Sn

1
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
Prehled terestrických skenovacích systému.

• Víceúcelové polární skenery.
• Víceúcelové triangulacní skenovací systémy
• Totální stanice s možností skenování.
• Speciální a kinematické systémy.
• Speciální SPECIÁLNÍ systémy.
• 1 Webové stránky výrobcu LSS.

2
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.
Využívají se pro bežné práce a jsou nejpocetneji
zastoupenou skupinou na trhu. Uvádené maximální
dosahy jsou typicky na objekty s odrazivostí 80
- 90. Bežné parametry Dosah 80 m. Presnost
od 5 mm 20 mm. Rychlost merení více než 1000
bodu/ sekundu.
3
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.
Cyrax 2500 (Leica HDS 2500) - kamerový skener,
- vzdálenost skenování max. až 100 m - využívá
prostorovou polární metodu - úhly skenování 40 x
40 - rychlost merení 1000 bodu za sekundu -
presnost merení 6 mm v poloze pro bod - 2 mm pro
bod na modelovaném povrchu. - Laser zelený laser
2 bezpecnostní trídy pro merení délek využívá
merení tranzitního casu (time-of-flight, pulsní
dálkomer) - vestavenou digitální kameru s malým
rozlišením
4
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.
Riegl LMS-Z210ii Panoramatický skener, pulsní
technologií merení délek využívající zárení v
blízké infracervené oblasti s dosahem až 650 m,
presností 15 mm a rychlostí merení až 10 000 bodu
za sekundu. Zorné pole má 80 x 360, minimální
krok 0,01. Prístroj váží 13,5 kg a muže být
doplnen digitálním fotoaparátem pro získání
pravých barev. Riegl LMS-Z390i Dosah až 400 m,
presností merení délky 6 mm, maximální rychlostí
merení až 11 000 bodu za sekundu. Riegl
LMS-Z420i/Z620 Dosah až 1000 m/2000 m, presností
merení délky 10 mm.
5
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.
Prístroj Leica ScanStation 2 Využívá pulsní
technologii pro merení délek se zeleným laserem s
presností 4 mm, dosahem 300 m a rychlostí
skenování 50 000 bodu za sekundu. Zorné pole je
270 x 360, presnost merení úhlu 0,0034. Systém
je doplnen interní digitální kamerou s rozlišením
1 MPix, váží 12 Kg a pro zajištení horizontace
využívá dvojosý kompenzátor.
6
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.
Trimble GX Panoramatický skener s pulsní
technologií merení délek využívající zárení o
vlnové délce 532 nm s dosahem až 350 m, presností
7 mm na 100 m a rychlostí merení až 5 000 bodu za
sekundu. Zorné pole má 60 x 360. Presnost
merení vodorovných úhlu je 0,0034 a svislých
úhlu 0,0040. Prístroj využívá dvojosý
kompenzátor a váží 14,2 kg.
7
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.
I-Site 4400LR Panoramatický skener I-Site dosah
700 m, využívá pulsní dálkomer na vlnové délce
905 nm s typickou presností 50 mm a rychlostí
merení 4400 bodu za sekundu. Minimální úhlový
krok je 0,108, presnost merení úhlu 0,04, zorné
pole 80 ve vertikálním smeru a 360 v
horizontálním, správné urovnání je zajišteno
kompenzátorem. Prístroj váží 14 kg a muže být pro
merení i zavešen. Pro práce v podzemí muže být
vybaven speciálním svetlem pro zajištení vernosti
barev snímaných kamerou.
8
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.
Faro Photon 80 Panoramatický skener využívající
pro merení délek fázový dálkomer s rozsahem
merení 0,6 m až 76 m a presností do 5 mm na 25 m,
s rychlostí merení 120 000 bodu za sekundu a
zorným polem 360 x 270. K prístroji není treba
pro merení pripojovat pocítac, data lze ukládat
na interní harddisk. Jako volitelné príslušenství
lze skener doplnit digitálním fotoaparátem pro
doplnení polohové informace bodu skutecnými
barvami.
9
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.
Leica HDS 6000 Prístroj využívá fázovou
technologii pro merení délek s presností lepší
než 6 mm na 50 m, dosahem 79 m a rychlostí
skenování 500 000 bodu za sekundu. Zorné pole je
310 x 360, presnost merení úhlu 0,0072. Systém
nemá interní digitální kameru, váží 14 kg a pro
zajištení horizontace využívá dvojosý
kompenzátor. Data lze ukládat na interní harddisk
a prístroj ovládat bez externího zarízení (PC,
PDA), které lze také prípojit prostrednictvím
ethernet nebo Bluetooth rozhraní. Pro transport
dat lze také využít USB port.
10
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.
MDL LaserAce Scanner Pomerne atypický skener
LaserAce je velmi podobný totální stanici,
skenuje na vzdálenost 700 m s presností merení
délky 5 cm rychlostí 250 bodu za sekundu.
Presnost merení úhlu je 0,0005. Prístroj
umožnuje rucní merení (napr. výber
charakteristických bodu povrchu) nebo automatické
vymezitelné obdélníkem nebo polygonem, registruje
data na compact flash karty a váží 8 kg.
11
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.

• Callidus CPW 8000
• využívá pro urcení délky kombinuje fázový a
  pulsní dálkomer,
• elektromagnetické zárení o vlnové délce 658 nm,
• presnost merení délky je 2 mm na 30 m
  (kalibrovaný dosah je 80 m), presnost merení úhlu
  0,002,
• vodorovný rozsah merení je 360, svislý 300,
• rychlost skenování je 50 000 bodu za sekundu,
• merení plné sféry s úhlovým krokem 0,1, tj. 5,4
  miliónu bodu, trvá dle údaju výrobce 130 sekund,
  s uhlovým krokem 0,02 (132 miliónu bodu) pak 54
  minut.

12
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.
Ilris 36D Ilris 3D je univerzální kamerový
skenovací systém s pulsním dálkomerem na vlnové
délce 1500 nm s dosahem 3 m až 1500 m, presností
7 mm na 100 m a rychlostí skenování 2500 bodu za
sekundu. Zorné pole je 40 x 40. Systém je
modulární a muže být doplnen na Ilris 36D
motorizovanou platformou umožnující otácení a
sklápení celého skeneru, skenování je pak možné v
plném rozsahu (360 x 360). Jednotlivé skeny 40
x 40 jsou však spojovány jako nezávislé. Skener
váží 13 g, motorizovaná platforma 10 kg, obsahuje
integrovanou digitální kameru s CMOS senzorem s
rozlišením 640 x 480 bodu a lze jej doplnit
kamerou externí.
13
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
1. Víceúcelové polární skenery.
Riegl LPM-321 Vyjímecný, krome dosahu 6 000 m se
vymyká konkurenci ješte v možnosti urcení
vzdálenosti až na tri cíle z jednoho paprsku (jak
je tomu bežne u leteckých skeneru). Dálkomer
pracuje s laserem pracujícím v blízké
infracervené oblasti, rozsah merení je 10 m až
6000 m, presnost 25 mm, rychlost merení (podle
vzdálenosti) 10 až 1000 bodu za sekundu. Zorné
pole je 150 x 360. Prístroj váží 16 kg a muže
být doplnen digitální kamerou s vysokým
rozlišením, data jsou registrována na pametovou
kartu v prístroji. Prístroj je dále doplnen
dalekohledem (zvetšení 20x) a servoustanovkami
pro manuální ovládání.
14
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
2. Víceúcelové triangulacní skenovací systémy.
Jsou urceny pro skenování malých predmetu na
krátké vzdálenosti s vysokou presností, uplatnení
nalézají ve strojírenských aplikacích a v oblasti
archeologie a památkové péce a vzhledem k
presnosti i ve strojírenství.
15
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
2. Víceúcelové triangulacní skenovací systémy.
Atos III Fotogrammetrický skener firmy GOM mbH,
který merí v jednom skenu 4 000 000 bodu za 2
sekundy, merený prostor muže být v rozsahu 150 mm
x 150 mm až 2 000 mm x 2 000 mm. Pro zajištení
urcení polohy merených bodu skener promítá na
objekt vzory. Presnost se pohybuje podle
vzdálenosti od objektu od setin mm výše.
16
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
2. Víceúcelové triangulacní skenovací systémy.
Callidus CT 900 Maximální rozmery skenovaného
objektu jsou zde 1600 mm x 1400 mm, maximální
hmotnost skenovaného objektu 150 kg (resp. 1000
kg u speciálního modelu). Skenovací hlava se
pohybuje ve svislém smeru v rozsahu 0 mm 1000
mm, zároven se skenovací hlava se dvema snímacími
senzory muže sklápet okolo svislé osy v rozsahu
30, okolo vodorovné osy 40.
Zdrojem elektromagnetického zárení je diodový
laser s vlnovou délkou 670 nm, hmotnost skeneru
je 450 kg, merí 4 000 bodu za sekundu s presností
lepší než 0,1 mm.
17
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
2. Víceúcelové triangulacní skenovací systémy.
S10 (SOISIC 10) - panoramatický skener - Dosah
0,8 - 10 m - Dálkomer triangulacní - rozsah
merení 320 x 46 - rychlost merení 100 bodu za
sekundu - presnost 0,2 mm - Laser 780 nm. - Sw
3Dipsos pro modelování a práci s meshdaty
18
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
2. Víceúcelové triangulacní skenovací systémy.
S25 (SOISIC 25) - panoramatický skener - Dosah
2 - 25 m - Dálkomer triangulacní - rozsah merení
320 x 46 - rychlost merení 100 bodu za
sekundu - presnost 0,6 mm - Laser 780 nm. - Sw
3Dipsos pro modelování a práci s meshdaty
19
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
3. Totální stanice s možností skenování.
Skenovací totální stanice jsou geodetické
prístroje vybavené servoustanovkami,
bezhranolovým dálkomerem a programem umožnujícím
automatické merení v zadaném rozsahu, který muže
být v programovém vybaven prístroje nebo
externího kontroleru. Rychlost merení se pohybuje
v rádu jednotek až desítek bodu za sekundu a
množství zmeritelných bodu je tedy nesrovnatelne
menší než u skeneru. Tyto prístroje se tak hodí
pro práce, kde není nutný vysoký pocet bodu jako
je napr. merení kubatur u skládek ci povrchových
dolu. Výhodou techto prístroju je vetší
univerzálnost, nevýhodou nízká rychlost merení.
20
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
3. Totální stanice s možností skenování.
Topcon Imaging Station IS-1 Je založena na
prístroji Topcon GPT-9000A, skenuje maximálne
rychlostí 20 bodu za sekundu (bežná rychlost
merení u totální stanice je bod za nekolik
sekund), dosah bezhranolového dálkomeru je až
2000 m. V modu s krátkým dosahem do 250 m merí
s presností 5 mm, v modu s dlouhým dosahem
s presností 10 mm 10 ppm. Úhly merí s presností
0,3 mgon. Obsahuje také dve digitální kamery
s rozlišením 1,3 MPix (15 snímku za sekundu) a to
širokoúhlou a koaxiální pro presní merení
v dalekohledu se zvetšením 30 x. Prístroj
umožnuje bezdrátové (Wi-Fi) ovládání pomocí
kontroleru FC-200.
21
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
3. Totální stanice s možností skenování.
Trimble VX Prístroj založený na prístroji
Trimble S6, pro bežná geodetická merení dosahuje
charakteristik presnosti merení úhlu 0,3 mgon,
délky na hranol merí s presností 3 mm 2 ppm,
dosah bezhranolového dálkomeru je více než 800 m
(Kodak Grey Card 90, na Kodak Grey Card 18 více
než 300 m) a presnost stejná jako u merení délek
na hranol. Pro skenování je vybaven rychlejším
dálkomerem merícím až 15 bodu za sekundu (typicky
5 bodu za sekundu), pracujícím s pulsní laserovou
diodou o vlnové délce 870 nm. Prístroj je také
vybaven digitální kamerou s rozlišením 2048 x
1536 pixelu, zajímavostí je možnost prenosu videa
v reálném case na displej pocítace.
22
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
4. Speciální a kinematické systémy.
Speciální prístroje jednoúcelové (skenování
dutin apod.) Kinematické skener je v neustálém
(nepravidelném) pohybu. Vyžaduje další senzory
pro okamžité urcení polohy.
23
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
4. Speciální a kinematické systémy.
Systém pro skenování dutin (Cavity Autoscanning
Laser System), využívající miniaturní laserový
skener. Vrtem o minimálním prumeru 65 mm vedoucím
do dutiny se vloží sonda se skenerem, který
naskenuje mracno bodu. Presnost systému je 50 mm,
dosah 150 m. Rychlost merení je 200 bodu za
sekundu. Systém lze využít až do hloubky 300 m
pod povrchem, krome skeneru je vybaven také
infracervenou kamerou a inerciálním navigacním
systémem (trojosý akcelerometr a trojosý
magnetometr pro urcování smeru a intenzity
magnetického pole) pro presné urcení posunu od
vstupu do podzemí.
24
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
4. Speciální a kinematické systémy.
T-Scan je rucní skenovací systém firmy Leica. Na
obr. je rucní cást skenovacího systému, jejíž
poloha a natocení jsou urcovány pomocí laserových
trackeru. Maximální rozmer mereného prostoru je
30 m, vhodná vzdálenost rucní cásti od mereného
povrchu pri merení je 83 mm, hloubka merení je 75
mm, presnost 32 mm, hustota merených bodu 0,14 mm
až 1,96 mm. Rychlost merení 10 000 bodu za
sekundu. Skenovací systém je vhodný pro aplikace
s požadovanou vysokou presností zejména
v leteckém prumyslu a strojírenství.
25
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
4. Speciální a kinematické systémy.
HandyScan - rucní skener bez dalších nutných
prístrojových doplnku jako jsou lasertrackery,
pohyblivá ramena apod. Pro urcení své polohy
využívá nalepených speciálních (reflexních)
tercíku. Váží 980 gramu, snímá 18 000 snímku za
sekundu a merí s presností až 50 mm. K pocítaci
se pripojuje prostrednictvím Fire-Wire rozhraní,
pri merení je k dispozici okamžitý náhled
zmerených bodu.
26
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
4. Speciální a kinematické systémy.
Cyberware Whole Body X 3D Scanner Zajímavé
komplexní rešení pro skenování postav, zde je
uvedeno pro zajímavost. Obsahuje ctyri skenovací
hlavy, merí 60 000 bodu za sekundu a snímání
jednoho tela trvá 17 sekund.
27
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
4. Speciální a kinematické systémy.
Street Mapper Dopravní prostredky se mohou pri
merení pohybovat bežnou rychlostí. Doporucené
aplikace jsou merení dálnic pro úcely údržby,
presné a rychlé mapování tras pro nadmerné
náklady, nadzemní vedení do prumeru 3 mm,
mapování vegetace a stromových porostu, vytvárení
modelu mest, opakovaná merení v povrchových
dolech (s automatickým výpoctem zmen mezi
etapami) apod. Relativní presnost merení je 30 mm
(vzdálenost bod - bod), absolutní presnost až 50
mm (v závislosti na kvalite GPS signálu).
Rychlost merení je 40 000 bodu za sekundu Pri
merení je soucasne využito více OEM skeneru
Riegl, které skenují profily. Posun profilu
zajištuje dopredný pohyb dopravního prostredku.
28
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
4. Speciální a kinematické systémy.
Lynx Mobile Mapper Kinematický systém
sestávající z rídící a kontrolní jednotky,
jednoho až ctyr Optech skeneru a až dvou
kalibrovaných digitálních kamer, GPS a
inerciálního systému. Operátor rídí systém pomocí
notebooku ve vozidle, na které je zarízení
upevneno na bežný strešní nosic. Dynamické urcení
polohy je zajišteno
pomocí GPS Applanix/Trimble POSPAC Land
programového rešení. Systém využívá laserový
svazek v neviditelné cásti spektra. Maximální
dosah jednoho skeneru je vetší než 100 m (na cíl
s reflektivitou 20), presnost urcení vzdálenosti
je 7 mm, skener se otácí rychlostí 9 000 otácek
za sekundu, vysílá 100 000 pulsu za sekundu a u
každého merí 4 odrazy (první, druhý, tretí a
poslední). Rozsah merení je 360. Absolutní
presnost merení systému v poloze je 50 mm (za
predpokladu dobrého GPS merení).
29
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
4. Speciální a kinematické systémy.
Lors 2
30
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
4. Speciální a kinematické systémy.
Lors 4
31
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
4. Speciální a kinematické systémy.
Lors 4
32
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
4. Speciální a kinematické systémy.
BiMatrik
33
Laserové skenování, Ing. M. Štroner, PhD.,
(154LSK_pred_4)
KONEC