Что такое лазерное сканирование? 

Что нужно сделать для построения точной трехмерной модели здания или чертежа цеха? Сначала провести измерения и получить координаты всех объектов (пространственные x,y,z или на плоскости x,y), а затем уже представить их в графическом виде. Именно измерения координат объекта, иначе говоря, съемка, составляет наиболее трудоемкую и затратную часть всей работы.

Какие приборы используют для лазерного сканирования?

Как правило, геодезисты, или другие специалисты, проводящие измерения, используют современное оборудование, в первую очередь электронные тахеометры, позволяющие получать координаты точек с точностью нескольких миллиметров.

 Принцип работы тахеометра основан на отражении узконаправленного лазерного пучка от отражающей цели и измерении расстояния до нее. Достаточно просто навестись на необходимую точку и все. Луч может отражаться от любой ровной поверхности. Но сколько времени требуется на съемку, с какой плотностью будут получены измерения, с какой точностью и достоверностью? Сколько времени требуется для детальной съемки фасада здания высотой 20 метров или цеха металлургического завода площадью 2 гектара? Недели, месяцы? Вы проведете за прибором долгие часы и дни. А с какой плотность Вы сделаете съемку фасада: одна точка на кв. м? Вряд ли этого достаточно для построения чертежа со всеми элементами.

            А теперь представьте, что в Ваших руках безотражательный тахеометр, который ведет съемку автоматически, без участия оператора со скоростью 190 тысяч измерений в секунду. Название этого чуда – лазерное сканирование. Метод, позволяющий создать цифровую модель всего окружающего пространства, представив его набором точек с пространственными координатами. 

 

Основное отличие от традиционных тахеометров – гораздо большая скорость измерений, сервопривод, автоматически поворачивающий измерительную головку в обеих (горизонтальной и вертикальной) плоскостях и самое главное – скорость (более 190 000 измерений в секунду – в среднем два-три полных рабочих дня измерений обычным тахеометром) и плотность (до тысяч точек на 1 кв. см. поверхности)! Полученная после измерений модель объекта представляет собой гигантский набор точек (от сотен тысяч до нескольких миллионов), имеющих координаты с точностью в несколько миллиметров. Не нужно больше смотреть в окуляр тахеометра, выискивая цель, не нужно нажимать кнопку для запуска дальномера и записи полученных данных в память, и наконец, не нужно бесконечно переставлять прибор для поиска наиболее выгодной для съемки позиции.

Почему лазерное сканирование лучше обычного?

Теперь это можно делать с одной точки, без участия оператора и в десятки раз быстрее, сохранив при этом необходимую точность. Процесс обработки результатов сканирования зависит от желаемого результата, от того, что конкретно мы хотим получить. Это может быть само облако точек, неправильная поверхность (TIN), набор сечений, план, сложная 3D-модель, либо просто набор измерений (длины, периметры, диаметры, площади, объёмы).

Как многие технические новшества и технологии, недавно вышедшие из лабораторий ученых, лазерное сканирование находится только в начале пути освоения разнообразных приложений. Но уже сейчас можно перечислить несколько технологических сфер, где сканеры применяются все более активно: реставрация и строительство, архитектура и археология, съемка мостов, тоннелей и других промышленных объектов

 Применение метода лазерного сканирования позволяет оперативно решить следующие задачи:

- Создание плоских чертежей со всеми размерами.

- Прокладка дополнительных коммуникаций или установка нового оборудования взамен старого.

- Создание полного трехмерного виртуального объекта для целей моделирования различных процессов.

- Строительство и эксплуатация инженерных сооружений:

- Контроль строительства;

- Корректирование проекта в процессе строительства;

- Оптимальное планирование и контроль перемещения, установки и удаления крупных частей сооружений или оборудования;

- Монтажные работы, калибровка;

- Исполнительная съемка в процессе строительства и после его окончания;

- Мониторинг состояния объекта при эксплуатации.

Преимущества лазерного сканирования.

1. Полная цифровая модель объекта;

2. Моментальная съемка;

3. Небывалая полнота материала по снимаемому объекту;

4. Высокая точность построения модели (от 3-5 мм); 

5. Значительное (до 90%) сокращение времени на полевые измерения;

6. Съемка труднодоступных и сложных объектов;

7. Моментальное определение "мертвых" зон и их устранение;

8. Полная автоматизация процесса измерений;

9. Пространственное моделирование объекта без необходимости применения сложного и дорогостоящего фотограмметрического оборудования

10. Устойчивость процесса сканирования к воздействию шума и вибраций предприятия; 

11. Управление одним оператором;

12. Сведение к минимуму влияния «человеческого фактора»;

13. Дистанционное управление процессом съемки через радиоканал, что позволяет получать пространственную модель заражённых или опасных для человека мест;

14. Визуализация процесса измерений в реальном времени;

15. Высокая степень автоматизации процесса обработки при решении стандартных задач совместимость форматов, получаемых данных с AutoCAD, Microstation.