85. Что лежит в основе метода лазерного сканирования.

Трехмерное лазерное сканирование является новым быстро развивающимся методом лазерных измерений, используемых для решения различных производственных и инженерных задач (проектирование, реконструкция, строительство и т.д.). В основе метода лазерного сканирования лежит определение координат отдельных регистрируемых точек на поверхности измеряемого объекта по трем измерениям (X, Y и Z), которое выполняются с помощью высокоточного скоростного (десятки тысяч измерений в секунду) лазерного дальномера. Принцип сканирования заключается в том, что после измерения координат отдельной фиксированной точки на поверхности объекта лазерный пучок разворачивается на некоторый заданный угол для того, чтобы перейти на следующий узел мнимой координатной сетки, где вновь производится определение координат. Так продолжается до тех пор, пока не будет просканирована вся поверхность изучаемого объекта.

86. Как происходит обработка данных лазерного сканирования.

Естественно, что после завершения процесса съемки возникает необходимость приведения отснятого материала в некую единую систему координат, которая, как правило, задается заказчиком выполняемых работ. С этой целью во время съемки на объекте или рядом с ним устанавливаются специальные марки, с помощью которых производится объединение облаков точек, полученных с мест различных стоянок сканера, при помощи специального программного обеспечения.

Выше отчасти уже был затронут вопрос об обработке данных лазерного сканирования, когда речь шла о регистрации отдельных облаков точек в единую систему координат. Однако технология обработки не ограничивается одной лишь регистрацией. После окончания сканирования получается огромный мас-

сив точек, детально описывающий объект съемки. По сути дела, мы получаем его точечную трехмерную модель, отражающую все детали объекта.

87. Приведите примеры использования трехмерного лазерного сканирования.

При выборе любого инструмента для работы очень важно четко понимать сферы его возможного применения на практике. Так, зная технические возможности измерительной системы, можно в значительной мере повысить эффективность ее применения. Сказанное в равной степени относится и к трехмерному лазерному сканированию. Итак, что мы знаем о самом приборе – лазерном сканере? Это измерительный прибор, который в состоянии фиксировать координаты точек на по-

верхности снимаемого объекта. Фиксация данных происходит очень быстро со скоростью несколько тысяч точек в секунду. В результате этого за относительно небольшой промежуток времени возможен сбор очень большого объема данных. Результатом работы трехмерной лазерной сканирующей системы являются облака точек, с заданной степенью детализации описывающие исследуемый объект.

Где же можно использовать такой прибор? Одной из сфер применения, где наиболее полно используются возможности лазерного сканера, является архитектура и реставрация исторических объектов. Лазерное сканирование дает возможность провести съемку памятника, фасада исторического здания или археологического объекта в считанные часы. В качестве другого примера применения лазерных сканеров можно привести съемку объектов нефтегазовой промышленности и энергетического ком-плекса. Подчас объекты такого рода представляют собой немыслимое переплетение трубопроводов, насосов, вентилей, различных конструкций в виде уголков, балок и многого другого. Такие объекты зачастую эксплуатируются в течение длительного времени, прежде неоднократно подвергались модернизации, которая не всегда отражалась в соответствующих чертежах и планах, а порой бывает и так, что чертежи некоторых узлов безвозвратно утеряны.

Еще одной областью применения 3-мерного лазерного сканирования яв-

ляется съемка угольных карьеров и открытых горных выработок. На предпри-

ятиях такого рода крайне актуальна задача оперативного подсчета объема из-

влекаемого грунта. Эта задача также может быть успешно решена при исполь-

зовании метода 3-мерного лазерного сканирования. За счет того, что сканер вы-

дает большой объем информации за короткое время, можно не только сократить

время проведения полевых работ, но и повысить детальность съемки, что поло-

жительным образом скажется и на точности определения объема извлекаемого

грунта.