Аналіз сучасних підходів до підвищення точності наземного лазерного сканування

Abstract

Наземні лазерні сканери (НЛС) все частіше використовуються в декількох застосуванні, таких як інженерія, цифрова реконструкція історичних пам’яток, геодезія та обстеження, моніторинг деформацій конструкцій, збереження кримінальної злочинності, виробництво та збірки інженерних компонентів та архітектурні, інженерні та будівельні (AEC) додатки. Допуски, необхідні для цих завдань, варіюються від кількох десятків міліметрів (наприклад, в історичній оцифровці пам’ятників) до кількох десятків мікрометрів (наприклад, у виробництві та складі високої точності). Завдяки численним виробникам інструментів НЛС, кожна з яких пропонує кілька моделей НЛС з ідіосинкратичними специфікаціями, для користувачів є значна проблема порівнювати інструменти або оцінити їх ефективність, щоб визначити, чи відповідають вони специфікаціям. Як результат, дослідницькі групи в усьому світі доклали значних зусиль для моделювання джерел помилок НЛС та розробки спеціалізованих процедур тестування оцінки ефективності. У цій роботі ми розглядаємо ці зусилля, включаючи останні роботи з розробки документальних стандартів для НЛС На сьогоднішній день наземне лазерне сканування (НЛС) все більше використовується для вирішення найрізноманітніших задач, серед яких й інженерно-геодезичних. Використовуючи спочатку системи НЛС для знімання складних промислових об’єктів, користувачі поступово розширили галузі їх використання. Зараз НЛС широко використовується при будівництві, маркшейдерських роботах, охороні пам’яток культурної спадщини, для вирішення різних задач промисловості, класичного топографічного знімання та,навіть, у криміналістиці. Особливістю інженерно-геодезичних робіт при супроводженні будівництва є підвищені вимоги до їх точності. Тому постає практичне завдання підвищення точності даних, отриманих способом наземного лазерного сканування. На сьогодні таким методом підвищення точності являється калібрування. Метою цієї роботи є проведення аналізу сучасних підходів до підвищення точності наземного лазерного сканування. Для реалізації даної мети нами були поставлені та виконані наступні завдання: - проаналізувати наявні методи та моделі калібрування наземних лазерних сканерів різних типів; - визначити джерела похибок та їх вплив на дані, отримані за допомогою наземного лазерного сканування; - проаналізувати сучасні підходи до підвищення точності наземного лазерного сканування. Об’єкт дослідження—дані, отримані способом наземного лазерного сканування. Предмет дослідження—методи і моделікалібрування наземних лазерних сканерів, що використовуються для підвищення точності.