Что такое тотальное сканирование?
Акрополь-Гео
«Акрополь-Гео»
крутите вниз
- Главная ›
- Статьи ›
- Публикации ›
- Что такое тотальное сканирование?
<span style=«font-family:»Arial",sans-serif">Технология лазерного сканирования постоянно развивается и совершенствуются, поскольку современные проблемы в области строительства, производства и геодезии требуют быстрых, технологически выверенных и инновационных решений. Одним из уникальных новейших методов лазерного сканирования является тотальное сканирование.
Классический метод сшивки сканов — это традиционный подход к интеграции данных, получаемых с помощью лазерного сканирования, в единую координатную систему. Основные шаги этого метода включают:
1. Размещение марок: на исследуемом объекте устанавливаются специальные метки или марки, которые служат опорными точками для калибровки сканов. Обычно требуется разместить не менее семи марок вокруг лазерного сканера, чтобы обеспечить достаточную точность.
2. Координация марок: маркеры регистрируются в геодезической сети объекта, и их точные координаты определяются с помощью тахеометров или других геодезических приборов, т. к. это позволяет связать сканы с реальной системой координат объекта.
3. Регистрация сканов: каждый скан калибруется в систему координат, используя общие точки с установленными маркерами, что позволяет объединить различные сканы в единое облачное представление объекта.
Этот метод хорошо отработан и широко используется, однако он имеет ряд недостатков, таких как высокие трудозатраты на установку и координацию марок, а также подверженность ошибкам, связанным с человеческим фактором и внешними условиями.
Классический метод сшивки сканов по маркерам имеет следующие недостатки:
1. Большие временные затраты. Процесс размещения и координации марок требует значительного времени работы опытных геодезистов, особенно в условиях ограниченной доступности или стесненности на объекте.
2. Необходимость сгущения геодезической сети. От специалистов требуется создание плотной геодезической сети, охватывающей каждый локальный участок работ, что увеличивает объем работ и требует дополнительного времени.
3. Ограничения по установке сканера. Для корректной работы необходимо наличие минимум 7 марок вокруг сканера, что ограничивает выбор мест для его установки и может привести к недостаточному покрытию сканируемого объекта.
4. Повышенные требования к плотности сканирования. Чтобы надежно определить положение марок на сканах, требуется высокая плотность сканирования, что увеличивает продолжительность работ и ведет к созданию больших объемов необработанных данных.
5. Риск ошибок при постобработке. Из-за большого объема ручной работы повышается вероятность ошибок, которые могут быть выявлены только на поздних этапах обработки данных.
6. Низкая точность сшивки. Точность совмещения координат марок с геодезическим обоснованием часто оказывается ниже ожидаемой, что влияет на общую точность измерений относительно самого объекта.
7. Влияние вибраций и биений. Временной разрыв между процессом сканирования и координацией марок через геодезическое обоснование может привести к накоплению ошибок из-за вибраций и других воздействий, снижающих точность регистрации сканов.
Тотальное сканирование — это современный метод сшивки сканов, который предполагает отказ от использования специальных марок для координации сканов. Вместо этого, поверхности самих объектов, которые подлежат сканированию, используются как естественные ориентиры для объединения данных. Технология «тотального сканирования» представляет собой инновационный подход к сбору пространственной информации с использованием 3D лазерного сканирования. Она позволяет производить полное сканирование всех доступных участков объекта, независимо от их геометрических особенностей и условий окружающей среды. Основная цель этой технологии заключается в обеспечении максимально полного и точного представления объекта путем регистрации данных непосредственно в его собственную систему координат.
.jpg)
Ключевые аспекты технологии тотального сканирования включают в себя:
1. Сплошное сканирование. Технология предусматривает сканирование до 100% поверхностей элементов объекта, что обеспечивает полное покрытие и максимальную детализацию.
2. Независимость от геодезического обоснования. Установка лазерного сканера возможна в любом удобном месте, без необходимости строгого соблюдения требований к геодезическому обоснованию или наличию специальных марок.
3. Высокую точность. Точность регистрации сканов определяется характеристиками самого объекта и условиями проведения работ, а не только качеством геодезического обоснования. Это означает, что технология учитывает внешние факторы, такие как вибрации и биения, что повышает надежность данных.
Идея технологии «тотального сканирования» возникла в 2006 году в ходе частной беседы специалистов по лазерному сканированию, в которой обсуждались способы улучшения существующих методов сбора пространственной информации для увеличения эффективности и точности работы. Основной задачей специалистов на тот момент было нахождение альтернативы традиционному методу сшивки сканов по маркерам, который имел ряд существенных недостатков, таких как высокая трудоёмкость и подверженность ошибкам.
Первоначально концепция «тотального сканирования» носила экспериментальный характер и использовалась в отдельных проектах, где требовалась максимальная точность и быстрота выполнения работ. Постепенно, с развитием программного обеспечения и оборудования для лазерного сканирования, технология начала приобретать всё большую популярность среди профессионалов.
Официально о «тотальном сканировании» было заявлено 15 марта 2013 года на пятой российской конференции пользователей AVEVA в Баку. С тех пор технология получила широкое признание и применение в различных отраслях, таких как промышленное строительство, архитектура, археология и другие. Компании начали разрабатывать специализированные программы и инструменты, позволяющие эффективно применять эту технологию на практике.
На сегодняшний день тотальное сканирование стало стандартом для многих проектов, требующих высокой точности и скорости выполнения работ. Оно продолжает развиваться, адаптируясь к новым условиям и требованиям рынка, что делает его незаменимым инструментом в арсенале современных инженеров и исследователей.
Метод тотального сканирования подходит для широкого спектра объектов, где требуется быстрое и точное получение пространственной информации. К таким объектам относятся:
1. Промышленные предприятия: заводы, фабрики, химические производства, где необходимо быстро и точно провести обследование объектов, включая металлоконструкции, трубопроводы и другое оборудование.
2. Архитектурные сооружения: здания, мосты, башни и другие архитектурные объекты, где важна высокая точность и детализированность данных для последующего проектирования или реконструкции.
3. Исторические памятники и культурные объекты: музеи, храмы, замки и другие исторические здания, где требуется сохранить и документировать историческую ценность объекта с максимальной точностью.
4. Городская инфраструктура: городские улицы, парки, площади, где нужно создавать подробные карты и планы для управления городским хозяйством или планирования новых строительных проектов.
5. Природные объекты: лесные массивы, горные районы, реки и озера, где требуется проведение экологических исследований или картографирования природных территорий.
В общем, метод тотального сканирования эффективен для любых объектов, где важны скорость, точность и полноту данных, а также для ситуаций, где установка традиционных марок либо невозможна, либо экономически невыгодна.
Основные особенности метода тотального сканирования:
1. Использование поверхностей объектов. Сканы объединяются на основе общих точек, найденных на поверхностях объектов, что исключает необходимость в использовании марок.
2. Автоматическая сшивка. Современные алгоритмы позволяют автоматически совмещать сканы по характерным элементам объектов, таким как углы, кромки или специфические детали.
3. Повышенная гибкость. Метод позволяет устанавливать лазерные сканеры в различных местах объекта, что облегчает доступ к труднодоступным участкам и ускоряет процесс сканирования.
4. Снижение временных затрат. Отсутствие необходимости в разметке и координации марок значительно сокращает время выполнения полевых работ.
5. Улучшение качества данных. Тотальное сканирование способствует более полному покрытию объекта измерениями, что повышает точность и детализацию создаваемой модели.
Метод «тотального сканирования» обладает рядом преимуществ по сравнению с классическим методом сшивки сканов по маркерам:
1. Экономия времени. Работы выполняются значительно быстрее благодаря отсутствию необходимости размещать множество марок и проводить сложные геодезические расчеты. Например, на объекте завода «ТольяттиКаучук» полевой этап работ занял всего 34 рабочих дня вместо нескольких месяцев.
2. Улучшенное покрытие объекта. Метод позволяет устанавливать лазерный сканер в любых местах, обеспечивая большее количество измерений и более полное покрытие объекта. Это помогает избежать ограничений, связанных с необходимостью размещать марки вокруг сканера.
3. Минимизация риска ошибок. Ручная работа по установке марок и последующая сшивка сканов могут содержать ошибки, которые проявляются на поздних стадиях обработки данных. «Тотальное сканирование» снижает вероятность возникновения таких ошибок, поскольку оно основано на автоматическом сопоставлении поверхностей объектов.
4. Компенсация вибраций и биений. Специальное программное обеспечение позволяет учитывать и компенсировать влияния вибраций и других внешних факторов, что улучшает точность конечного результата.
5. Получение более полных данных. Использование поверхностей объектов для сшивки сканов обеспечивает получение более полной и точной информации о состоянии объекта, что важно для создания высокоточных моделей.
Таким образом, тотальное сканирование предлагает более эффективный и надежный способ получения пространственных данных, сокращая затраты времени и повышая качество итоговых результатов.
Метод тотального сканирования предпочтителен в ситуациях, когда требуется эффективное и качественное получение пространственной информации с минимальными временными и трудовыми затратами. Тотальное сканирование значительно сокращает время на полевые работы и постобработку данных, что особенно важно для крупных проектов с жесткими сроками. Возможность установки сканера в различных местах объекта позволяет получать более полные и точные данные, избегая ограничений, связанных с необходимостью размещения марок. Автоматическая сшивка сканов по поверхностям объектов уменьшает зависимость от человеческого фактора и повышает надежность результатов. Данный метод подходит для самых разнообразных объектов, от промышленных предприятий до исторических памятников, что делает его универсальным инструментом для многих отраслей, а сокращение времени и усилий на подготовку и выполнение работ позволяет оптимизировать бюджет проекта.
Учитывая эти факторы, тотальное сканирование представляет собой прогрессивный и перспективный метод, который все чаще выбирают профессионалы для решения задач, требующих точного и быстрого сбора данных.
Для консультации или заказа услуги нажмите кнопку «Оставить заявку» или свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 649-22-40 или по email info@acropol-geo.ru
Классический метод сшивки сканов — это традиционный подход к интеграции данных, получаемых с помощью лазерного сканирования, в единую координатную систему. Основные шаги этого метода включают:
1. Размещение марок: на исследуемом объекте устанавливаются специальные метки или марки, которые служат опорными точками для калибровки сканов. Обычно требуется разместить не менее семи марок вокруг лазерного сканера, чтобы обеспечить достаточную точность.
2. Координация марок: маркеры регистрируются в геодезической сети объекта, и их точные координаты определяются с помощью тахеометров или других геодезических приборов, т. к. это позволяет связать сканы с реальной системой координат объекта.
3. Регистрация сканов: каждый скан калибруется в систему координат, используя общие точки с установленными маркерами, что позволяет объединить различные сканы в единое облачное представление объекта.
Этот метод хорошо отработан и широко используется, однако он имеет ряд недостатков, таких как высокие трудозатраты на установку и координацию марок, а также подверженность ошибкам, связанным с человеческим фактором и внешними условиями.
Классический метод сшивки сканов по маркерам имеет следующие недостатки:
1. Большие временные затраты. Процесс размещения и координации марок требует значительного времени работы опытных геодезистов, особенно в условиях ограниченной доступности или стесненности на объекте.
2. Необходимость сгущения геодезической сети. От специалистов требуется создание плотной геодезической сети, охватывающей каждый локальный участок работ, что увеличивает объем работ и требует дополнительного времени.
3. Ограничения по установке сканера. Для корректной работы необходимо наличие минимум 7 марок вокруг сканера, что ограничивает выбор мест для его установки и может привести к недостаточному покрытию сканируемого объекта.
4. Повышенные требования к плотности сканирования. Чтобы надежно определить положение марок на сканах, требуется высокая плотность сканирования, что увеличивает продолжительность работ и ведет к созданию больших объемов необработанных данных.
5. Риск ошибок при постобработке. Из-за большого объема ручной работы повышается вероятность ошибок, которые могут быть выявлены только на поздних этапах обработки данных.
6. Низкая точность сшивки. Точность совмещения координат марок с геодезическим обоснованием часто оказывается ниже ожидаемой, что влияет на общую точность измерений относительно самого объекта.
7. Влияние вибраций и биений. Временной разрыв между процессом сканирования и координацией марок через геодезическое обоснование может привести к накоплению ошибок из-за вибраций и других воздействий, снижающих точность регистрации сканов.
Тотальное сканирование — это современный метод сшивки сканов, который предполагает отказ от использования специальных марок для координации сканов. Вместо этого, поверхности самих объектов, которые подлежат сканированию, используются как естественные ориентиры для объединения данных. Технология «тотального сканирования» представляет собой инновационный подход к сбору пространственной информации с использованием 3D лазерного сканирования. Она позволяет производить полное сканирование всех доступных участков объекта, независимо от их геометрических особенностей и условий окружающей среды. Основная цель этой технологии заключается в обеспечении максимально полного и точного представления объекта путем регистрации данных непосредственно в его собственную систему координат.
Ключевые аспекты технологии тотального сканирования включают в себя:
1. Сплошное сканирование. Технология предусматривает сканирование до 100% поверхностей элементов объекта, что обеспечивает полное покрытие и максимальную детализацию.
2. Независимость от геодезического обоснования. Установка лазерного сканера возможна в любом удобном месте, без необходимости строгого соблюдения требований к геодезическому обоснованию или наличию специальных марок.
3. Высокую точность. Точность регистрации сканов определяется характеристиками самого объекта и условиями проведения работ, а не только качеством геодезического обоснования. Это означает, что технология учитывает внешние факторы, такие как вибрации и биения, что повышает надежность данных.
Идея технологии «тотального сканирования» возникла в 2006 году в ходе частной беседы специалистов по лазерному сканированию, в которой обсуждались способы улучшения существующих методов сбора пространственной информации для увеличения эффективности и точности работы. Основной задачей специалистов на тот момент было нахождение альтернативы традиционному методу сшивки сканов по маркерам, который имел ряд существенных недостатков, таких как высокая трудоёмкость и подверженность ошибкам.
Первоначально концепция «тотального сканирования» носила экспериментальный характер и использовалась в отдельных проектах, где требовалась максимальная точность и быстрота выполнения работ. Постепенно, с развитием программного обеспечения и оборудования для лазерного сканирования, технология начала приобретать всё большую популярность среди профессионалов.
Официально о «тотальном сканировании» было заявлено 15 марта 2013 года на пятой российской конференции пользователей AVEVA в Баку. С тех пор технология получила широкое признание и применение в различных отраслях, таких как промышленное строительство, архитектура, археология и другие. Компании начали разрабатывать специализированные программы и инструменты, позволяющие эффективно применять эту технологию на практике.
На сегодняшний день тотальное сканирование стало стандартом для многих проектов, требующих высокой точности и скорости выполнения работ. Оно продолжает развиваться, адаптируясь к новым условиям и требованиям рынка, что делает его незаменимым инструментом в арсенале современных инженеров и исследователей.
Метод тотального сканирования подходит для широкого спектра объектов, где требуется быстрое и точное получение пространственной информации. К таким объектам относятся:
1. Промышленные предприятия: заводы, фабрики, химические производства, где необходимо быстро и точно провести обследование объектов, включая металлоконструкции, трубопроводы и другое оборудование.
2. Архитектурные сооружения: здания, мосты, башни и другие архитектурные объекты, где важна высокая точность и детализированность данных для последующего проектирования или реконструкции.
3. Исторические памятники и культурные объекты: музеи, храмы, замки и другие исторические здания, где требуется сохранить и документировать историческую ценность объекта с максимальной точностью.
4. Городская инфраструктура: городские улицы, парки, площади, где нужно создавать подробные карты и планы для управления городским хозяйством или планирования новых строительных проектов.
5. Природные объекты: лесные массивы, горные районы, реки и озера, где требуется проведение экологических исследований или картографирования природных территорий.
В общем, метод тотального сканирования эффективен для любых объектов, где важны скорость, точность и полноту данных, а также для ситуаций, где установка традиционных марок либо невозможна, либо экономически невыгодна.
Основные особенности метода тотального сканирования:
1. Использование поверхностей объектов. Сканы объединяются на основе общих точек, найденных на поверхностях объектов, что исключает необходимость в использовании марок.
2. Автоматическая сшивка. Современные алгоритмы позволяют автоматически совмещать сканы по характерным элементам объектов, таким как углы, кромки или специфические детали.
3. Повышенная гибкость. Метод позволяет устанавливать лазерные сканеры в различных местах объекта, что облегчает доступ к труднодоступным участкам и ускоряет процесс сканирования.
4. Снижение временных затрат. Отсутствие необходимости в разметке и координации марок значительно сокращает время выполнения полевых работ.
5. Улучшение качества данных. Тотальное сканирование способствует более полному покрытию объекта измерениями, что повышает точность и детализацию создаваемой модели.
Метод «тотального сканирования» обладает рядом преимуществ по сравнению с классическим методом сшивки сканов по маркерам:
1. Экономия времени. Работы выполняются значительно быстрее благодаря отсутствию необходимости размещать множество марок и проводить сложные геодезические расчеты. Например, на объекте завода «ТольяттиКаучук» полевой этап работ занял всего 34 рабочих дня вместо нескольких месяцев.
2. Улучшенное покрытие объекта. Метод позволяет устанавливать лазерный сканер в любых местах, обеспечивая большее количество измерений и более полное покрытие объекта. Это помогает избежать ограничений, связанных с необходимостью размещать марки вокруг сканера.
3. Минимизация риска ошибок. Ручная работа по установке марок и последующая сшивка сканов могут содержать ошибки, которые проявляются на поздних стадиях обработки данных. «Тотальное сканирование» снижает вероятность возникновения таких ошибок, поскольку оно основано на автоматическом сопоставлении поверхностей объектов.
4. Компенсация вибраций и биений. Специальное программное обеспечение позволяет учитывать и компенсировать влияния вибраций и других внешних факторов, что улучшает точность конечного результата.
5. Получение более полных данных. Использование поверхностей объектов для сшивки сканов обеспечивает получение более полной и точной информации о состоянии объекта, что важно для создания высокоточных моделей.
Таким образом, тотальное сканирование предлагает более эффективный и надежный способ получения пространственных данных, сокращая затраты времени и повышая качество итоговых результатов.
Метод тотального сканирования предпочтителен в ситуациях, когда требуется эффективное и качественное получение пространственной информации с минимальными временными и трудовыми затратами. Тотальное сканирование значительно сокращает время на полевые работы и постобработку данных, что особенно важно для крупных проектов с жесткими сроками. Возможность установки сканера в различных местах объекта позволяет получать более полные и точные данные, избегая ограничений, связанных с необходимостью размещения марок. Автоматическая сшивка сканов по поверхностям объектов уменьшает зависимость от человеческого фактора и повышает надежность результатов. Данный метод подходит для самых разнообразных объектов, от промышленных предприятий до исторических памятников, что делает его универсальным инструментом для многих отраслей, а сокращение времени и усилий на подготовку и выполнение работ позволяет оптимизировать бюджет проекта.
Учитывая эти факторы, тотальное сканирование представляет собой прогрессивный и перспективный метод, который все чаще выбирают профессионалы для решения задач, требующих точного и быстрого сбора данных.
Для консультации или заказа услуги нажмите кнопку «Оставить заявку» или свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 649-22-40 или по email info@acropol-geo.ru