Transcript Lézerszkennelés

Lézerszkennelés
Földi lézerszkennelés, a TLS működési
elve, pontossági kérdések
Fotogrammetria vs.
Lézerszkennelés I.
 Passzív - aktív érzékelés (éjjel is)
 Frame – soros – mono szenzor
 Területi lefedettség –
pontmintavételezés
 Indirekt koordináta számítás
 Képi információ – pontinformáció
 Szenzoregyesítés (fusion)
 GPS szerepe
Fotogrammetria vs.
Lézerszkennelés II.
 Képfeldolgozás
 Időjárásfüggés
 Automatizálhatóság




Szűrés
Tájékozás
Matching
DEM
 Szoftverek, programcsomagok
 Szolgáltatók
Földi-légi lézerszkennelés
 Légifényképezés-közelfotogrammetria
 Alkalmazási területek
 Tájékozás
 Pontosság
Földi lézerszkennelés
 Új adatgyűjtési technológia (90-es évek)
 Széleskörű alkalmazási terület
 út-, vasút-, hídépítés
 Mérési eredmények
 mennyiség, típus
 Utófeldolgozási eredmények, folyamatok
 szegmentálás, vektorizálás, minőségellenőrzés
Műszerek (generációk)
Műszerek
Komponensek








Szkenner
Műszerállvány
Tápellátás
Háttértár/hálózat
(Kamera)
(GPS)
(Dönthető talp)
(Notebook)
Működés
 1. lézersugár
 2. poligon tükör (oszcilláló v. forgó
mozgás)
 3. körbeforduló optikai fej
 4. HMI
 5/6. TCP/IP Ethernet interface
 7. WLAN
 8. USB interface
 9. fényképezőgép
 10. notebook
 11. mobil eszköz
 12. RiSCAN Pro
Technikai jellemzők






Riegl VZ-400
Laser class 1
Full waveform
Akár 600 méteres hatótáv (min. 1,5 m)
Pontosság: 5 mm, felbontás: 3 mm
Felvételi frekvencia
 Long Range mode: 42 000 pont/s
 High Speed mode: 122 000 pont/s
 Lézersugár széttartása: 0,3 mrad
Szkennelési terület
 Függőleges irányban
 tükör
 -40° – +60° (360°)
 3 – 120 vonal/s
 Vízszintes irányban
 optikai fej
 0° – 360°
 0° – 60° 1/s
Általános információk
 Kiegészítő műszerek
 Inklinációs szenzor (10°)
 GPS vevő (L1)
 Műszer tömege: 9,6 kg
(LMS-Z420i: 14,5 kg)
 Hőmérséklet
 Működéshez: 0° – 40°
 Tárolásnál: -10° – +50°
Színes pontfelhő
RiSCAN PRO
Optech ILRIS
Laser class 1
Hatótáv: 3 – 1250 m
Pontosság: 7 mm
Tömeg: 14 kg
Beépített fényképezőgép
(3,1 MP)
 FOV: 40° x 40° (360)°





Leica C10





Hatótáv: 300m
50 000 pont/s
Laser class 2
FOV: 270°x 360°
Pontosság:
 szög 12”,
 táv 4 mm,
 pozíció 6 mm
Lézerszkennelés – LiDAR
(emlékeztető!)
 Időméréses (ToF)
 Fázisméréses (PB)
 Teljes hullámalak/
hullámforma mérése
(full waveform)
Folyamat




1.
2.
3.
4.
Méréstervezés
Mérés végrehajtása
Utófeldolgozás
Eredmények előállítása
Méréstervezés
 Felbontás (időigény)
 Tervezett álláspontok
 száma
 helye
 Kapcsoló-/illesztőpontok
Méréstervezés
 Árnyékolás
 Mozgó objektumok
 Megközelíthetetlen
területek
Méréstervezés



A tervezetnél kevesebb álláspont
Nem az optimális helyeken
Prizmák használatára nem volt lehetőség
Mérés végrehajtása
1. Panoráma szkennelés
Mérés végrehajtása
2. Részletes felmérés az első álláspontról
Mérés végrehajtása
3. Digitális képpel egyesített adatállomány
Mérés végrehajtása
Adatmennyiség:
Álláspont
1.
2.
3.

Pontok száma
1 043 656
900 996
720 430
2 665 082
Egy méréshez szükséges idő: 15-20 perc
kb. 40 000 pont / perc !
Lézerszkennelés a
mérnökgeodéziában
 Mérnökgeodézia
 műszerek
 technikák, feladatok
 az eredmények típusa
 Földi lézerszkennelés
 az eredmények mennyisége
 indirekt eredmények
 pontosság (!)
Laboratóriumi vizsgálatok I.
 A pontosság a mért és a valós
érték egyezőségének
(hasonlóságának) mértéke
A
gyártó
által
meghatározott
távmérési pontosság ellenőrzése




hajlított lemez
digitális tolómérő
kiegyenlítés
eredmények
Laboratóriumi vizsgálatok II.
 Különböző színek és anyagok a
visszavert sugárra gyakorolt hatása
 fekete < szürke < fehér
 acél < fa, beton, < tégla
 rozsda?
 Beesési szög hatása
 acél tárcsa
 10° alatt
 Kiértékelés saját fejlesztésű programmal
Anyagok és színek
Anyagok és színek
Anyag
beton
beton (festett)
fa hasáb
fahús
fakéreg
lakkozott fa
nyers fa
acél
tégla
Pontok száma
[dm2]
3598
3626
3596
3597
3590
3652
3597
3621
3597
Intenzitás
(átlag)
0,198
0,186
0,226
0,204
0,216
0,246
0,232
0,147
0,251
Anyagok és színek
 A vizsgált objektumokat matt festékkel
festettük, hogy az fényes lakk felület
okozta hatást kiküszöböljük.
 Az eredmények szignifikáns különbséget
mutatnak a fehér és a fekete szín
visszaverődésre gyakorolt hatása között.
Szín
fehér
szürke
fekete
Pontok száma
[dm2]
3640
3640
3619
Intenzitás
(átlag)
0,232
0,181
0,085
Beesési szög
Pontosságvizsgálat
 Riegl LMS-Z420i
 Átfogó 3D pontosságvizsgálat
 szögmérési pontosság: 0,002°-0,0025°
 távmérési pontosság: 0,01 m
 Hibaterjedés
 „nyers” mérési eredményekből: H, V, D
 referencia mérések mérőállomással
 az eredmények igazolták a gyártó által
közölt adatokat
Lézerszkennelés a
mérnökgeodéziában
A földi lézerszkennelés egy jól használható
kiegészítő technológia a mérnökgeodézia
területén:
Előnyök
 adatnyerés az egész
szerkezetről, nem csak
kijelölt pontokról
 nagy méretű
szerkezetek is
mérhetők egyetlen
álláspontból
 éjjel is végezhető
Hátrányok
 kisebb pontosság
 kitakart területek
 időjárás