Мобильные лазерные сканеры

Мобильное сканирование и получение цифровой модели

Мобильное сканирование (картографирование) прошло долгий путь за последние несколько десятилетий, и с развитием технологии лидара, интегрированной с 360-градусной камерой, она стала одним из самых прогрессивных методов сбора геопространственных данных. Возможность посылать сотни тысяч или даже миллионы лазерных импульсов в секунду для сбора невероятного количества точек позволяет 360-градусным лидарным датчикам создавать чрезвычайно точные цифровые 3D-модели (иногда называемые цифровыми двойниками). Наложение облаков точек сканера на изображения с высоким разрешением позволяет 360-градусным камерам с лидаром создавать точную цифровую модель практически всего вокруг с географической привязкой.

Что такое мобильный лазерный сканер

Мобильные лазерные сканеры (сокращенно МЛС) – это лазерные сканеры, которые предназначены для выполнения съемки во время движения, т.е. если наземный лазерный сканер во время процесса съемки должен неподвижно быть зафиксирован на штативе, то мобильный сканер может сканировать во время движения.

Мобильные лазерные сканеры состоят из лидара (головы), блока управления, инерциальной системы, GNSS приемника, аккумуляторов, все это вместе называется – система мобильного лазерного сканирования. Мобильные сканеры устанавливаются на, практически, любое средство передвижения: автомобиль, локомотив, квадроциклы, электросамокаты, квадрокоптеры и др. К мобильным сканерам относятся: воздушные и ручные SLAM сканеры.

Характеристики мобильных лазерных 3D сканеров

Далее МЛС можно разделить по дальности действия, точности, плотности облака точек, эффективности инерциальной системы, наличию SLAM.

Дальность сканирования – это расстояние от оси вращения зеркала до самого удаленного объекта, который отображается в облаке точек. Дальность сканирования можно разделить на максимальную (паспортную) и рабочую. Очень часто рабочая дальность оказывается в два раза меньше, чем заявляет производитель в технических характеристиках. Дальность сканирования зависит от лидара (головы) – основной рабочей части МЛС, и она может варьироваться от 100 до 1500 м.

Точность мобильного сканера – это степень приближения полученного облака точек и истинному значению. Точность МЛС складывается из нескольких факторов и в совокупности получается значение, которое определяется, как абсолютная точности. Одним из важных показателей является шум получаемого облака точек, его можно увидеть и измерить по сечению.

Плотность облака точек определяется количеством точек в одной единице площади, чем выше плотность, тем больше точек и на оборот. Плотность зависит от количества лидаров в системе мобильного сканирования, скорости вращения зеркала в лидаре, скоростью движения транспортного средства, на котором установлен МЛС.

Инерциальная система нужна для определения положения МЛС в пространстве, эти системы бываю разных типов и могут работать, как всего минуту, так и около 15 мин. Некоторые инерциальные системы дополняются данными с GNSS приемников, это помогает значительно быстрее и точнее определять положение сканера. Некоторые мобильные лазерные сканеры работают по технологии SLAM, это позволяет использовать их для сканирования закрытых пространств, например, тоннелей.