Földi lézerszkennelés, a TLS működési elve, pontossági kérdések

Az előadások a következő témára: "Földi lézerszkennelés, a TLS működési elve, pontossági kérdések"— Előadás másolata:

1 Földi lézerszkennelés, a TLS működési elve, pontossági kérdések

2 Fotogrammetria vs. Lézerszkennelés I.
Passzív - aktív érzékelés (éjjel is) Frame – soros – mono szenzor Területi lefedettség – pontmintavételezés Indirekt koordináta számítás Képi információ – pontinformáció Szenzoregyesítés (fusion) GPS szerepe

3 Fotogrammetria vs. Lézerszkennelés II.
Képfeldolgozás Időjárásfüggés Automatizálhatóság Szűrés Tájékozás Matching DEM Szoftverek, programcsomagok Szolgáltatók

4 Földi-légi lézerszkennelés
Légifényképezés-közelfotogrammetria Alkalmazási területek Tájékozás Pontosság

5 Földi lézerszkennelés
Új adatgyűjtési technológia (90-es évek) Széleskörű alkalmazási terület út-, vasút-, hídépítés Mérési eredmények mennyiség, típus Utófeldolgozási eredmények, folyamatok szegmentálás, vektorizálás, minőség-ellenőrzés

6 Műszerek (generációk)

7 Műszerek

8 Komponensek Szkenner Műszerállvány Tápellátás Háttértár/hálózat
(Kamera) (GPS) (Dönthető talp) (Notebook)

9 Működés 1. lézersugár 2. poligon tükör (oszcilláló v. forgó mozgás)
3. körbeforduló optikai fej 4. HMI 5/6. TCP/IP Ethernet interface 7. WLAN 8. USB interface 9. fényképezőgép 10. notebook 11. mobil eszköz 12. RiSCAN Pro

10 Technikai jellemzők Riegl VZ-400 Laser class 1 Full waveform
Akár 600 méteres hatótáv (min. 1,5 m) Pontosság: 5 mm, felbontás: 3 mm Felvételi frekvencia Long Range mode: pont/s High Speed mode: pont/s Lézersugár széttartása: 0,3 mrad

11 Szkennelési terület Függőleges irányban Vízszintes irányban tükör
-40° – +60° (360°) 3 – 120 vonal/s Vízszintes irányban optikai fej 0° – 360° 0° – 60° 1/s

12 Általános információk
Kiegészítő műszerek Inklinációs szenzor (10°) GPS vevő (L1) Műszer tömege: 9,6 kg (LMS-Z420i: 14,5 kg) Hőmérséklet Működéshez: 0° – 40° Tárolásnál: -10° – +50°

13 Színes pontfelhő

14 RiSCAN PRO

15 Optech ILRIS Laser class 1 Hatótáv: 3 – 1250 m Pontosság: 7 mm
Tömeg: 14 kg Beépített fényképezőgép (3,1 MP) FOV: 40° x 40° (360)°

16 Leica C10 Hatótáv: 300m 50 000 pont/s Laser class 2 FOV: 270°x 360°
Pontosság: szög 12”, táv 4 mm, pozíció 6 mm

17 Lézerszkennelés – LiDAR (emlékeztető!)
Időméréses (ToF) Fázisméréses (PB) Teljes hullámalak/ hullámforma mérése (full waveform)

18 Folyamat 1. Méréstervezés 2. Mérés végrehajtása 3. Utófeldolgozás
4. Eredmények előállítása

19 Méréstervezés Felbontás (időigény) Tervezett álláspontok
száma helye Kapcsoló-/illesztőpontok

20 Méréstervezés Árnyékolás Mozgó objektumok Megközelíthetetlen területek

21 Méréstervezés A tervezetnél kevesebb álláspont
Nem az optimális helyeken Prizmák használatára nem volt lehetőség

22 Mérés végrehajtása 1. Panoráma szkennelés

23 Mérés végrehajtása 2. Részletes felmérés az első álláspontról

24 Mérés végrehajtása 3. Digitális képpel egyesített adatállomány

25 Mérés végrehajtása Adatmennyiség: Álláspont Pontok száma 1. 1 043 656
1  2. 3.  Egy méréshez szükséges idő: perc kb pont / perc !

26 Lézerszkennelés a mérnökgeodéziában
Mérnökgeodézia műszerek technikák, feladatok az eredmények típusa Földi lézerszkennelés az eredmények mennyisége indirekt eredmények pontosság (!)

27 Laboratóriumi vizsgálatok I.
A pontosság a mért és a valós érték egyezőségének (hasonlóságának) mértéke A gyártó által meghatározott távmérési pontosság ellenőrzése hajlított lemez digitális tolómérő kiegyenlítés eredmények

28 Laboratóriumi vizsgálatok II.
Különböző színek és anyagok a visszavert sugárra gyakorolt hatása fekete < szürke < fehér acél < fa, beton, < tégla rozsda? Beesési szög hatása acél tárcsa 10° alatt Kiértékelés saját fejlesztésű programmal

29 Anyagok és színek

30 Anyagok és színek Anyag Pontok száma [dm2] Intenzitás (átlag) beton
3598 0,198 beton (festett) 3626 0,186 fa hasáb 3596 0,226 fahús 3597 0,204 fakéreg 3590 0,216 lakkozott fa 3652 0,246 nyers fa 0,232 acél 3621 0,147 tégla 0,251

31 Anyagok és színek A vizsgált objektumokat matt festékkel festettük, hogy az fényes lakk felület okozta hatást kiküszöböljük. Az eredmények szignifikáns különbséget mutatnak a fehér és a fekete szín visszaverődésre gyakorolt hatása között. Szín Pontok száma [dm2] Intenzitás (átlag) fehér 3640 0,232 szürke 0,181 fekete 3619 0,085

32 Beesési szög

33 Pontosságvizsgálat Riegl LMS-Z420i Átfogó 3D pontosságvizsgálat
szögmérési pontosság: 0,002°-0,0025° távmérési pontosság: 0,01 m Hibaterjedés „nyers” mérési eredményekből: H, V, D referencia mérések mérőállomással az eredmények igazolták a gyártó által közölt adatokat

34 Lézerszkennelés a mérnökgeodéziában
A földi lézerszkennelés egy jól használható kiegészítő technológia a mérnökgeodézia területén: Előnyök adatnyerés az egész szerkezetről, nem csak kijelölt pontokról nagy méretű szerkezetek is mérhetők egyetlen álláspontból éjjel is végezhető Hátrányok kisebb pontosság kitakart területek időjárás