Порівняння результатів трансформації 3D-сканів

2017;
: стор. 58-65
https://doi.org/10.23939/istcgcap2017.02.058
Надіслано: Березень 30, 2017
1
Національний університет “Львівська політехніка”

Мета. Метою цього дослідження є практичне визначення достовірності одержаних результатів з використанням повністю автоматичного методу орієнтування сканів. Одержані результати визначають у двох різних програмних засобах. Одержані результати порівнюють з результатами орієнтування сканів методом суміщення спільних точок з використанням спеціальних марок – 3D-сфер. Методика. Запропоновано методику, яка ґрунтується на створенні декількох станцій сканування на короткій відстані та однієї на порівняно більшій відстані. Одна з дальних від об’єкта сканування станцій визначатиметься базисною. Ця станція має охопити усі опорні точки та об’єкти, по яких проводитиметься реєстрація сканів, а також більшу частину сканованого об’єкта. Контроль одержаних результатів проводитиметься шляхом моделювання поверхні 3D-сфер та їхнім порівнянням. Результати. У 2015 році під час археологічних розкопок на розі вулиць Краківська–Вірменська виникла потреба зафіксувати залишки історичної забудови. Ці залишки становили стіну протяжністю приблизно 24 м. Для забезпечення повноти відомостей використано наземне лазерне сканування як оптимальний метод 3D-знімання протяжних складних у будові об’єктів.  Для мінімального впливу помилки орієнтування сканів та зменшення підготовчих робіт зі сканування використано методику базисного скану з високим рівнем перекриття та досліджено результати орієнтування сканів. Наукова новизна. Запропонована методика проведення наземного лазерного сканування забезпечує виконання ітеративного методу пошуку найближчої точки. Спосіб контролю одержаних результатів є найдостовірнішим з практичного погляду, адже ґрунтується на порівнянні розміщення груп точок та
3D-моделювання. Практична значущість. Використання застосованих методів дає змогу значно скоротити час на проведення польових робіт з наземного лазерного сканування, одержати дані з мінімальним впливом помилки реєстрації сканів.

  1. Дорожинський Л.О. Наземне лазерне сканування в фотограмметрії [Текст] : навч. посіб. / О. Л. Дорожинський ; Нац. ун-т "Львів. політехніка". - Львів : Вид-во Львів. політехніки, 2014. - 95 с.
  2. Маліцький. А.Ю. Методика побудови фронтального фотоплану залишків історичної забудови у м. Львові / III Міжнародна наукова конференція “Пам’ятки Тустані”, 2016, стор. 181-182.
  3. Печенин В.А. Метод повышения точности работы алгоритма наилучшего совмещения измеренных и эталонных поверхностей / В.А. Печенин, Н.В. Рузанов, М.А. Болотовю International Scientific Conference Proceedings, Volume 1 “Advanced Information Technologies and Scientific Computing” 2015, с.105-109
  4. Середович В.А. Наземное лазерное сканирование: монография / В.А.Середович, А.В. Комиссаров, Д.В. Комиссаров, Т.А. Широкова. – Новосибирск: СГГА, 2009. – 261 с.
  5. Шульц Р.В. Преимущества и недостатки различных методов сшивки лазерных сканов / Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Гірничо-геологічна. Випуск 9(143), 2009 р., 211 с.
  6. Цапко І.В. Совмещение трехмерных изображений, полученных в результате ручного лазерного сканирования / И.В. Цапко, М.Ю. Омельянюк. Вестник науки Сибири. 2014. № 4 (14), с.112-116.
  7. Autodesk knowledge network. Available at: https://knowledge.autodesk.com/support/recap
  8. Chow J. Low Cost Artificial Planar Target Measurement Techniques For Terrestrial Laser Scanning / Jacky Chow, Axel Ebeling, Bill Teskey, FIG Congress 2010 Facing the Challenges – Building the Capacity Sydney, Australia, 11-16 April 2010
  9. Darion Shawn Grant. Cloud To Cloud Registration For 3d Point Data / Theses and Dissertations, A Dissertation Submitted to the Faculty of Purdue University by Darion Shawn Grant, Purdue University, West Lafayette, Indiana, 2013. - 143p
  10. Franaszek. M. Fast automatic registration of range images from 3D imaging systems using sphere targets / Marek Franaszeka, Geraldine S. Cheok, Christoph Witzgall. Automation in Construction, Volume 18, Issue 3, May 2009, p.265–274.
  11. Ismail Abd El Hamid Mohamed el Khrachy. Towards an Automatic Registration for Terrestrial Laser Scanner Data / Theses and Dissertations, Fakultat Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften der Technischen Universitat Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, 2008.-113p
  12. Lei Fan. Error in target-based georeferencing and registration in terrestrial laser scanning / Lei Fan, Joel A. Smethurst, Peter M. Atkinson, William Powrie. Computers & Geosciences, Volume 83, October 2015, p.54–64
  13. Mengmi Zhang. Accurate Sphere Marker-Based Registration System of 3D Point Cloud Data in Applications of Shipbuilding Blocks / Mengmi Zhang, Journal of Industrial and Intelligent Information Vol. 3, No. 4, December 2015, p.318-323.
  14. Van Genechten Björn. Theory and practice on Terrestrial Laser Scanning. Training material based on practical applications / Santana Quintero, Jose Luis Lerma, Erwin Heine, Björn Van Genechten. Prepared by the Learning tools for advanced three-dimensional surveying in risk awareness project (3DRiskMapping), Version 4 June 2008, 241 p.