Pokazywanie postów oznaczonych etykietą skaner laserowy. Pokaż wszystkie posty
Pokazywanie postów oznaczonych etykietą skaner laserowy. Pokaż wszystkie posty
sobota, 3 lipca 2010
Tachimetr do lamusa
28 czerwca ukazał się obszerny artykuł w Dzienniku Bałtyckim pt. Rewolucja w walizce. Autor Tomasz Słomczyński słusznie podsumowuje znaczenie skanowania laserowego we współczesnej geodezji. Rzeczywiście technika, jaką stosuje firma APEKS do prowadzenia prac wybiega w przyszłość, jednak nie ma od tego odwrotu. Skanowanie laserowe to rewolucja w pracy geodety – w ciągu paru chwil można dokonać milionów pomiarów. A wyniki mamy od razu w wersji elektronicznej, gotowe do edycji, do przesłania czy do wydruku. Żaden geodeta pracujący tradycyjnymi metodami nie jest w stanie osiągnąć takiej wydajności pracy. Nie mówiąc już o dokładności pomiaru. W przytoczonym artykule Maciej Matysik z firmy APEKS z Gdańska opisuje możliwości skanera laserowego 3D - VZ400 austriackiej firmy Riegl. Jednak najważniejszym argumentem za stosowaniem tej techniki pomiaru jest pełne odwzorowanie rzeczywistości, zarówno obiektu budowlanego, jak i samego terenu. Zapraszamy do przeczytania artykułu!
czwartek, 1 lipca 2010
Skanowanie laserowe zabytków
Unikatowe w skali kraju, gdańskie piwnice odkryte przez archeologów w 2006, po długim okresie oczekiwania mają szanse wrócić do stanu pierwotnej świetności. Znalazły się środki, chęci i przede wszystkim technologie, dzięki którym już niedługo będzie można oglądać zrewitalizowany obiekt.
XIII-wieczne piwnice odkryte przez archeologów na gdańskim Placu Dominikańskim doczekały się pozytywnej decyzji o ich rewitalizacji. W chwili obecnej na placu, objętym ścisłą ochroną, prowadzone są równolegle prace zabezpieczające, archeologiczne i konserwacyjne. To najstarsze zachowane w Gdańsku wnętrze zostało również zinwentaryzowane za pomocą nowej technologii - skanowania laserowego 3D. Zakład Usług Inżynierskich Apeks Sp. z o.o. z Gdańska podjął się zadania wykonania trójwymiarowego modelu punktowego piwnic przy użyciu skanera laserowego VZ400 firmy RIEGL.
- Wynikiem skanowania laserowego jest chmura punktów, w której każdy punkt ma precyzyjnie określone w przestrzeni współrzędne (X, Y, Z). Pozwala to na dokładne zobrazowanie poszczególnych elementów i detali, jak również całych powierzchni czy kubatur – wyjaśnia mgr inż. Paweł Kowalewski, geodeta, specjalista d/s skanowania z firmy ZUI Apeks Sp. z o.o. - Jest to obecnie najszybsza i najdokładniejsza metoda sporządzania dokumentacji tego typu obiektów. Następnie zeskanowane dane przenoszone są do komputera, gdzie w dedykowanym oprogramowaniu RiSCAN PRO powstaje trójwymiarowy model punktowy. Wraz ze skanerem skalibrowany jest aparat fotograficzny, dzięki czemu, każdy pomierzony punkt otrzymuje właściwą kolorystykę zgodną z oryginalnym obiektem. Czas pomiaru oraz ilość pozyskanych informacji przestrzennych czyni skanowanie laserowe bezkonkurencyjnym w stosunku do tradycyjnych metod pomiaru. - dodaje Paweł Kowalewski.
W chwili obecnej ekipy archeologów, konserwatorów i budowlańców pracują nieprzerwanie, aby jak najszybciej dokonać pełnego badania odkrytych piwnic. Po wykonaniu wszystkich prac planowane jest stworzenie w tym miejscu skansenu archeologicznego, gdzie oprócz możliwości zwiedzenia piwnic, będzie można obejrzeć wydobyte cenne znaleziska oraz zapoznać się z historią tego miejsca. Planowane jest przygotowanie multimedialnej sali gdzie z zastosowaniem nowych technologii projekcji prezentacji, filmów i hologramów, będzie można zapoznać się ze wszystkimi efektami wykopalisk i prac prowadzonych w tym miejscu.
- Stworzony przez firmę Apeks cyfrowy model najstarszego murowanego budynku klasztoru oo. Dominikanów w Gdańsku jest obecnie najbardziej zaawansowaną technicznie metodą dokumentacji obiektów zabytkowych. Pozwala on na bardzo dokładną inwentaryzacje trudną do osiągnięcia metodami tradycyjnymi. Skaning laserowy połączony z obróbką pozyskanych danych umożliwił wygenerowanie modelu w skali 1:1 z zachowaniem najmniejszych szczegółów poszczególnych faktur, pozwala on na dokonywanie wszelkich pomiarów obiektu. W przyszłości umożliwia szczegółowe monitorowanie stanu zabytku. – wyjaśnia mgr Maciej Szyszka kierownik badań Muzeum Archeologicznego w Gdańsku.
Prezentacja z wynikami skanowania, przygotowywana przez Apeks, na potrzeby Muzeum Archeologicznego w Gdańsku, może dokonać rewolucji w przygotowaniu dokumentacji obiektów zabytkowych. Użyta technologia skanowania laserowego 3D może okazać się niezwykle pomocna przy szybkim, niezwykle dokładnym i ograniczonym kosztowo dokumentowaniu obiektów ulęgających degradacji. Sama technologia skanowania jest nie inwazyjna, nie wymaga sztabu specjalistów i pozwala uzyskać w krótkim czasie trójwymiarowy model punktowy w pełni odwzorowujący obiekt. Skaner laserowy wykonuje pomiar punktów w zasięgu 3600 w poziomej oraz 1000 w pionie. Rozpiętość odległości wynosi 1,5–500 m daje możliwość skanowania obiektów wielko kubaturowych. Jedynymi ograniczenia dla urządzenia są warunki meteorologiczne, w postaci opadów atmosferycznych, które mogą zakłócić dokonywany pomiar.
- Jesteśmy zaskoczeni dokładnością pomiarów, jaką daje skanowanie laserowe. Dzięki opracowanemu raportowi mamy udokumentowany każdą cegłę, każdy nawet najmniejszy element muru piwnicy - mówi mgr Henryk Paner, dyrektor Muzeum Archeologicznego w Gdańsku, który sprawuje pieczę nad zabytkowymi romańskimi piwnicami. – W przypadku obiektów zabytkowych, w tym archeologicznych szczególnie istotne jest zachowanie wszelkich środków bezpieczeństwa, aby podczas prac konserwatorskich nie uszkodzić obiektu. Skanowanie laserowe sprawdza się tutaj doskonale – jest bezinwazyjne, nie wymaga fizycznego kontaktu z badanym obiektem. – dodaje Henryk Paner.
- W przypadku gdańskiego obiektu odkrytego metodami archeologicznymi, będącego najstarszym obecnie znanym wnętrzem, model cyfrowy pozwoli na szczegółowe doprojektowanie brakujących elementów, takich jak pola sklepień, umożliwiając prezentację rewitalizowanego zbytku szerokiej rzeszy odbiorców. – wyjaśnia mgr Maciej Szyszka, archeolog z Muzeum Archeologicznego w Gdańsku. - Skaning laserowy w archeologii pozwala na ultra precyzyjną dokumentację stanowisk i stanowi narzędzie przyszłości pożądane podczas każdych badań. – podsumowuje Maciej Szyszka.
XIII-wieczne piwnice odkryte przez archeologów na gdańskim Placu Dominikańskim doczekały się pozytywnej decyzji o ich rewitalizacji. W chwili obecnej na placu, objętym ścisłą ochroną, prowadzone są równolegle prace zabezpieczające, archeologiczne i konserwacyjne. To najstarsze zachowane w Gdańsku wnętrze zostało również zinwentaryzowane za pomocą nowej technologii - skanowania laserowego 3D. Zakład Usług Inżynierskich Apeks Sp. z o.o. z Gdańska podjął się zadania wykonania trójwymiarowego modelu punktowego piwnic przy użyciu skanera laserowego VZ400 firmy RIEGL.
- Wynikiem skanowania laserowego jest chmura punktów, w której każdy punkt ma precyzyjnie określone w przestrzeni współrzędne (X, Y, Z). Pozwala to na dokładne zobrazowanie poszczególnych elementów i detali, jak również całych powierzchni czy kubatur – wyjaśnia mgr inż. Paweł Kowalewski, geodeta, specjalista d/s skanowania z firmy ZUI Apeks Sp. z o.o. - Jest to obecnie najszybsza i najdokładniejsza metoda sporządzania dokumentacji tego typu obiektów. Następnie zeskanowane dane przenoszone są do komputera, gdzie w dedykowanym oprogramowaniu RiSCAN PRO powstaje trójwymiarowy model punktowy. Wraz ze skanerem skalibrowany jest aparat fotograficzny, dzięki czemu, każdy pomierzony punkt otrzymuje właściwą kolorystykę zgodną z oryginalnym obiektem. Czas pomiaru oraz ilość pozyskanych informacji przestrzennych czyni skanowanie laserowe bezkonkurencyjnym w stosunku do tradycyjnych metod pomiaru. - dodaje Paweł Kowalewski.
W chwili obecnej ekipy archeologów, konserwatorów i budowlańców pracują nieprzerwanie, aby jak najszybciej dokonać pełnego badania odkrytych piwnic. Po wykonaniu wszystkich prac planowane jest stworzenie w tym miejscu skansenu archeologicznego, gdzie oprócz możliwości zwiedzenia piwnic, będzie można obejrzeć wydobyte cenne znaleziska oraz zapoznać się z historią tego miejsca. Planowane jest przygotowanie multimedialnej sali gdzie z zastosowaniem nowych technologii projekcji prezentacji, filmów i hologramów, będzie można zapoznać się ze wszystkimi efektami wykopalisk i prac prowadzonych w tym miejscu.
- Stworzony przez firmę Apeks cyfrowy model najstarszego murowanego budynku klasztoru oo. Dominikanów w Gdańsku jest obecnie najbardziej zaawansowaną technicznie metodą dokumentacji obiektów zabytkowych. Pozwala on na bardzo dokładną inwentaryzacje trudną do osiągnięcia metodami tradycyjnymi. Skaning laserowy połączony z obróbką pozyskanych danych umożliwił wygenerowanie modelu w skali 1:1 z zachowaniem najmniejszych szczegółów poszczególnych faktur, pozwala on na dokonywanie wszelkich pomiarów obiektu. W przyszłości umożliwia szczegółowe monitorowanie stanu zabytku. – wyjaśnia mgr Maciej Szyszka kierownik badań Muzeum Archeologicznego w Gdańsku.
Prezentacja z wynikami skanowania, przygotowywana przez Apeks, na potrzeby Muzeum Archeologicznego w Gdańsku, może dokonać rewolucji w przygotowaniu dokumentacji obiektów zabytkowych. Użyta technologia skanowania laserowego 3D może okazać się niezwykle pomocna przy szybkim, niezwykle dokładnym i ograniczonym kosztowo dokumentowaniu obiektów ulęgających degradacji. Sama technologia skanowania jest nie inwazyjna, nie wymaga sztabu specjalistów i pozwala uzyskać w krótkim czasie trójwymiarowy model punktowy w pełni odwzorowujący obiekt. Skaner laserowy wykonuje pomiar punktów w zasięgu 3600 w poziomej oraz 1000 w pionie. Rozpiętość odległości wynosi 1,5–500 m daje możliwość skanowania obiektów wielko kubaturowych. Jedynymi ograniczenia dla urządzenia są warunki meteorologiczne, w postaci opadów atmosferycznych, które mogą zakłócić dokonywany pomiar.
- Jesteśmy zaskoczeni dokładnością pomiarów, jaką daje skanowanie laserowe. Dzięki opracowanemu raportowi mamy udokumentowany każdą cegłę, każdy nawet najmniejszy element muru piwnicy - mówi mgr Henryk Paner, dyrektor Muzeum Archeologicznego w Gdańsku, który sprawuje pieczę nad zabytkowymi romańskimi piwnicami. – W przypadku obiektów zabytkowych, w tym archeologicznych szczególnie istotne jest zachowanie wszelkich środków bezpieczeństwa, aby podczas prac konserwatorskich nie uszkodzić obiektu. Skanowanie laserowe sprawdza się tutaj doskonale – jest bezinwazyjne, nie wymaga fizycznego kontaktu z badanym obiektem. – dodaje Henryk Paner.
- W przypadku gdańskiego obiektu odkrytego metodami archeologicznymi, będącego najstarszym obecnie znanym wnętrzem, model cyfrowy pozwoli na szczegółowe doprojektowanie brakujących elementów, takich jak pola sklepień, umożliwiając prezentację rewitalizowanego zbytku szerokiej rzeszy odbiorców. – wyjaśnia mgr Maciej Szyszka, archeolog z Muzeum Archeologicznego w Gdańsku. - Skaning laserowy w archeologii pozwala na ultra precyzyjną dokumentację stanowisk i stanowi narzędzie przyszłości pożądane podczas każdych badań. – podsumowuje Maciej Szyszka.
środa, 26 maja 2010
Wykorzystanie skaningu laserowego
O skanowaniu laserowym, ogólnych zastosowaniach tej metody pomiaru już trochę pisaliśmy. Dzisiaj nadszedł czas na wypowiedź eksperta w tej sprawie, Ryszarda Bonieckiego z firmy APEKS z Gdańska. Czym jest skaner? Jak działa? Do czego służy? Na wszystkie i inne pytania znajdziecie odpowiedź poniżej.
Skaner to właściwie bardzo szybki tachymetr bezlustrowy, wykonujący pomiar wszystkich elementów w zdefiniowanym zakresie (oknie). Szybkość z jaką wykonuje pomiar (do 125.000 pomiarów/sek) pozwala na znaczne skrócenie i automatyzację prac terenowych, analizę i interpretację wyników pozostawiając operatorowi wspomaganemu specjalistycznym oprogramowaniem.
Pomiar skanerem zawiera wiele analogii do pomiaru fotogrametrycznego – w obu wypadkach do lokalizacji punktów wykorzystywane są promienie (celowe) wychodzące z jednego punktu (punkt przecięcia osi obrotu skanera, punkt osi optycznej obiektywu kamery fotogrametrycznej). Przewaga skanera wyraża się w uzyskaniu trzeciego wymiaru z jednego stanowiska skanera w przeciwieństwie do metod fotogrametrycznych, w których konieczne jest wykonanie jeszcze jednego zdjęcia z innej lokalizacji kamery dla uzyskania trzeciego wymiaru.
Jedną z najważniejszych cech obu metod, jest poprzez fakt rejestracji stanu otoczenia na określony moment, możliwość powrotu do danych źródłowych w dowolnym momencie i pozyskanie interesujących nas informacji. Dla metody fotogrametrycznej moment to czas otwarcia migawki kamery, dla skaningu laserowego to z reguły, kilka – kilkanaście minut, co jednak w typowych zastosowaniach można traktować jako „moment”, wobec czasu trwania pomiaru przy zastosowaniu klasycznych metod, tym bardziej, że podczas skaningu wykonywane są też zdjęcia odpowiednio skalibrowaną kamerą.
W typowym dla trybu statycznego ustawieniu (na statywie w pozycji ~pionowej), skaner z wysoką dokładnością pomierzy elementy, od których zostanie odbity promień lasera położone w odległości od 1,5 m do ok. 500 m od przyrządu.
Nominalna dokładność wynosi ± 5 mm, lecz dla krótszych odległości może być wyższa – na poziomie ± 2 mm.
Dokładność pomiaru odległości od skanera do obiektu należy skoordynować z ustawieniem rozdzielczości kątowej (w kierunku poziomym i pionowym).
Zastosowania skanera (w trybie statycznym).
Metoda skaningu ma zastosowanie przede wszystkim dla:
- obiektów zagrożonych katastrofą budowlaną,
- inwentaryzacji skomplikowanych, niedostępnych konstrukcji w zakładach przemysłowych,
- szybkiej o niespotykanych dotąd dokładności i możliwościach prezentacji inwentaryzacji obiektów zabytkowych dla potrzeb dokumentacyjnych i konserwatorskich,
- jw. rejestracji miejsc katastrof, przestępstw itp.
- monitoringu budowli podlegających dynamicznym wpływom otoczenia (zapory wodne, wały przeciwpowodziowe, słupy energetyczne, kominy przemysłowe itp.) – przez porównanie z rejestracją (pomiarem) wyjściową stanu obiektu,
- wyznaczenia zmian objętości składowisk (hałd) materiałów sypkich jak, kruszywa budowlane naturalne i sztuczne, surowców, paliw stałych (węgiel, koks itp.)
- sporządzenia mapy do celów projektowych – zwykle jako uzupełnienie do pomiarów klasycznych – szczególnie dla pomiaru obiektów o skomplikowanych formach, lub konstrukcji w typie obiektów mostowych, a także naturalnych powierzchni terenu o mało zróżnicowanych trudnych do zdefiniowania formach (wymagających przy zastosowaniu klasycznych metod zaangażowania doświadczonych specjalistów z wyobraźnią przestrzenną, nie wspominając o znacznie dłuższym czasie pomiaru). Na podstawie danych ze skanowania przefiltrowanych dla uzyskania siatki punktów w rozstawie np. 1*1 m tworzymy numeryczny model tereny (DTM), który możemy przedstawić np. w formie planu warstwicowego o skoku uzależnionym od charakteru terenu. Tak gęsta siatka (ok. 10 000 punktów/1 ha) pozwala na utworzenie DTM bardzo zbliżonego do rzeczywistego ukształtowania terenu przy założeniu tylko występowania punktów rozproszonych (random).
- dokonania oceny prawidłowości opracowania rzeźby terenu z pomiarów klasycznych (utworzony i przedstawiony graficznie jak opisano w przypisie 2 DTM porównuje się z opracowaniem rzeźby terenu w sposób klasyczny),
- sporządzenie bilansu robót ziemnych poprzez porównanie modelu terenu „projektowanego” (opracowanego z danych projektowych) i rzeczywistego opracowanego na podstawie wyników skanowania laserowego.
Jak widać z przeglądu zastosowań metody skaningu laserowego w trybie stacjonarnym ocenę zmian stanu (przemieszczenia, odkształcenia, uszkodzenia) mierzonych obiektów można dokonać poprzez porównanie ze stanem wyjściowym, czyli konieczne jest wykonanie pomiaru wyjściowego, jako bazy do porównań. Należy także nadmienić, że pomiar wyjściowy i kolejne pomiary monitorujące powinny być wykonane w tym samym układzie odniesienia.
Skaner to właściwie bardzo szybki tachymetr bezlustrowy, wykonujący pomiar wszystkich elementów w zdefiniowanym zakresie (oknie). Szybkość z jaką wykonuje pomiar (do 125.000 pomiarów/sek) pozwala na znaczne skrócenie i automatyzację prac terenowych, analizę i interpretację wyników pozostawiając operatorowi wspomaganemu specjalistycznym oprogramowaniem.
Pomiar skanerem zawiera wiele analogii do pomiaru fotogrametrycznego – w obu wypadkach do lokalizacji punktów wykorzystywane są promienie (celowe) wychodzące z jednego punktu (punkt przecięcia osi obrotu skanera, punkt osi optycznej obiektywu kamery fotogrametrycznej). Przewaga skanera wyraża się w uzyskaniu trzeciego wymiaru z jednego stanowiska skanera w przeciwieństwie do metod fotogrametrycznych, w których konieczne jest wykonanie jeszcze jednego zdjęcia z innej lokalizacji kamery dla uzyskania trzeciego wymiaru.
Jedną z najważniejszych cech obu metod, jest poprzez fakt rejestracji stanu otoczenia na określony moment, możliwość powrotu do danych źródłowych w dowolnym momencie i pozyskanie interesujących nas informacji. Dla metody fotogrametrycznej moment to czas otwarcia migawki kamery, dla skaningu laserowego to z reguły, kilka – kilkanaście minut, co jednak w typowych zastosowaniach można traktować jako „moment”, wobec czasu trwania pomiaru przy zastosowaniu klasycznych metod, tym bardziej, że podczas skaningu wykonywane są też zdjęcia odpowiednio skalibrowaną kamerą.
W typowym dla trybu statycznego ustawieniu (na statywie w pozycji ~pionowej), skaner z wysoką dokładnością pomierzy elementy, od których zostanie odbity promień lasera położone w odległości od 1,5 m do ok. 500 m od przyrządu.
Nominalna dokładność wynosi ± 5 mm, lecz dla krótszych odległości może być wyższa – na poziomie ± 2 mm.
Dokładność pomiaru odległości od skanera do obiektu należy skoordynować z ustawieniem rozdzielczości kątowej (w kierunku poziomym i pionowym).
Zastosowania skanera (w trybie statycznym).
Metoda skaningu ma zastosowanie przede wszystkim dla:
- obiektów zagrożonych katastrofą budowlaną,
- inwentaryzacji skomplikowanych, niedostępnych konstrukcji w zakładach przemysłowych,
- szybkiej o niespotykanych dotąd dokładności i możliwościach prezentacji inwentaryzacji obiektów zabytkowych dla potrzeb dokumentacyjnych i konserwatorskich,
- jw. rejestracji miejsc katastrof, przestępstw itp.
- monitoringu budowli podlegających dynamicznym wpływom otoczenia (zapory wodne, wały przeciwpowodziowe, słupy energetyczne, kominy przemysłowe itp.) – przez porównanie z rejestracją (pomiarem) wyjściową stanu obiektu,
- wyznaczenia zmian objętości składowisk (hałd) materiałów sypkich jak, kruszywa budowlane naturalne i sztuczne, surowców, paliw stałych (węgiel, koks itp.)
- sporządzenia mapy do celów projektowych – zwykle jako uzupełnienie do pomiarów klasycznych – szczególnie dla pomiaru obiektów o skomplikowanych formach, lub konstrukcji w typie obiektów mostowych, a także naturalnych powierzchni terenu o mało zróżnicowanych trudnych do zdefiniowania formach (wymagających przy zastosowaniu klasycznych metod zaangażowania doświadczonych specjalistów z wyobraźnią przestrzenną, nie wspominając o znacznie dłuższym czasie pomiaru). Na podstawie danych ze skanowania przefiltrowanych dla uzyskania siatki punktów w rozstawie np. 1*1 m tworzymy numeryczny model tereny (DTM), który możemy przedstawić np. w formie planu warstwicowego o skoku uzależnionym od charakteru terenu. Tak gęsta siatka (ok. 10 000 punktów/1 ha) pozwala na utworzenie DTM bardzo zbliżonego do rzeczywistego ukształtowania terenu przy założeniu tylko występowania punktów rozproszonych (random).
- dokonania oceny prawidłowości opracowania rzeźby terenu z pomiarów klasycznych (utworzony i przedstawiony graficznie jak opisano w przypisie 2 DTM porównuje się z opracowaniem rzeźby terenu w sposób klasyczny),
- sporządzenie bilansu robót ziemnych poprzez porównanie modelu terenu „projektowanego” (opracowanego z danych projektowych) i rzeczywistego opracowanego na podstawie wyników skanowania laserowego.
Jak widać z przeglądu zastosowań metody skaningu laserowego w trybie stacjonarnym ocenę zmian stanu (przemieszczenia, odkształcenia, uszkodzenia) mierzonych obiektów można dokonać poprzez porównanie ze stanem wyjściowym, czyli konieczne jest wykonanie pomiaru wyjściowego, jako bazy do porównań. Należy także nadmienić, że pomiar wyjściowy i kolejne pomiary monitorujące powinny być wykonane w tym samym układzie odniesienia.
Subskrybuj:
Posty (Atom)