Сканирование стройплощадки SLAM-сканером Meta 4D
На рынке появилось огромное количество SLAM-сканеров. Точность работы этих устройств всегда вызывала сомнения наших экспертов вне зависимости от производителя (Kaarta, GeoSLAM, Gexcel и др.). 4DMeta – лазерный сканер, объединяющий в себе SLAM и наземный лазерный сканер в одном устройстве. Производитель заявляет точность +/- 1 см.
Нам было необходимо определить, подходит ли класс оборудования, метод и конкретный прибор для контроля строительства. Для этого были поставлены следующие задачи:
1) оценить точность данных в режиме SLAM;
2) оценить точность данных в режиме стационарного сканирования со штатива;
3) сравнить оба режима между собой.
Сканирование в движении, SLAM.
SLAM-сканирование каждого объекта заняло от 17 до 19 минут. Размеры площадок были немногим более 100 метров в длину и 40 метров в ширину. Примерно 4 000 м2 или 40 «соток». Сканирование получилось с первого раза в каждом из случаев. Ни разу не пришлось перезапускать сбор данных в режиме SLAM.
Это хорошо характеризует устройство, особенно принимая во внимание то, что не было жёстких контуров (в первую очередь плоскостей – стен), к которым алгоритмам SLAM можно было бы однозначно привязаться.
На одном из участков уже не работала строительная техника. Участок представлял собой бетонную площадку под крышей с однотипными колоннами. На вкладке «Галерея» есть пример с изображениями: фотографии и облака точек (изображения 1, 2, 3).
Исходя из нашего опыта, наличия одних колонн обычно недостаточно для получения настолько хорошего набора данных, чтобы алгоритм обработки SLAM мог корректно их интерпретировать и обработать. Поэтому на участке дополнительно было выполнено 25 станций сканирования со штатива. Среднее расстояние между станциями было примерно 10 метров. Общее Время сканирования составило немногим более 30 минут. При виде сверху на облако точек и фотопанораму видны точки расположения станций.
Обработка данных представляет собой почти «однокнопочное решение», практически без пользовательских настроек (на вкладке «Галерея» приводим несколько примеров интерфейса – изобр. 4, 5). Данные были загружены и обрабатывались на компьютере.
Спустя несколько часов автоматической обработки было сгенерировано 3 облака точек по каждому из трёх SLAM-сканирований и 1 облако точек по наземному лазерному сканированию. Данные были выгружены в формате e57.
Все загруженные проекты (1 участок – 1 проект) были корректно обработаны. Не было типичных для SLAM-сканирования «раздвоения» контуров в результате проходов по близким маршрутам. Также удалось избежать появления нескольких уровней пола и потолка в облаке точек, которые довольно часто случаются после обработки SLAM-сканирования.
Для оценки качества полученных данных и уравнивания использовалось ПО Trimble RealWorks – один из лучших пакетов инженерной обработки и анализа данных лазерного сканирования. Важным результатом оказалось то, что на тестовом участке форма и внешние границы участка совпали в обоих режимах – и при наземном лазерном сканировании, и при SLAM-сканировании – в пределах заявленной точности устройства +/- 1см. В процессе работы были выполнены сечения по облаку точек SLAM и по облаку наземного сканирования и наложены друг на друга (изобр. 6, 7, 8).
Кроме традиционного результата в формате облака точек были получены фотопанорамы очень хорошего качества. После обработки каждая панорама становится геопривязанной и является самостоятельным элементом визуального контроля. Данные можно выложить в облако для просмотра и организовать доступ по ссылке.
В небольшом видео представлены основные результаты работы в режиме SLAM и stop-and-go. Данные представлены в виде облака точек и в виде фототура.
Выводы:
1. Необходимо продолжать исследовать возможности устройства 4DMeta для понимания предела его использования.
2. Чертить исполнительную документацию по данным 4DMeta пока не стоит. По крайней мере до того, как будет проведено сравнение с признанными лидерами по точности среди сканеров (например FARO, Leica, Z+F). Нужно больше тестовой информации, чтобы оценить стабильность работы и реальную точность контуров.
3. Однозначно можно применять сканер для документирования, контроля полноты выполненных строительных работ.
4. Точно можно применять для фототуров по объектам недвижимости. Сканер может использоваться в музеях, на археологических раскопках, для дистанционного контроля работ на объекте собственности.
В ближайших планах сравнить 4DMeta со сканером FARO на трёх типах объектов: (1) внутренние помещения, (2) строений снаружи, (3) объекты культурного и исторического наследия.
Объект сканирования – стройплощадка.
Для сканирования была выбрана стройплощадка с несколькими участками. На каждом из участков было выполнено сканирование в движении в режиме SLAM. На двух из трёх участков остановка с прибором была невозможна, потому что стройка жила своей жизнью: в каждый момент времени нужно было оценивать близость бульдозера и экскаватора, и успевать уворачиваться. Поэтому на этих участках ограничились только SLAM-сканированием. Но на одном из трёх участков удалось выполнить оба вида сканирования: и SLAM и сканирование со штатива (обычно называем «наземное лазерное сканирование»).
Для того, чтобы заказать похожую работу, оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами и ответим на интересующие вопросы.
|
Заказать проект
|