姿態矩陣即時將行動檢測單元（１）坐標系的加速度訊號轉換為導航坐標系下的加速度，並將轉換後的加速度加上重力改正後進行積分，以獲得行動檢測單元（１）定位數據，該全球定位系統〔GPS〕係可藉由慣性導航系統〔INS〕修正回正確路徑，並通過全球定位系統〔GPS〕之實時差分［RTK〕或後處理差分定位測量技術，以準確獲得該行動檢測單元（１）位置，另藉由該行動檢測單元（１）上所設定位標籤（２１）偵測預先佈置於隧道等待測物（４）周遭之多個定位基站（２２）訊號強度，以推算出該行動檢測單元（１）與各個定位基站（２２）間近似距離，係以三維定位每隔50〜100公尺於隧道等待測物（４）周遭佈置一個定位基站（２２），依此，於任意時刻都可有三個定位基站（２２）以上發送超窄脈衝電磁波訊號予行動檢測單元（１）之定位標籤（２１），並接收設於該行動檢測單元（１）之定位標籤（２１）回饋之超窄脈衝電磁波訊號，再以每個定位基站（２２）發出的超窄脈衝訊號和定位標籤（２１）回饋訊號的時間差進行計算，以求得各定位基站（２２）與該行動檢測單元（１）間距離，再由三個以上定位基站（２２）間之已知行動檢測單元（１）距離，以三角函數值求得該行動檢測單元（１）與參考定位基站（２２）的相對位置，於此，將電子羅盤（２３）及定位標籤（２１）與數定位基站（２２）等區域定位單元（２）測得之該行動檢測單元（１）位置資料傳送予該控制處理單元（３）之移動定位處理模組（３３）接收，並經空間定位及平差計算後，即可轉換獲得該行動檢測單元（１）在隧道等空間中的絕對座標位置；

Ｃ.立體影像與雷射測距圖資整合：該由多個雷射測距器（１３）進行隧道襯砌斷面之雷射光束同步掃描，並加入電子羅盤（２３）及定位標籤（２１）與數定位基站（２２）等區域定位功能所獲得資料，即由該控制處理單元（３）之整合運算模組（３４）進行整合運算，以轉換斷面空間定位及絕對座標關係，而獲得該隧道等待測物（４）之全斷面絕對座標資料，再由控制處理單元（３）之立體建模模組（３５）將該待測物（４）全斷面之絕對座標資料進行3D點雲建模，以獲得雷射測距結果的立體圖資，又使該立體建模模組（３５）以該待測物（４）之全斷面影像資料進行3D點雲建模，以獲得立體影像圖資，繼由立體圖資匹配模組（３６）將該雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資對應套疊匹配，以獲得該待測物（４）外型及與其外型相對應位置處之結構體狀況，續由控制處理單元（３）之瑕疵自動辨識模組（３７）針對該雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資套疊匹配後之整合圖資中的裂縫與滲水處瑕疵異常處自動進行辨識，由於本發明係將雷射測距結果的立體圖資與立體影像圖資整合，以由立體影像顯示出待測物（４）完整外觀形狀，另由雷射測距結果的立體圖資顯示出該待測物（４）實質結構體狀況，故於將兩者整合一起後，即可同時獲得待測物（４）外觀與實質結構體資訊，而使瑕疵自動辨識模組（３７）可更準確、便利進行待測物（４）之裂縫與滲水等異常損壞處辨識，藉此，本發明利用空間資訊模型結合數位影像偵測技術，即可快速、精準及自動化分析隧道等待測物（４）結構變位及裂縫寬度、長度、走向及空間分佈等資訊。

前述之實施例或圖式並非限定本發明之立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置實施態樣，本發明不僅可應用於隧道等待測物（４），還可應用於路線繁忙高速公路，或者室內、外結構物之動態安全監測等，凡所屬技術領域中具有通常知識者所為之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

由上述結構及實施方式可知，本發明係具有如下優點：

1.本發明之立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置係使用雷射測距同步感測、區域定位技術，可快速提供高精準、三維絕對座標及隧道襯砌全斷面之多點位變位監測技術。

2.本發明之立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置係使用影像三維建模技術掃瞄隧道襯砌結構體，能提供隧道襯砌檢測以高效率且經濟的方法，重建隧道襯砌立體影像圖資。

3.本發明之立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置係以雷射測距全斷面座標資料匹配校正影像，可修正影像原本存在的變形誤差問題。

4.本發明之立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置係以3D點雲資料處理技術，於結構體3D建模概念出發應用，可一併提供隧道襯砌空間幾何尺寸的精確建模、空間定位及比對和識別功能。

5.本發明之立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置係以空間資訊模型結合數位影像量測技術，對隧道襯砌紋理裂縫圖像進行自動辨識，可以快速的得到隧道襯砌結構變位及裂縫寬度、長度、走向和空間分佈等資訊。

6.本發明之立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置係以融合雷射掃描量測技術與立體影像匹配技術的隧道行動檢測系統，滿足現代化隧道維護管理，快速建立資料庫以達早期預警的功效。

7.本發明之立體影像與雷射掃描測距整合方法及其裝置之成本價格低廉，且無須再佈設掃瞄站位，另人為操作少使用便利，可快速應用於動態安全監測。

綜上所述，本發明之實施例確能達到所預期功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

（１）‧‧‧行動檢測單元

（１１）‧‧‧移動載具

（１２）‧‧‧組立盤

（１３）‧‧‧雷射測距器

（１４）‧‧‧數位相機

（２）‧‧‧‧‧‧區域定位單元

（２１）‧‧‧定位標籤

（２２）‧‧‧定位基站

（２３）‧‧‧電子羅盤

（３）‧‧‧控制處理單元

（３１）‧‧‧雷射測距處理模組

（３２）‧‧‧影像處理模組

（３３）‧‧‧移動定位處理模組

（３４）‧‧‧整合運算模組

（３５）‧‧‧立體建模模組

（３６）‧‧‧立體圖資匹配模組

（３７）‧‧‧瑕疵自動辨識模組

（４）‧‧‧待測物

第一圖：本發明之架構圖

第二圖：本發明之行動檢測單元側視圖

第三圖：本發明之雷射測距器於組立盤佈置狀態圖

第四圖：本發明之定位基站相對待側物佈置狀態圖

第五圖：本發明之流程圖

第六圖：本發明之雷射測距器對待側物掃描狀態圖

Claims

一種立體影像與雷射掃描測距整合裝置，係主要包含：一行動檢測單元，該行動檢測單元係包含有一移動載具，並於該移動載具上裝設有一組立盤，且於該組立盤前、後端面分別等角度組設有數個雷射測距器及數個數位相機；一區域定位單元，乃使該區域定位單元包含有一定位標籤及數定位基站，係使該定位標籤裝設於該行動檢測單元上，又使該數定位基站佈置於一待測物周遭處，另使該定位基站與該定位標籤間以訊號相連結；一控制處理單元，係於該控制處理單元內建置有一雷射測距處理模組、一影像處理模組、一移動定位處理模組、一整合運算模組、一立體建模模組及一立體圖資匹配模組，以由該控制處理單元之微處理器連結其內建置之各模組運作，又使該控制處理單元與該行動檢測單元之移動載具、雷射測距器及數位相機以訊號相連結，另使該控制處理單元與該區域定位單元之定位基站訊號連結。
如申請專利範圍第1項所述立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該區域定位單元係進一步包含有一電子羅盤，且於該電子羅盤內設有一慣性導航系統，乃使該電子羅盤裝設於該行動檢測單元之移動載具，並與該控制處理單元訊號連結。
如申請專利範圍第1項所述立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該控制處理單元係進一步建置有一瑕疵自動辨識模組。
如申請專利範圍第1項所述立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該區域定位單元之每一定位基站係各有其唯一識別碼。
如申請專利範圍第1項所述立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該區域定位單元之該定位基站與該定位標籤間係以超窄脈衝電磁波訊號連結。
如申請專利範圍第1項所述立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該行動檢測單元之組立盤係呈圓型，乃於該圓型組立盤前端面每隔30度組設有一雷射測距器，另使該圓型組立盤後端面於相對各雷射測距器位置處分別組設有一該數位相機。
如申請專利範圍第1項所述立體影像與雷射掃描測距整合裝置，其中，該行動檢測單元之雷射測距器及數位相機係突露出該移動載具前端，而位置於該移動載具的前方處。
一種立體影像與雷射掃描測距整合方法，係主要依據請求項1之立體影像與雷射掃描測距整合裝置實施，其實施步驟係包含：Ａ.待測物斷面偵測：係使該行動檢測單元之移動載具作動，以使該行動檢測單元沿待測物動線行進，並啟動該行動檢測單元上之數個雷射測距器及數位相機，以同步對待測物斷面進行二維雷射光束掃描及二維影像拍攝，以由該數個雷射測距器分別測得與該待測物斷面間的距離尺寸，並由該數個數位相機分別拍攝得與其相對應位置之待測物斷面外觀照片，以於該行動檢測單元通過待測物後，獲得整個待測物全斷面尺寸資料，以及整個待測物全斷面外觀資料，再將該全斷面尺寸資料及外觀資料分別傳送予該控制處理單元之雷射測距處理模組及影像處理模組接收並進行對應空間定位記錄；Ｂ.行動檢測單元定位：當行動檢測單元沿該待測物行進時，該行動檢測單元上所設定位標籤係偵測預先佈置於該待測物周遭之多個定位基站訊號強度，以推算出該行動檢測單元與各個定位基站間近似距離，繼由三個以上定位基站間之已知該行動檢測單元距離，以三角函數值求得該行動檢測單元與參考定位基站的相對位置，再將所測得該行動檢測單元位置資料傳送予該控制處理單元之移動定位處理模組接收，並經計算轉換獲得該行動檢測單元在該待測物等空間中的絕對座標位置；Ｃ.立體影像與雷射測距圖資整合：續由該控制處理單元之整合運算模組將該雷射測距處理模組及移動定位處理模組處理後之待測物全斷面尺寸資料及該行動檢測單元之絕對座標位置資料進行整合運算，以獲得該待測物之全斷面絕對座標資料，再由該立體建模模組以該待測物之全斷面絕對座標資料建立三維點雲資料，並進行3D點雲建模，以獲得雷射測距結果的立體圖資，又使該立體建模模組以該待測物之全斷面影像資料建立三維點雲資料，並進行3D點雲建模，以獲得立體影像圖資，續由該立體圖資匹配模組將該雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資對應套疊匹配，以獲得該待測物外型及與其外型相對應之結構體狀況。
如申請專利範圍第8項所述立體影像與雷射掃描測距整合方法，其中，該區域定位單元係進一步包含有一電子羅盤，且於該電子羅盤內設有慣性導航系統，乃使該電子羅盤裝設於該行動檢測單元之移動載具，並與該控制處理單元訊號連結，係使該行動檢測單元沿該待測物行進時，乃利用該電子羅盤內設慣性導航系統，以取得該行動檢測單元定位數據，並使一全球定位系統藉由該慣性導航系統修正回正確路徑，另通過該全球定位系統之實時差分或後處理差分定位測量技術，以獲得該行動檢測單元位置，再將該行動檢測單元位置資料傳送予該控制處理單元之移動定位處理模組接收，並經計算轉換獲得該行動檢測單元在該待測物等空間中的絕對座標位置。
如申請專利範圍第8項所述立體影像與雷射掃描測距整合方法，其中，該控制處理單元係進一步建置有一瑕疵自動辨識模組，該瑕疵自動辨識模組係會針對該雷射測距結果的立體圖資及立體影像圖資套疊匹配後之整合圖資中的瑕疵異常處自動進行辨識。