1. 3D laserové skenování - teorie



Podobné dokumenty
Zamení fasády stavebního objektu

Terestrické 3D skenování

PRÁCE S GRAFICKÝMI VÝSTUPY SESTAV

TopoL sbr bod pro AAT

Laserové skenování (1)

IMPORT DAT Z TABULEK MICROSOFT EXCEL

Statistický popis dat. Tvorba kontingenních tabulek. Grafická prezentace dat.

ROBEX DK, s. r. o., Slovany 3051, Dvr Králové nad Labem tel: , fax: , DI: CZ

Párování. Nápovdu k ostatním modulm naleznete v "Pehledu nápovd pro Apollo".

Návod k použití GEMINI G

Elektronický rozdlova topných náklad

Vaše uživatelský manuál NAV N GO EVOLVE COOLTRAXX3D

Prezentaní program PowerPoint

Nastavení synchronizace asu s internetovými servery. MS Windows XP

Efektivní hodnota proudu a nap tí

Odůvodnění vymezení technických podmínek podle 156 odst. 1 písm. c) zákona č. 137/2006 Sb., o veřejných zakázkách

METRA BLANSKO a.s. 03/2005. PDF byl vytvořen zkušební verzí FinePrint pdffactory

CZ.1.07/2.2.00/ )

PÍRUKA A NÁVODY PRO ÚELY: - RUTINNÍ PRÁCE S DATY

Univerzální ovlada LP20 DÁLKOVÝ OVLADA S MOŽNOSTÍ UENÍ SE OD PVODNÍCH OVLADA

MOVIDRIVE M!ni" pro pohony Dodatek k návodu k obsluze. 1 Podporované typy p#ístroj$ 2 Montáž volitelné, dopl%kové desky

Software Xcalibur 1.3

Prvodce pro rychlou instalaci. EW-7206Apg Wireless LAN Access Point

Rozvody elektrické energie a pohony

SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí 4.ročník LASEROVÉ SKENOVACÍ SYSTÉMY

DANDO S.R.O č.t X-BAR. Elektromechanická závora. Návod k inštalácii a obsluhe

POPIS TESTOVACÍHO PROSTEDÍ 1 ZÁLOŽKA PARSER

Obsah Úvod...2 Slovníek pojm Popis instalace...3 Nároky na hardware a software...3 Instalace a spouštní...3 Vstupní soubory

Instalaní manuál. SET Potvrzovací tlaítko, slouží pro potvrzení výbru funkce v OSD menu

TOPMES, micí stroje, v.o.s., Kapraov á 2649/6, Praha 10

"DLK 642-Lite Konfigurator" Programové vybavení pro ídicí jednotku DLK642-Lite Instalaní a programovací návod verze Aktualizace 3.11.

ORACLE DISCRETE MANUFACTURING ORACLE DISKRÉTNÍ VÝROBA

Postup pi importu. Zdroje: ElkoValenta, HP tronic. A. export vytvoených kategorií

NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY

A. TBOS SYSTEM. 1. Popis systému TBOS. 3. Vlastnosti: TBOS verze UNIK verze UNIK. (stará verze) (stará verze) cívka 9V. 2. Doplky.

1. Systém domácího videovrátného. 2. Obsah dodávky. 3. Technická specifikace

Komunikaní adaptér USB - RS virtuální sériový port ELO E213. Uživatelský manuál

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

Instalace multiimportu

ORACLE ÍZENÍ VÝROBY ORACLE WORK IN PROCESS KLÍOVÉ FUNKCE ORACLE WORK IN PROCESS

1. PHOTOMODELER. Pracovní prostedí PhotoModeleru (obr. 1) EŠ 02.10_FM10 PHOTOMODELER

PEVODNÍKY ELEKTRICKÝCH VELIIN MT

Vaše uživatelský manuál ESET MOBILE ANTIVIRUS

Regulátor prostorové teploty s tíbodovým výstupem

4 kanálový digitální videorekordér CR-04A. Návod k použití

Vaše uživatelský manuál HP PAVILION DV6623EA

MĚŘENÍ V KONTAKTNÍM REŽIMU POMOCÍ MIKROSKOPU SOLVERNEXT

Základy MIDI komunikace

Uživatelská píruka pro Windows

Vaše uživatelský manuál GOCLEVER MAP 2.5

Vaše uživatelský manuál SHARP AR-M160

Technický popis. Obsah balení. Popis kamery a jejího píslušenství

SCIA.ESA PT. Galerie výkresů

OBSAH. Metoda 3D laserového skenování Výhody Důvody a cíle použití Pilotní projekt Postup prací Výstupy projektu Možnosti využití Závěry a doporučení

2.1 Pokyny k otev eným úlohám. 2.2 Pokyny k uzav eným úlohám. Testový sešit neotvírejte, po kejte na pokyn!

Autocad ( zdroj )

1. TVORBA FOTOPLÁNU 1.1. TEORETICKÉ ZÁKLADY - 1 -

TOPMES, micí stroje, v.o.s., Kapraov á 2649/6, Praha 10

Návod k použití softwaru Solar Viewer 3D

Inspekce tvaru součásti

Píkazy pro kreslení.

1 VERZE DOKUMENTU VERZE SOFTWARE ZÁKLADNÍ POPIS ZÁKLADNÍ P EHLED HYDRAULICKÝCH SCHÉMAT HYDRAULICKÁ SCHÉMATA...

DOPRAVNÍ INŽENÝRSTVÍ

Vaše uživatelský manuál HP PAVILION DV9092EA

Pořizování 3D elementů v Marushka Designu

Typ: MTA pevodník stídavé elektrické práce v jednofázové síti

Mini PC ITV26. Návod k použití

ÚSTAV AUTOMATIZACE A MICÍ TECHNIKY Fakulta elektrotechniky a komunikaních technologií Vysoké uení technické v Brn

Elektronický obchod pístroj ABB s.r.o., Divize Výrobky nízkého naptí ABB Group April 27, 2012 Slide 1

Vaše uživatelský manuál KONICA MINOLTA BIZHUB 160

WWW poštovní klient s úložištm v MySQL databázi

Obr. 1: Elektromagnetická vlna

Stručný návod k obsluze Nainstalujte ovladač GW-7100PCI pro Windows 98, ME, 2000 and XP

Úvod. OLYMPUS Stream Rychlý návod k obsluze

Metodický materiál Ma

Univerzální program k výpočtu denního osvětlení dle ČSN

Redakní systém (CMS) OlomouckéWeby.cz

P ehled nep ítomnosti

E. Niklíková, J.Tille, P. Stránský Státní ústav pro kontrolu léiv Seminá SLP

Zdroj:

Digitální kartografie 10

NÁPOVDA VISU-Schéma v2

Ing. Jaroslav Halva. UDS Fakturace

ScanStation P20 uživatelská kalibrace (procedura Check & Adjust)

Roenka absolvent. Nápovdu k ostatním modulm naleznete v "Pehledu nápovd pro Apollo".

RONÍKOVÝ PROJEKT DATABÁZE PAMÁTEK R (PHOTOPA)

Návod na montáž, obsluhu, a údržba na el.pohony NovoPort

LABORATORNÍ CVIENÍ Stední prmyslová škola elektrotechnická

Moderní trendy měření Radomil Sikora

OBSAH: SPUŠT NÍ PROGRAMU A P IHLÁŠENÍ DO PROGRAMU...6

AMTD-1 2CSM320000R1011 AMTD-1-R 2CSM274773R1011 AMTD-2 2CSM420000R1011 AMTD-2-R 2CSM261073R1011 VLMD-1-2 2CSM110000R1011 VLMD-1-2-R 2CSM274693R1011

LABORATORNÍ CVIENÍ Stední prmyslová škola elektrotechnická

Pracovní plocha. V první kapitole se seznámíme s pracovním prostředím ve Photoshopu.

Airborne Laser Scanning (ASL) - LIDAR (light detection and ranging)

NVR (IP). Popis Setup Wizardu.

SCIA.ESA PT. Export a import souborů DWG a DXF

RDS autorádio s CD, MP3 a USB konektorem pro MP3 a WMA UŽIVATELSKÝ MANUÁL - 1 -

Komunikaní adaptér USB - RS-485/422 - virtuální sériový port ELO E216. Uživatelský manuál

Instrukce pro obsluhu a montáž

UniLog-D. v1.01 návod k obsluze software. Strana 1

Transkript:

1. 3D laserové skenování - teorie Úvod Laserové skenovací systémy umožují bezkontaktní urování prostorových souadnic, 3D modelování a vizualizaci staveb, konstrukcí, interiér, podzemních prostor, terén i drobnjších pedmt. Naskenovaný objekt mže být píslušným softwarem zobrazen jako mrano bod, z nhož lze vytvoit 3D model, který lze jakkoli upravovat a dotváet v CAD systému. Je nutné si ovšem uvdomit, že i tato metoda mé svá fyzikální a technologická omezení, která mohou mení znehodnotit. Mezi nejvtší výhody laserového skenování patí: automatický a systematický sbr bod vysoká hustota tchto bod a rychlost jejich zamení (statisíce bod za sekundu) výpoty souadnic v reálném ase (bhem mení, nebo hned po nm) nkteré skenery dokáží k 3D souadnicím bodu piadit i hodnotu odrazivosti skenovaného povrchu V praxi se používá pedevším tchto druh 3D skener: statické, pevn fixované na míst (p. na výrobních linkách kontrolují kvalitu) mobilní systémy umisované na stativy pro mení na krátké a stední vzdálenosti systémy leteckého skenování pro topografické aplikace Z hlediska použité technologie lze laserové skenery rozdlit: triangulaní 3D skenery (laboratorní, penosné) laserové skenovací systémy dálkomrné (stacionární, mobilní, letecké) Laserové skenovací systémy našly uplatnní v mnoha oborech lidské innosti jako je napíklad stavebnictví, fotogrammetrie, topografie, dálkový przkum Zem, dokumentace památkových objekt, archeologie, strojírenský prmysl a mnoha dalších. Principy innosti laserových skener Laserové skenery s mením délek (ranging scanners) Systémy založené na impulsním dálkomru Laserový impuls je vyslán smrem na mený objekt a vzdálenost mezi vysílaem a povrchem objektu je spoítána z asu který ubhne mezi vysláním a pijetím signálu. Jelikož je rychlost elektromagnetických vln 3*108 m*s-1, je tranzitní as malý, nap. pro délku 30 m je tranzitní as jen 2*10-7 s, jsou tedy kladeny vysoké nároky na pesnost mení tranzitního asu. (Tento princip mení délek je dobe znám z elektronických dálkomr a nkteré motorizované totální stanice lze naprogramovat jako skenovací zaízení.) Stední chyba mení tchto skener se pohybuje ádov v milimetrech a odvíjí se také od pesnosti úhlového urení laserového paprsku. Systémy založené na fázovém dálkomru Tato metoda je také dobe známá z elektronických dálkomr. V tomto pípad je vysílaný signál modulován harmonickým vlnním a vzdálenost se spoítá z fázového rozdílu vyslaného a pijatého signálu. Z uživatelského hlediska se tato metoda píliš neliší od impulsní. Snad podstatnjším rozdílem mže být omezenjší dosah, protože je nutné pijímat kvalitní signál, což mže mít za následek více špatných nebo nekvalitních bod. Systémy založené na frekvenním dálkomru Ponkud mén používaná, ale také známá dálkomrná metoda. Principem frekvenního dálkomru je urení záznje vynikajícího jako produkt skládání asov posunutých frekvenn modulovaných vln.

Principy laserových skener Triangulaní skenery S jednou kamerou Tento typ skeneru má na jedné stran základny zaízení emitující laserové záení, které vytváí na objektu stopu bodovou, nebo, pomocí vhodného optického prvku tvoícího laserovou rovinu, stopu árovou. Na druhé stran základny je umístna CCD kamera, která detekuje stopu laseru na objektu. Souadnice respektive vzdálenost se vypote ešením trojúhelníka. Pesnost takového systému závisí pedevším na vzdálenosti od základny, kterou není vtšinou možno mnit, proto se uplatní pedevším na malé vzdálenosti a na malé pedmty. Triangulaní skener s jednou kamerou

S dvma kamerami Pi tomto ešení je na každém konci základny po jedné CCD kamee. Detekuje se stopa laserového paprsku, který vysílá zvláštní projektor, který však nemá žádnou mící funkci. Detekována nemusí být jen laserová stopa, ale i pruhy i jiný strukturovaný vzor. Pi výpotu polohy bod se vychází opt z ešení trojúhelníka. Dosahuje se stejné pesnosti jako v pípad s jednou kamerou a rovnž použití je stejné. Triangulaní skener s dvma kamerami Pesnost 3D skener

2. 3D laserové skenování sbr dat 2.1 Callidus 1.1 Skenovací systém Callidus 1.1 je produktem nmecké firmy CALLIDUS Precision Systems. Jedná se o panoramatický 3D laserový skener sestávající z mící hlavy, stativu a penosného pracovního poítae. Mená data jsou v první fázi zpracována programem 3D-Extractor. Popis Skenovací systém Callidus 1.1 Mící hlava Mící hlava obsahuje pulsní laserový skener 1. tídy, CCD kameru, sníma sklonu, elektronický kompas a ídící poíta. Skenovat lze je-li upevnna na stativu, ale i je li postavena na jiné pevné podložce, k tomu slouží stavitelné nožiky. Na mící hlav je adaptér na mické odrazné hranoly. CCD kamerou je možné poídit panoramatické obrazy skenované oblasti. Stativ Jako masivní stativ systému Callidus je použit stativ urený pvodn pro filmovou kameru. Jedná se o velice stabilní a variabilní tínohý stativ s možností pipevnní koleek, nebo gumových nástavc. Penosný poíta Poíta systému Callidus je v podstat notebook vybavený UPS zaízením v nárazuvzdorném a poasí odolávajícím kufíku. Napájen mže být v rozsahu 12 32 V AC, nebo 150 230 V DC. S mící hlavou je spojen silným kabelem (dodávají se dv délky), sloužícím jak k jejímu napájení, tak i k penosu dat. Pod operaním systémem Windows 98 SE je zde nejdležitjším programem Laser Me. Systém (LMS), kterým je nastavováno a ovládáno samotné mení.

LMS - Hlavní menu 2.2 Skenování Veškerá nastavení skeneru se provádjí v programu LMS. Nejprve se v záložce Parameters nastaví adresá a název skenu, pípadn ješt nkterá další nastavení jako zda se bude mit na hranoly, zda mit intenzitu apod. Poté v záložce Scanning nastavíme parametry samotného skenování. Rozsah skenování je kolem svislé osy 360 a kolem vodorovné osy 180. Velikost kroku vodorovného posunu (1) je 0.0625, 0.125, 0.25, 0.5 a 1.0. Velikost kroku svislého posunu (2) je 0.25, 0.5 a 1.0. Nastavuje se též pracovní dosah a z nj vyplývající ádová pesnost mení (3). Do 32 m mí s milimetrovou pesností, do 80 m s centimetrovou pesností, do 100 m v decimetrech. Je možnost nastavit poet mení délky v každém bod (4) a hranici za kterou již mení není zaznamenáno (5). Rozsah skenování ve vodorovném smru (6) lze též nastavit Pokud je nastaveno, že v zájmové oblasti jsou odrazné hranoly, skener je dokáže sám identifikovat. Digitální kamerou s dvanáctinásobným zoomem jsou poizovány panoramatické obrázky, jejichž parametry je také možno mnit. Nkteré hodnoty je možné libovoln mnit i bhem mení. LMS Scanning

3. 3D laserové skenování zpracování namených dat 3.1 3D-EXTRACTOR Import mených dat - menu: FILE IMPORT MEASUREMENT - oznaení mrana bod Export do textového formátu - menu: FILE - EXPORT MEASURED POINTS EXPORT SELECTED POINTS - [nastavení parametr importu v menu: FILE IMPORT SETTINGS, nastavení param. exportu v menu: FILE EXPORT MEASURED POINTS POINT EXPORT SETTINGS ] 3.2 REALWORKS Založení nového projektu - automaticky se spuštním programu Import textového souboru mraen bod z 3D-extractoru - otevení souboru, menu: FILE OPEN surveynig network files - nastavení parametr souboru: jednotky [m], oddlovae [,] - následující soubory otevete stejným zpsobem Spojení sken z jednotlivých stanovisek REGISTRACE - spojení otevených projekt do jednoho - [zvýraznte v tabulce list pes CTRL nebo SHIFT všechny projekty] - menu: FILE ADVANCED MERGE PROJECTS - registrace = spojení sken - zvolte si referenní sken, k nmu budou pipojeny zbývající - menu: TOOLS REFERENCING CLOUD BASED REFERENCING - [vždy pro 2 skeny, v nabídce vyberte referenní a pipojovaný sken, dialog: 3POINTS, oznate v jednotlivých mranech 3 páry identických bod = pibližné spojení, lze zpesnit REFINE, v dialogu je udána chyba spojení] - vizuální kontrola spojení [ikona display cloud pro každý sken] - uložení protokolu o registraci [ikona entity based registration report v horní lišt] Operace s mranem bod segmentace, zední, mesh, rendering - oištní mrana od nežádoucích bod SEGMENTACE - [ikona segmentation v hor. lišt] - umístte výbrový polygon a pr. tl. myši zvolte IN nebo OUT - pi zavírání funkce segmentation budete tázání na uložení oezaného mrana, uložte (objeví se jako nový objekt v tabulce list v levé lišt)

- zední mrana bod SAMPLING - [ikona sampling v hor. lišt] - z nabízených možností vyberte spatial sampling definováno minimální vzdáleností bod mrana, zadejte hodnotu 10mm. - pi zavírání funkce budete opt tázání na uložení zedného mrana, uložte (objeví se jako nový objekt v tabulce list ) - tvorba trojúhelníkové sít pro zaplochování MESH - [ikona mesh creation tool v hor. lišt] - [dialog: projection : zvolte druh projekce, doporuujeme no projection ] - opt pi zavírání funkce uložte jako objekt - mesh je možné ješt upravovat [ikona mesh editing tool v hor. lišt] - zaplochování RENDERING - rendering je proveden automaticky pepnutím zobrazování mrana bod - [ikona shapes rendering v hor. lišt] 3.3 3DIPSOS Otevení projektu z RealWorks - menu: FILE OPEN [typ souboru: Realworks format] Segmentace - oezejte pomocí výbrového polygonu [ikona elastic filter v levé lišt- nžky] požadovanou ást mrana (kopule a válcová stna observatoe) - vytvote nové LP (List of Points) LP terénu, LP kopule a LP stny [levá ikona s šipkou v levé lišt] Prostorové modelování - menu: FITTING CYLINDER WITHOUT CONSTRAINT - dialog: vyberte píslušné LP (LP válcové stny) - menu: FITTING SPHERE PASSING THROUGH AN AXIS - dialog: vyberte LP kopule a jako entity axis zvolte LP stny - menu: FITTING PLANE WITHOUT CONSTRAINT - dialog: vyberte píslušné LP (LP terénu) - vzájemné oezání tles prnik ploch - BOUNDING - menu: BOUNDING EC BOUNDED BY ECS (vždy pro 2 tlesa) - dialog: zvolte nabízené entity, jež chcete protnout, dále designing line dle smru oíznutí kliknutím do plochy Export do DXF - menu: FILE EXPORT AUTOCAD DXF - zadejte adresu a jméno souboru - dialog: zvolte z nabízených tles GER, nastavte jednotky na metry, output optionsentities output