háromdimenziós pásztázó lézer technológia
Mi lézer pásztázó?
Mit kell tenni, hogy építsenek egy pontos háromdimenziós modell az épület vagy a boltban rajz? Természetesen, az első mérésére és megszerezni a koordinátáit az összes tárgy (térbeli x, y, z vagy x, y síkban), majd bemutatni őket a kívánt grafikus formában. Ez az objektum mérési koordinátákat, más szóval, lövészet, hogy ki a leginkább időigényes és költséges a munka egy részét. Általában, földmérők és más szakértők, vezető mérések, korszerű berendezések, mindenekelőtt mérőállomások, amely lehetővé teszi, hogy a pontok koordinátáinak pontossággal néhány milliméter.
A működési elve az elektronikus eszköz alapja a tükörképe fókuszált lézersugár fényvisszaverő cél és mérési távolság is. Reflektor általában a speciális prizma, amely fel van szerelve a tárgy felületén. Mérése két szög (horizontális és vertikális) távolságot, és lehetővé teszi a háromdimenziós térbeli koordináták kiszámításához reflexiós pont. Speed mérőműszer alacsony (kevesebb, mint 2 mérés másodpercenként). Ez a módszer akkor hatékony, ha gyér terület malozagruzhennoy tárgyakat, de még ebben az esetben, a nehézséget, hogy nem találkozik vele rögzíti a fényvisszaverő prizmák (nagy magasságban, egy távoli helyen) gyakran leküzdhetetlen.
A viszonylag új keletű megjelenése prizma mérőállomások, hogy a munka nélkül speciális reflektorok, készített egy „bársonyos” forradalom geodéziai - most már lehetséges lesz a mérés nélkül hosszú és unalmas kereséseket lépcsőn, hogy szüntesse meg a reflektor a tető alatt a ház, mindenféle hordozók telepítése a prizma a padló felett egy szobában nagy mennyezet és más hasonló komplikációk - csak pont a kívánt ponton, mert a fénysugár lehet visszavert bármilyen sima felületre.
Amikor a hagyományos módszerrel tacheometric mérésére, hogy mennyi ideje van, például, hogy szükség van egy részletes felmérést a homlokzat, az épület magassága 20 m és a kohászati üzem műhely területe 2 hektár? Hetek, hónapok? Használata prizma mérőállomás jelentősen csökkentheti az időt, de mégis, még ebben az esetben a szakértő elvégzi a készülék órák és napok. És mi van a sűrűsége is igénybe vehet egy képet a homlokzat - egy pont négyzetméterenként? Nem valószínű, hogy ez elég lesz ahhoz, hogy építsenek egy magas színvonalú részletes rajz minden szükséges elemet. Most képzeljük el, hogy van egy prizma mérőállomás, amely forgat automatikusan, emberi beavatkozás nélkül, amelynek mértéke 5000 minta másodpercenként! Újabban egy ilyen ajánlat nem látszott kevésbé fantasztikus, mint repül a Holdra egy száz évvel ezelőtt. Ma vált éppoly valóságos, mint a következő amerikai űrhajósok és az orosz „Lunokhod” a felszínen a mi égi szomszéd. A neve ennek a csodának - lézer pásztázó - ez a módszer, hogy hozzon létre egy digitális modell az egész környék, feltéve, hogy egy sor pontok térbeli koordinátáit.
Különbségek a lézer szkennert a mérőállomás
A fő különbség a lézer lapolvasó bármilyen hagyományos mérőállomás - sokkal nagyobb mérési sebesség, teljesen automatizált szervo fordult a mérőfej a két (vízszintes és függőleges) síkok és ami a legfontosabb, - a sebességet (akár 5000 mérés másodpercenként, illetve átlagosan - két vagy három teljes hagyományos mérőállomás mérések) és a sűrűsége a munkanap (maximum tíz pont a 1 négyzetcentiméter felületen)! Után kapott mérési 3D objektum modellt jelent óriási pontok halmaza (több százezer több millió), amelynek koordinátái nagy, milliméter pontossággal. Nem kell, hogy nézzen a szemlencse az eszköz, akik a szükséges cél, akkor nem szükséges, hogy nyomja meg a gombot, hogy elindítsa a EDM és rögzítjük az adatokat a memóriába, és végül, nem kell a végtelenségig átrendezésével egységet keresni a legkedvezőbb helyzetben lövés. Most meg lehet csinálni csak egy ponton állt őrizetlenül százszor gyorsabb, miközben a szükséges pontosság.
Persze, szkennelés - nem egy csodálatos talizmán, amely lehetővé teszi, hogy megoldja a problémákat egyszerűen egy gomb megnyomásával. A fizika törvényei, az elmélet az elektromágneses sugárzás nem teszi lehetővé számunkra, hogy végezze el a mérést a falon keresztül a cső, nem-átlátszó tárgyak, arra kényszerítve, hogy a vizsgálatok során különböző pontjairól aktuális, teljes, és az egész kép, de annak ellenére, hogy ilyen körülmények között, lézer pásztázó - sokkal gyorsabb, és ami a legfontosabb, százszor több informatív eljárás adatok megszerzésének a tárgyról.
Hogyan működik egy lézer scanner?
A működési elve a 3D lézer szkenner megegyezik egy közönséges eszköz - mérési távolság a tárgy és a két szög, hogy a végén, lehetővé teszi, hogy kiszámítja a koordinátákat. A lézersugár érkező emitter, visszaverődik a tárgy felülete és visszatért a vevő. A forgatható prizma (vagy tükör) osztja a gerenda függőlegesen egy előre meghatározott pályán (például 0,1 °). Így, egy pontban minden lépésekben 0,1 ° függőleges letapogatási mérendő (például, egy maximális függőleges szög 3D szkennelés 140 ° lesz, ennek megfelelően 1400). Ezután a működtető egység automatikusan bekapcsolja a mérőfej szög mérési lépés (azonos önállósága 0,1 ° egy teljes fordulatot a szkenner áll 3600 különböző síkok). Ennek eredményeként, a teljes digitális képet a környező tér fogja képviselni, mint egy sor 5040000 pixel. Öt millió pixel nagy pontosságú 30 perc munka! Több teljes digitális kép nem tud semmilyen más ismert módszerrel. Általános szabály, hogy az egész forgatás folyamat teljesen automatizált. A mérési adatok valós időben rögzíthetőek a külső vagy belső tároló eszközre.
Vázlatosan bármilyen lézerszkenner lehet osztani több részre:
- egy mérőfej (jellemzően lézer jelforrással és egy vevő található benne);
- forgatható prizma, biztosítva eloszlása a gerenda a függőleges síkban;
- szervo vízszintes kör forgatható mérőfej egy vízszintes síkban;
- a számítógép (külső, belső) vezérlésére a fényképezés és a felvételi adatokat hordozó.
Mivel az adatok feldolgozása az pásztázó lézer?
Miután minden a méréseket, az adatok kezelési folyamat kezdődik. Kezdetben, „nyers mérési” vannak beállítva ( „felhő”) a pontok, amelynek jelen kell lennie formájában rajzok vagy áramkör CAD formátumban. Természetesen nem létezik olyan szoftver már képes sikeresen megoldották az alakfelismerés vagy automata vagy félautomata a megbízhatósági szint, amely szükséges a felhasználó számára. Ez az oka annak, hogy az egész folyamat az adatok emberi beavatkozást igényel - anélkül, hogy aprólékos kézi munka a közeljövőben nem lehet csinálni. A feldolgozási függ a kívánt végeredmény, hogy különösen fontos, hogy megkapja: ez lehet közvetlenül és a legtöbb pontot felhő, háromszögelt felülete (TIN), a beállított szakaszok, egy terv, egy komplex háromdimenziós modell, vagy egy sor méretei (hossz, kerület, átmérő , terület, térfogat).
Általában az adatok feldolgozása a lézer pásztázó áll, több alap alábbi lépéseket.
A térhálósítás vizsgál.
Jellemzően a felvétel során lapolvasás egymást több ponton, hogy teljes mértékben lefedi a teljes felületen a tárgy. Amikor az adatok feldolgozása, hogy egyetlen pontot kell tenni, 3D-s modellek egyesület (térhálósító) az egyes vizsgálatok egy. Sok olyan módszer keresztkötöttsége vizsgál különböző mértékű automatizálás. összehangolás módszert gyakran használják vizsgál referenciapontok, amelyek megjelennek a szomszédos vizsgál. Mint ilyen pont prizmák lehet használni egy fényvisszaverő lemez, vagy egy matricát, amelynek nagyobb a visszaverődés, ezért egyedileg meghatározott. Ha a lézer lapolvasó dönthető kompenzátor (így például végre a szkenner Trimble GX) van szükség, mert csak egy kezdeti referenciapont.
Koordináta-transzformáció.
Ahhoz, hogy pontosan a jövőt képviselik rajz vagy megbízás rendszer megköveteli, hogy bizonyos egységes koordináta-rendszerben. Az elején a koordináta-rendszer minden egyes vizsgálat van a központja a mérőfej szkennert. Amikor az középállás megváltozik, és az elején egy leolvasó koordinátarendszerben. A kapcsolat az összes objektum koordinátáinak nyert különböző vizsgálatokat kell választania egy koordináta-rendszert, hogy meghatározza az ott Center 3D szkennelés minden esetben (például keresztül elektronikus eszköz), majd átalakítani a koordinátákat egy rendszerben.
Amennyiben használt lézer pásztázó?
Hogy sok technikai újítás és a technológia, a közelmúltban kilépett a laboratóriumok tudósok, lézer pásztázó csak az elején az utat, hogy dolgozzon ki különféle alkalmazásokhoz. De ez már lehetséges, hogy felsorolni néhány technológiai területeken, ahol szkennerek egyre gyakrabban használják:
- Shooting ipari létesítmények (gyárak, finomítók, komplex termelési);
- Fényképezés hidak;
- felmérés és profilalkotás alagutak
- ipari mérés (meghatározását térfogatú tartályok);
- bányászat;
- helyreállítása és az építőipar;
- építészet és régészet.
Természetesen, lézer szkennelési technológia nagy jövő, és a lista kiegészítésre kerül az új, talán első ránézésre lehetetlen alkalmazásokat. Azonban mára kiderült: lézer pásztázó gyorsabb, pontosabb és informatívabb, mint a legtöbb meglévő mérési módszerek.