Наземное лазерное сканирование

Наземное лазерное сканирование на сегодняшний день - это самый оперативный и производительный способ получения точной и наиболее полной пространственной информации об объекте. Суть технологии заключается в определении точных пространственных координат точек поверхности объекта. Процесс наземного лазерного сканирования реализуется посредством измерения расстояния до всех определяемых точек с помощью импульсного лазерного безотражательного дальномера.

Измерения производятся с очень высокой скоростью – от нескольких тысяч до миллиона точек в секунду , в итоге в считанные минуты прибор измеряет несколько миллионов точек, точно повторяющих поверхность сканируемого объекта.

Лазерный сканер на стройке НПП Фотограмметрия

Система наземного лазерного сканирования состоит из лазерного сканера (лазерного дальномера, адаптированного для работы с высокой частотой, и блока развертки лазерного луча) и полевого персонального компьютера со специализированным программным обеспечением.

В процессе сканирования фиксируется направление (вертикальные и горизонтальные углы) распространения лазерного луча и расстояние от сканера до точек объекта с последующим формирование трёхмерного изображения (скана) в виде облака точек.

Результатом работы НЛС является растровое изображение - скан, значения пикселей которого представляют собой элементы вектора со следующими компонентами:
- измеренным расстоянием,
- интенсивностью отражённого сигнала,
- RGB-составляющей, характеризующей реальный цвет точки.

Для большинства моделей наземных лазерных сканеров характеристики реального цвета для каждой точки получается с помощью неметрической цифровой камеры.

Другой формой представления результатов наземного лазерного сканирования является массив точек лазерных отражений от объектов, находящихся в поле зрения сканера, с пятью характеристиками - пространственными координатами (x,y,z), интенсивностью и реальным цветом.
В основу работы лазерных дальномеров, используемых в наземных лазерных сканерах, положены импульсный и фазовый безотражательные методы измерения расстояний, а также метод прямой угловой развёртки (триангуляционный метод).

Преимущества технологии наземного лазерного сканирования по отношению к другим способам получения пространственной информации:

- высокая степень автоматизации;
- высокая скорость проведения полевых работ;
- возможность определения пространственных координат точек объекта в полевых условиях;
- трёхмерная визуализация в режиме реального времени, позволяющая на этапе производства полевых работ определить «мёртвые» зоны;
- неразрушающий (безконтактный) метод получения информации;
- отсутствие необходимости обеспечения сканирования точек объекта с двух центров проектирования (точек стояния), в отличие от фотограмметрического способа;
- высокая точность измерений;
- обеспечение безопасности исполнителя при съёмке труднодоступных и опасных районов;
- экономичность, как результат высокой производительности при создании цифровых моделей объектов;
- выполнение работ при любых условиях освещения, то есть днём и ночью, так как сканеры являются активными съёмочными системами;
- полнота и детальность получаемого изображения;
- многоцелевое использование результатов лазерного сканирования.

Области применения наземного лазерного сканирования

Архитектура:
- реставрация памятников и сооружений, имеющих историческое и культурное значение;
- создание архитектурных чертежей фасадов и интерьеров зданий и сооружений;
- разработка мероприятий по предотвращению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций;
- выполнение топографической съёмки территорий, имеющих высокую степень застройки;
- создание трехмерных цифровых моделей уникальных памятников истории и культуры для реставрации и ведения банка данных

Строительство и эксплуатация инженерных сооружений:
- контроль на соответствие геометрических параметров вновь построенных объектов и проектной документации на эти объекты;
- корректировка проекта в процессе строительства;
- исполнительная съёмка в процессе строительства и после его окончания;
- оптимальное планирование и контроль перемещения и установки сооружений и оборудования;
- мониторинг изменения геометрических параметров эксплуатируемых сооружений и промышленных установок с определением величин плановых и высотных деформаций;
- обновление генплана и воссоздание утраченной строительной документации действующего объекта;
- оперативное выполнение панорамной съемки для определения видимости с различных точек наблюдения проектируемых зданий и сооружений (по «высотным ограничениям»)

Горная промышленность:
- определение объёмов выработок и складов сыпучих материалов;
- создание цифровых моделей открытых карьеров и подземных выработок с целью их мониторинга (данные об интенсивности отражённого сигнала и реальном цвете позволяют создавать геологические модели);
- маркшейдерское сопровождение буровых и взрывных работ;

Нефтегазовая промышленность:
- создание цифровых моделей промысловых и сложных технологических объектов и оборудования с целью их реконструкции и мониторинга

Судостроение:
- моделирование различного вида тренажёров
- создание двумерных и трёхмерных геоинформационных систем управления предприятием

Археология

Кинематограф

Музейное дело

---

Распечатать

Похожие публикации

Суть наземного лазерного сканирования

Наземное лазерное сканирование – уже не новшество, а признанная и перспективная технология, благодаря которой, при работе с объектами культурного наследия, удается получить данные высокой точности и непревзойденной детальности фиксации. Система наземного лазерного сканирования состоит из лазерного...

Справочник
Подробнее...

Принцип работы сканирующих систем

В большинстве конструкций лазерных сканеров используется импульсный лазерный дальномер. Принцип его работы заключается в том, что на пути к объекту импульсы лазерного излучения проходят через систему зеркал, которые осуществляют пошаговое отклонение лазерного луча. Наиболее распространенной...

Лазерное сканирование / Справочник
Подробнее...

Лазерное сканирование (технология)

Лазерное сканирование – это новейшая технология, позволяющая создавать цифровую трехмерную модель объекта, представив его набором точек с пространственными координатами. Данная технология применяется при решении множества задач, возникающих на всех стадиях строительства, начиная с изысканий и...

Лазерное сканирование / Справочник
Подробнее...

Программный комплекс ScanIMAGER

Программный комплекс ScanIMAGER предназначен для обработки результатов трехмерного лазерного сканирования применительно к архитектурным обмерам. Он построен по модульному принципу и поставляется в различных модификациях.
Подробнее...

Новочеркасский войсковой собор, полет по облаку точек

3D модель горельефа Е.В. Вучетича, ВДНХ, г.Москва

Аппаратно-программный комплекс PHOTOMICROMETER 3D

ВЫСОКОТОЧНАЯ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ТРЕЩИН И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ШВОВ В ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ

Фотограмметрический щелемер (сокращенно - фотощелемер, иначе - фотомикрометр) - это аппаратно-программный комплекс для высокоточного трехмерного мониторинга трещин, технологических зазоров или деформационных швов.

Перейти на сайт