Laser jako czynnik pozwalający na dokładne skanowanie 3D

Istnieje co najmniej kilka metod optycznego skanowania trójwymiarowego (3D). Jedną z nich jest przeprowadzanie scanningu 3D przy użyciu wiązki lasera. Jakie są efekty pomiarów laserowych? Jakiej dokładności można spodziewać się po takim skanowaniu?

Istota skanowania laserowego

Skanery 3D mogą wykorzystywać w swoim działaniu laser do zbierania informacji o punktach, które tworzą chmurę punktów, na podstawie których w programie komputerowym powstaje obraz cyfrowy obiektu rzeczywistego. Skanowanie laserowe nazywane jest skaningiem laserowym i jest to szybka metoda pozyskiwania danych geometrycznych o skanowanych obiektach.

Cechą charakterystyczną skanerów laserowych jest to, że są one bezkontaktowymi urządzeniami, które okazują się bezinwazyjne przy przeprowadzaniu pomiarów 3D. Umożliwiają one uchwycenie, a następnie konwersję do postaci zdigitalizowanej obiektów wszelkiego rodzaju, również wielkogabarytowych, czy też tych o trudnych do uchwycenia innymi metodami pomiarowymi detalach, jak szczeliny czy chropowatość powierzchni.

Tryb dokonywania pomiarów laserowych

Skanowanie laserowe opiera się na skanowaniu przy użyciu linii lasera. Taka wiązka jest kierowana bezpośrednio na dany obiekt. Odbicie linii zostaje odebrane przez sensor umieszczony w ściśle określonym położeniu i odległości względem skanowanego w 3D przedmiotu. Na podstawie otrzymanego kąta odbicia jest obliczany trójwymiarowy pomiar skanowanego obiektu. Pomiary laserowe odbywają się w bardzo krótkim czasie, co z pewnością jest zaletą tej metody scanningu. Kolejną jest wysoka dokładność takich pomiarów.
Gałęzie skanowania laserowego
Zasadniczo wyróżnia się trzy główne gałęzie skanowania laserowego:
· Lotnicze skanowanie laserowe – ALS – Airborne Laser Scanning.
· Mobilne skanowanie laserowe (ręczne) – MLS – Mobile Laser Scanning.
· Naziemne skanowanie laserowe – TLS – Terrestrial Laser Scanning.

Skanowanie lotnicze pozwala szybko i precyzyjnie wykonać pomiary laserowe o obiektach dużych rozmiarów, dlatego znajduje zastosowanie w szerokim zakresie prac projektowych oraz inwentaryzacyjnych.

W przypadku skanowania mobilnego nie tylko małe przedmioty można w ten sposób skanować. Skaner laserowy mobilny pozwala na pozyskiwanie zdigitalizowanych obrazów dużych obiektów, jak tunele, linie kolejowe, osiedla mieszkalne i tym podobne.

Naziemne skanowanie laserowe jest najdokładniejsze spośród trzech wymienionych metod scanningu. Szybko uzyskuje się za jego pośrednictwem chmurę punktów o dokładności poniżej 1 cm. Dlatego skanowanie naziemne stosowane jest przy większości prac inwentaryzacyjnych. Może być bazą do dalszego działania w ramach odpowiedniego oprogramowania komputerowego, a więc przy modelowaniu 3D i tworzeniu modeli dla drukarek 3D.
Dla uzyskania najwyższej dokładności pomiarów laserowych – do kilku mm, można zastosować profesjonalne skanery przemysłowe. Pozwalają one na otrzymanie wysokiej precyzji skanowania dzięki zastosowaniu kamery o dużej rozdzielczości oraz lasera, który generuje bardzo precyzyjną i skoncentrowaną linię, rejestrowaną przez kamerę. Taka technologia scanningu laserowego 3D pozwala na wierne odwzorowanie skanowanego obiektu, włączając w to nawet najbardziej szczegółowe detale oraz złożone struktury architektoniczne. Firmy zajmujące się skanowaniem 3d na zlecenie korzystają z profesjonalnych przemysłowych skanerów dla zagwarantowania klientom wysokich standardów usług laserowego skanowania 3D.