Pozemní laserové skenování. Doc. Ing. Vlastimil Hanzl, CSc.

Transkript

1 Pozemní laserové skenování Doc. Ing. Vlastimil Hanzl, CSc.

2 Laserové skenování Technologie pro bezkontaktní určování prostorových souřadnic s následujícím 3D modelování a vizualizací skenovaných objektů. Je charakterizováno vysokou produktivitou práce v terénu, umožňuje zpracování složitých objektů s vysokou přesností.

3 Schéma pozemního skeneru

4 Princip určení prostorové polohy Prostorová polární metoda

5 Skener se základnou - jednokamerový

6 Rozdíl mezi geodetickým měřením a skenováním

7 Pozemní skenery základní parametry Princip měření vzdálenosti Fázové měření / pulzní měření Frekvence měření khz Krok skenovacího úhlu 0,01-0,002 gon přesnost 1-20 mm Trvání skenování min. závisí na rozlišení a opakování měření délek Výdrž baterií 3-8 hod.

8 Pozemní skenery Dosah 0, m závisí na odrazivosti povrchu a energii pulzu Typy skenerů short range scanner (max. dosah m) Fázové měření vzdáleností (většinou) Přesnost 1-3 mm medium range scanner (dosah m) long range scanner (dosah až 1-6km) Pulzní měření délek, Přesnost mm

9 Postup při sběru dat a jejich Rekognoskace volba stanovisek skeneru vyhodnocení Signalizace vlícovacích a spojovacích bodů Skenování Spojení skenů do jednoho mračna, Filtrace (čistění) dat Vektorizace, modelování objektu Vizualizace

10 Vlícovací, spojovací body Terče nebo objekty Terče reflexní i nereflexní Objekty koule, polokoule, kužely Poloha, přesnost to samé, jak ve fotogrammetrii

11 Vlícovací, spojovací body

12 Vlícovací, spojovací body

13 Pozemní skener Calidus

14 Pozemní skener Optech ILRIS 36D Možné otáčení a náklon skeneru

15 Leica Scan Station C10 s integrovanou dig. kamerou

16 Leica Scan Station C10 Přesnost jednoho měření: Poloha 6 mm, vzdálenost 4 mm úhly (horizontal/vertical) (12 / 12 ) Přesnot modelované plochy 2 mm Laser pulzní vlnová délka = 532 nm dosah 300 m pro 90%; 134 m pro 18% odrazivost Rychlost měření až 50,000 khz

17 Leica Scan Station C10 kamera Jeden snímek 17 x 17 : 1920 x 1920 pixelů (4 megapixels) Celý prostor 360 x 270 : 190 snímků; Cyclone software Data transfer Ethernet or USB 2.0 device Laser olovnice, centrační přesnost 1.5 mm na 1.5 m

18 Leica Scan Station P30/P40 dosah 120/180 m pro 18% odrazivost Umožňuje Pro určení stanoviska skeneru aplikovat geodetické metody

19 Z+F Imager 5006

20 Z+F Imager 5006 technická data

21 Z+F Imager 5006 technická data

22 Riegl VZ-400/1000/2000/4000/6000

23 Riegl VZ-400 Rychlost měření - 2 možnosti Effective Measurement Rate bodů/sec nebo bodů/sec(r2) Max. dosah při odrazivosti 90% m /350 m (R2) 20% m /160 m (R2) Přesnost 5 mm/ Opakovatelnost 3 mm Min. úhlový krok 0,0024 Úhel záběru (vert. /hor. ): 100 / 360

24 FARO Focus 3D

25 FARO Focus 3D charakteistika Vysoká přesnost, rozlišení a rychlost Malý rozměr a váha Integrovaná kamera Integrovaný kompensátor náklonu vertikální osy (0,015 ) memory card SD 4-64 GB

26 FARO Focus3D Dosah 0,3m 60m při 90% odrazvosti Rychlost měření (rate) (Pts/Sec): / / / Chyba v měřené vzdálenosti: ±2mm Úhel záběru (vertical/horizontal): 300 / 360 Úhlový krok (vertical/horizontal): 0,009 ( bodů na 360 ) max. rozlišení (1/1)= 1,5 mm/10 m, Obvyklé rozlišení (1/4) = bodů na 360

27 FARO Focus3D Průměr paprsku na výstupu 3mm + divergence 0,2mrad ( 2mm/10m) Spojovací / vlícovací boy terče nebo koule FARO Focus 3D X330 Dosah 0,6m 330m při 90% odraziosti

28 Práce s FARO

29 profily, rozlišení, opakování

30 Pohled na sken s označenými body

31 Protokol o spojení skenů

32 Protokol detaily

33 Pohled na mračno bodů

34 Pohled na mračno bodů

35 Pohled na obarvené mračno bodů

36 Vyhodnocení hradu Helfenburg Ing. Toušek

37 Skenovaný objekt

38 Výsledek pozemního skenování Dálnice u Zvolena Slovensko 3D stínový model GEODIS NEWS 2006

39 Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí

40 Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí Model, mračno bodů

41 Kubatury Skládka u Olbramovic, zaměření pro určení kubatur

42 Dopravní stavby vstupního portálu R35 u Lipníka nad Bečvou Geodis, 2005

43 Dopravní stavby Barevné zobrazení velikosti odchylek realita projekt tunel Mrázovka SG Geotechnika, Cyrax 2500

44 Zatěžkávací zkouška mostu

45 Zatěžkávací zkouška mostu

46 Ortofoto stropu pomocí skeneru a digitálního snímku

47 Vyhodnocení mračna bodů -minaret

48 Model minaretu

49 Skenovací totální stanice Laserový skener může v některých aplikacích zastoupit motorizovaná totální stanice s bezhranolovým dálkoměrem výhody: výrazně levnější, univerzální (i jiná geodetická měření), měří přímo v souřadnicové soustavě nevýhody: pomalé, desítky bodů za minutu, vhodné na skalní masivy, lomy, stavby

50 Skenovací totální stanice Topcon GTP

51 Leica Nova MS60 MultiStation skenovací totální stanice Frekvence skenování závisí na vzdálenosti do 300m/ 1kHz s přesností 1mm / 50 m Integrovaná kamera 5 Mpix