+7 (495) 781 78 88 Заказать обратный звонок | написать нам
Применение

Новые возможности аппаратной конфигурации сканеров Riegl: GPS, цифровая камера, инклинометр

Использования сканера Riegl совместно с цифровыми камерами

Использовании лазерного сканера Riegl LMS, совместно с цифровыми камерами высокого разрешения позволяет получить детализированное цветное (RGB) облако точек в пространственной системе координат. Цветное облако точек значительно упрощает процесс камерального дешифрирования и позволяет в короткие сроки создать детализированную модель сканируемого объекта.

Особенностью использования сканера Riegl совместно с цифровыми камерами высокого разрешения является возможность использования камер разных производителей (например Nikon и Canon) и разных типов (Nikon D100, Nikon D70, Canon EOS 1Ds) на одном и том же сканере. Данная особенность является неоспоримым приемуществом по сравнению с другими конструктивными решениями, так как позволяет использовать сканер с камерой или без нее, в зависимости от поставленных задач и условий проведения съемки.

Ранее сканеры Riegl оснащались так называемым каналом истинного цвета, который позволял накладывать на каждый пиксел изображения компоненту RGB. Затем было принято решение отказаться от подобного конструктива, в пользу модульной конструкции – теперь цифровая камера закрепляется сверху сканера при помощи специальной подставки. Управление камерой, ее калибровка и последующая обработка изображений осуществляется при помощи программного комплекса Riscan Pro. При этом сама камера соединяется с компьютером -терминалом при помощи кабеля USB, через который происходит управление камерой и скачивание данных.

Принцип совместной работы сканера и лазерной камеры

Цифровая камера высокого разрешения и лазерный сканер Riegl LMS объединяются в одну систему; получаемые при этом текстуры поверхности объекта могут быть назначены трехмерному облаку точек автоматически и с высоким разрешением. Лазерный сканер позволяет получить высокоточную и детализированную трехмерную модель за относительно короткое время. Фотокамера предоставляет реалистичные текстуры поверхности снимаемого объекта.

С помощью цифровой камеры получают серию изображений, покрывающих весь объект в пределах предполагаемого сканирования. После сканирования, соответствующие плотности точек берутся с этих снимков. Это позволяет в последующей обработке оперировать не только с облаком точек, но и с цифровыми изображениями объекта, что существенно повышает информативность полученной информации об объекте. Результаты сканирования (сканы), проведенного с различных точек, могут быть «сшиты» друг с другом для создания полной модели комплекса конструкций и местности с помощью программного обеспечения Riscan Pro. ПО Riscan Pro позволяет визуализировать модель, вращать объект, перемещаться и проводить измерения между любыми точками или моделируемыми поверхностями, «заглядывать», «гулять» по только что снятому объекту. Каждая графическая точка может быть окрашена в зависимости от интенсивности отраженного лазерного сигнала, «истинного цвета» или другого параметра (например, высотной отметки или удаления от точки съемки), что улучшает визуализацию объекта.

2D – сканеры Riegl хорошо подходят для выполнения съемки с движущихся платформ (вездеходы, железнодорожные платформы, суда). Чтобы произвести регистрацию данных лазерного сканирования в пространственной системе координат (например в прямоугольной системе координат WGS-84), лазерный сканер должен быть оборудован системой позиционирования и положения, такими как например GPS или инерциальной системой IMU. При этом данные, полученные при помощи GPS и IMU объединяются с данными лазерного сканирования.

3D – лазерные сканеры Riegl главным образом предназначенны для сбора данных со стационарного положения, но также поддерживается 2D – линейный скан, как для 2D – сканера. Поэтому их можно использовать для приложений, в которых используются движущиеся платформы. Для непосредственной интеграции данных по 2D линейному скану с данными GPS и инерциальной системы, оба типа лазерных сканеров опционно комплектуются механизмом регистрации временной метки для добавления к каждому измерению лазерного дальномера информации о времени, в котором это измерение было произведено (реальное время).

 

Для этой цели используется порт GPS для внешней синхронизации, который посылает синхронизирующий импульс с периодичностью 1 секунда (1pps). Этот порт имеет постоянное соединение с входным каналом сканера (Trigger input). Последовательный порт GPS RS232 подсоединяется к персональному компьютеру, через который осуществляется управление сканером. При этом осуществляется временная синхронизация, непосредственно перед получением данных сканирования или осуществляется ее контроль.

При этом используются стандартные порты RS232 для приемников GPS, и стандартные синхронизирующие импульсы.

Для прямой и эффективной регистрации больших массивов данных лазерного сканирования, наземные лазерные сканеры Riegl могут быть опционно укомплектованны внутренними датчиками наклона для вертикальной установки сканера. Использование данных по датчикам наклона осуществляется с применением встроенных функций Riscan PRO. Рабочий диапазон датчиков наклона составляет +\- 5 градусов, при этом погрешность составляет +\- 0.05 градусов. При помощи программного обеспечения Riscan Pro имеется возможность автоматически уравнять собранные данные сканирования, в соответствии с информацией полученной по датчикам наклона.

Обычно сканы регистрируются в глобальной или проектной системе координат при помощи набора марок-отражателей, которые координируются с помощью GPS или тахеометра. Однако, если нет возможности зарегистрировать скан в глобальной системе координат, то можно провести регистрацию с использованием датчиков наклона. Для этого устанавливают сканер на первой скан-позиции, собирают данные, затем приводят облако точек к горизонту при помощи данной функции и далее регистрируют все последующие сканы по этой скан-позиции.