Háromdimenziós lézer szkenner elvét és alkalmazási köre
Rector levelező tagja az Orosz Tudományos Akadémia, MP Fedorov
Mi az Ön hozzáállása a létrehozását a nemzeti szabványok terén a lean gyártás „auditjához” és a „lean rendszer követelményeinek”?
Az alapot a háromdimenziós lézer pásztázó technológia a meghatározására szolgáló eljárás több háromdimenziós koordinátái X, Y, Z egyes pontok egy objektumra. A méréseket segítségével nagy sebességű lézeres távolságmérő. Ahhoz, hogy folytassa a következő csomópont a képzeletbeli rács gerenda mindegyik után lézeres távolságmérő tükör rendszer úgy van beállítva néhány előre meghatározott szögben. Sűrűségének növelése csomópontok a rács megnöveli a lövés pont és a felvételi adatokat.
Távolságmérő magas mérési sebesség - a néhány száz tízezer művelet másodpercenként. Pontok koordinátáinak pásztázása során nyert egy objektum együtt egy nagyobb csoport pontot (több száz, hogy millió), ismert a gyakorlatban pont felhők [1- 4].
A leggyakoribb ma lézer szkenner modellek használata pulzáló lézeres távolságmérő. Az eltérés a lézersugár függőleges irányban végezzük léptető elektromos motor egy tükör van rászerelve. A vízszintes irányban a lézersugár által eltérített forgása a szkenner (ábra. 1). Ez a rendszer lehetővé teszi, hogy a szkenner minden a környező tér. Például, egy lézerszkenner Leica Scan Station látómezeje 360 fokos vízszintes és függőleges 270o (ábra. 2). A szögpontosságú léptetőmotorok, hogy ellenőrizzék a szkenner és a forgatás a tükör, valamint a pontosság a lézeres távolságmérő reflectionless fontos eleme pontosságát a pontok koordinátái.
1. ábra működési elve a lézer lapolvasó
Definiálása távmérő távolságot, és ismerve a hajlásszöge a lézersugár a vízszintes és függőleges síkban, akkor lehetséges háromdimenziós koordinátáit minden ponton. Ők lesznek a lapolvasó koordinátarendszerben.
További műveletek és dedikált szoftver lehet beszerezni nyakkendő pontfelhőt tetszőleges koordináta-rendszerben.
Sok modell földi lézerszkennerek egy beépített digitális kamera.
A segítséget, akkor a kép a készülék környezetre. Fogadása panoráma fénykép a tárgy, a felhasználó képes lesz, hogy belőle csak hogy mire van szükség, elkerülve extra szkennelés fragmentum, ezért a veszteség munkaidő.
Mint minden modern technológiát, ebben fontos szerepet játszott a számítógép. Ezt szolgálja az a szabályozás és a memória a lézer szkennert. Csatlakozik hozzá egy kábellel, akkor kiválaszthatja a beolvasási területet, állítsa be a kívánt felvételi sűrűség, fényképezni a tárgy, meg a pont koordinátáit álló szkenner, figyelemmel kíséri az aktuális állapotát a szkennelési folyamat, kezelheti a megőrzése az eredményeket.
2. ábra A lézerszkenner
rögzítési technika alkalmazásával lézerszkenner függ geometria és típusát a téma. Célok elérése érdekében néha szükség van, hogy rendezni a szkenner több pont-pont, lövészet teljesítő egyes alkatrészek és töredékek. Az ok - jelenlétében halott zónák. felmerülő miatt bizonyos körülmények között. Ezért a gyakran merül fel igény, hogy a felvételeket egyetlen koordináta-rendszerben. Ebből a célból a felvételkészítés közben a helyszínen vagy annak szomszédságában létrehozott márka, amely az unió elő pontfelhők. nyert különböző szkennelési pontokat. Térbeli átalakulása a felhő minimum három jel minden pontján a lapolvasó egységet. Ez a három pont a jelek láthatónak kell lennie a szomszédos képpontokat. Maga a folyamat végre egyesíti pontfelhőt egy speciális szoftver.
A szkennelés nem a végső cél a munka csak egy módszer a kívánt eredmény elérése. Fontos, hogy előre meghatározni, hogy szeretne egy háromdimenziós modell a tárgy vagy rajz elég előkészítése - a sűrűsége a kapott pontok függ ez, és ennek eredményeként, az idő, hogy átvizsgálja. Ha szükséges, a részletes leírást a tárgy megkapjuk a nagy mennyiségű adatok formájában pontfelhők (3.).
A következő szakaszban a munka - elosztásának egy sor a kapott információt alapuló adatok értelmezésére, amely érkezünk a végeredményt. Ez lehet, például, a vágott tárgy a kívánt síkban, vagy egy háromdimenziós modell segítségével egy sor grafikus elemek. A képernyő egyszerűen méri a távolságot ott, ahol lehetetlen, hogy egy férfi egy mérőszalag és egy rajz a az ellenőrzés eredményeit. Egy speciális szoftver, akkor létrehozhat egy animáció a flyby előállított háromdimenziós pontfelhő modell szerint. Meg kell jegyezni, hogy a nagymennyiségű adat, amely több tízmillió pontok gazdaság gigabájt meghajtókon, magas követelményeket támasztanak a számítógép sebessége és a tároló eszközök.
3. ábra: „felhő pont” az építészet
Az egyik terület, amely a legvilágosabban megnyitja a lehetőségét, hogy egy lézer szkenner, az építészet. Szkennelés elengedhetetlen, hogy megoldja a problémákat, a műemlékvédelem és tárgyak a történeti értékkel. [5] Természetesen amellett, hogy lézer pásztázó, vannak más módszerek képek tárolására, például egy fénykép vagy egy speciális eset - stereofoto. Azonban a kép nem tartalmaz háromdimenziós koordinátáit. A sztereó, akkor mentse el a képet kötet, a leginkább alkalmas a vizuális érzékelés az objektum, de a kitermelés adatok koordinátáit nagyszámú pontot egy sztereó pár fényképek jelentős munkát foglal magában. A módszer lézer pásztázó lehetővé teszi számunkra, hogy nagyon gyorsan, hogy feltérképezzük az épület homlokzata, és kap egy modellt a történelmi épület részletei kisebb, mint néhány milliméter!
4. ábra alkalmazása a lézer lapolvasó az iparban: a - lézer pásztázó eredményt; b - a számítógépes modell bolt (feltéve, hogy a modernizáció)
Egy másik példa a lézeres letapogató - forgatás műszakilag összetett objektumok [3], különösen akkor, ha már régóta kihasználva többször kitéve szerkezetátalakítás, de ez nem mindig tükrözi a működési dokumentációt. Előfordul, hogy a rajzok bizonyos objektum csomópontok elvesznek. Előfordul, hogy a berendezés könnyen frissíteni, de nem világos, hogy az új technológia illeszkedik a korábbi épületben. Ezekben a helyzetekben hatékonyan háromdimenziós pásztázó lézer. Ez lehetővé fogja tenni, hogy válaszoljon minden kérdésre. Szimulált a valós helyzet a számítógépen, akkor biztos lehet abban a sikeres jövőbeli frissítések (4.). Például tudjuk importálni egy kezelési program modellje, az új berendezések, kombinálni pontfelhőt megtekinthet minden problémás területeken a tervezett korszerűsítés. Sőt, még a tervezési szakaszban lesz következtetést levonni arról, hogy sikeresen befejeződött korszerűsítés. Egy másik terület, földfelszíni iézerszkennert lövés nyitott kőfejtők és bányák. Jelenlegi becsült mennyiségét a talaj - fontos feladata a bányászati társaságok. Azt is sikerült elérni a lézeres szkennelés.
Az alkalmazások földi lézeres pásztázó lehet folytatni [2, 6, 7]. Összefoglalva azt mondhatjuk, hogy a kereslet az ilyen típusú lövés fordul elő, amikor meg kell oldani két problémát: Először is, meg kell, hogy a legteljesebb információt a bonyolult geometriájú tárgyak, másrészt polucheniyadannyh mértéke legyen nagyon magas. Az a képesség, hogy ezeket a feladatokat egyidejűleg bizonyos előnyökkel jár háromdimenziós pásztázó lézer felett, a többi rögzítési mód, ha dolgozik, komplex geometriai objektumok.
AY Freidin, ZAO Geostroyizyskaniya. Moszkva