Wie schnell kann man mit einem NavVis VLX eigentlich scannen?

Es gibt eine Frage, die uns sehr oft gestellt wird. Wie schnell kann man mit einem NavVis VLX eigentlich scannen? Hier ist unsere Antwort: 600 Quadratmeter in 6 Minuten mit einer Genauigkeit von 6 mm.

Wir wissen, Eigenlob stinkt - Aber es lässt sich nicht leugnen, dass unser NavVis VLX in der Laserscanning- und Vermessungsbranche hohe Wellen geschlagen hat. Regelmäßig bekommen wir positives Feedback von unseren Kunden und Partnern, aber auch von der Presse. Unser Mapper wird besonders in Hinblick auf seine Benutzerfreundlichkeit, seine verlässliche Genauigkeit und seine Vielseitigkeit in Hinblick auf verschiedenste Anwendungsfälle (gerade im Vergleich zu terrestrischen Laserscannern) gelobt.

Aber eine Frage hält sich hartnäckig: Wie schnell kann man mit einem NavVis VLX eigentlich scannen?

Laserscan-Profis sind zu Recht von den Fähigkeiten mobiler Mappingsysteme fasziniert, die mit SLAM-Algorithmen arbeiten. (SLAM steht hierbei für Simultaneous Localization and Mapping, auf Deutsch bedeutet das etwa Simultane Positionsbestimmung und Kartierung.) Da stellt sich natürlich die Frage, wie schnell unter Einhaltung bestimmer Forderungen an die Genauigkeit ein solches Gerät scannen kann - und wie sich das wiederum Unternehmen zu Nutze machen können.

Daher gibt es jetzt von uns einmal konkrete Fakten, die wir noch etwas näher erläutern werden: Unser NavVis VLX kann 600 Quadratmeter in 6 Minuten mit einer Genauigkeit von 6 mm scannen. Wie wir auf diese Werte kommen, erfahren Sie in dem folgenden Video:

Wir bringen Technologie an ihre Grenzen (natürlich im vernünftigen Maß)

Für dieses Muskelspiel unseres NavVis VLX war es uns wichtig, ein plausibles Szenario zu wählen.

Wir wollten einmal die Grenzen des technisch Möglichen ausloten, die Bedingungen sollten aber dennoch realisitisch sein. Das heißt konkret: Scannen bei normaler Schrittgeschwindigkeit. Das Arbeiten mit einem solchen Mappingsystem sollte man ja schließlich auch genießen können.

Als Nächstes legten wir das Szenario fest, für welches die Punktwolkendaten verwendet werden sollten: ein 2D-Grundriss (oder ein hochwertiges 3D-Modell) eines Bürobereiches, bei dem nur der Hauptbereich und die Wände erfasst werden sollten. Wir haben uns die Freiheit genommen, unser eigenes Büro in München zu scannen.

Das waren die Spielregeln:

• Pausen mussten bei diesem Scan nicht eingelegt werden. Pro Raum hat unsere Expertin jeweils um die zwei 360°-Panoramabilder aufgenommen.
• Und da nicht jede Ecke des Raumes erfasst werden musste, konnte sie das Tempo etwas anziehen.
• Außerdem wurde für diesen konkreten Scan auf die Erfassung von Kontrollpunkten und eine damit verbundene Georegistrierung verzichtet.

Unter diesen Bedingungen war es absolut machbar, 600 Quadratmeter in 6 Minuten mit einer Genauigkeit von 6 mm zu scannen - ohne dabei immense Einbußen in Hinblick auf Detailierungsgrad, Farbgebung oder Informationstiefe in Kauf nehmen zu müssen.

Wände, Flure, Fenster und Treppen sind in der erfassten Punktwolke klar und deutlich zu erkennen.

Wenn ein Scan mit dieser Geschwindigkeit und - fast noch wichtiger - ohne Kontrollpunkte durchgeführt werden soll, kommt es vor allem auf eins an: gute Planung. Dabei sollte sichergestellt werden, dass alle Räume zugänglich sind und eine passende Route gewählt wird, auf der Loop Closures durchgeführt werden können. Es kann außerdem nicht schaden, das Display mit der Echtzeitkarte im Blick zu behalten: Dort lässt sich schnell erkennen, welche Bereiche schon erfasst wurden, und welche Areale eventuell noch gescannt werden müssen.

Beurteilung der Punktwolkengenauigkeit

Einen Schritt haben wir in unserem Video unterschlagen: die Prozessierung des Datensatzes. Diese hat dank Cloud Processing aber auch nur ca. 30 Minuten gedauert. Die Daten konnten direkt hochgeladen werden und standen anschließend als e57-Datei sowie als NavVis IVION Webinstanz zur Verfügung, über die Messungen durchgeführt oder Anmerkungen hinzugefügt werden konnten.

Aber wie lässt sich beurteilen, wie genau der Scan ist? Wir haben unsere Testfläche bereits früher einmal mit einem terrestrischen Laserscanner vermessen und diese Messungen noch einmal mit einer Totalstation abgeglichen. Dadurch existierte ein Referenzdatensatz. Wenn man die Registrierungen mittels ICP (iterative closest point) vornimmt und die Abweichungen zwischen der NavVis VLX-Punktwolke und der TLS-Punktwolke vergleicht, ergibt sich eine Standardabweichung von 6 mm mit einem Konfidenzniveau von 1-Sigma.

Wie konnte eine so hohe Genauigkeit erreicht werden? Das liegt an unserem besonderen SLAM-Algorithmus, den wir ständig weiter verbessern. Und an den Mechanismen, mit denen Entfernungsmessungen per maschinellem Lernen auf Basis von Wahrscheinlichkeiten intelligent verknüpft werden können.

Zuvor haben wir bereits ähnliche Projekte unternommen, wie z. B. unseren NavVis VLX vs. TLS Test, bei dem unser Ziel eine scan-to-BIM-Anwendung war. Dabei sollte die erfasste Punktwolke als Grundlage für ein detailliertes BIM-Modell dienen. Das Scannen hatte damals etwas länger gedauert, was daran lag, dass eine Georegistrierung mittels Kontrollpunkten durchgeführt wurde.

Aber selbst bei diesem eigentlich unfairen Vergleich zwischen unserem Scan heute und dem damaligen Test wird deutlich, wie sehr sich die Genauigkeit unserer Systeme allein durch unsere ständigen Softwareupdates verbessert hat.

Fazit

Eine Sache muss noch erwähnt werden. Diesen Test haben wir mit einem NavVis VLX der ersten Generation und der aktuellsten Softwareversion durchgeführt. Die erreichbare Genauigkeit hängt dabei aber nicht von der Version des Gerätes ab. Soll heißen: Sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Generation können diese hochgenauen Ergebnisse erzielt werden. Das ist heute so, und wird auch in Zukunft so sein.

Sie möchten gerne mehr über schnelles und genaues Scannen mit dem NavVis VLX erfahren? Hier finden Sie unser Whitepaper zu Evaluierung der Genauigkeit von mobilen Mappingsystemen in Innen- und Außenbereichen zum kostenlosen Download. Sie möchten sich am liebsten direkt selbst ein Bild von der Datenqualität des NavVis VL machen? Hier finden Sie Beispieldaten einer NavVis-Punktwolke im .e57-Format.