Les fiches de spécifications sont compliquées. Dissipons toute confusion en passant en revue neuf termes courants que tout professionnel du balayage laser devrait connaître.
Si vous êtes à la recherche d’un système de cartographie mobile, vous avez probablement passé plus d’une heure ou deux à parcourir les fiches techniques. Au cours de ce processus, vous avez dû rencontrer une ou deux spécifications déroutantes. Qu’est-ce que c’est qu’un laser class ? vous pourriez vous demander. ...Et pourquoi devrais-je m’en soucier ?
Aujourd’hui, notre objectif est de balayer toutes les zones d’ombres sur les spécifications des lidars en vous présentant quelques termes de la fiche technique du NavVis VLX. Nous expliquerons les spécifications les plus secrètes, ce qu’elles signifient et pourquoi elles sont importantes (ou non) pour votre travail.
Avant de commencer, notez que d’autres fabricants peuvent utiliser une terminologie légèrement différente de celle de NavVis. Mais les idées que vous allez collecter ici vous seront utiles en toutes circonstances.
Allons-y.
Couches
(Parfois appelé : canaux). Le nombre de lasers que le scanner utilise pour capturer un nuage de points. Le NavVis VLX utilise deux capteurs lidar, chacun comportant 16 couches, soit un total de 32 couches.
Pourquoi est-ce important ?
Plus un scanner utilise de lasers, plus il peut capturer rapidement un site. Et plus vous pouvez le déplacer rapidement tout en obtenant une haute résolution.
Les unités conçues pour des applications plus rapides, comme la cartographie depuis le toit d’une voiture en mouvement, utilisent des capteurs lidar avec plus de couches. Cela leur permet de capturer plus de points dans une période donnée et de garantir une résolution suffisamment élevée pour l’utilisation prévue. Les scanners utilisés pour des applications plus lentes, comme la cartographie intérieure, peuvent atteindre la même résolution avec (relativement) moins de couches.
Points par seconde
Le nombre de mesures que le scanner peut capturer en une seconde.
Pourquoi est-ce important ?
Plus de points par seconde indique que le scanner capturera des nuages de points plus denses, toutes choses égales par ailleurs. Mais n’oubliez pas qu’un nombre plus élevé de points par seconde n’est pas toujours optimal. Une fois que vous avez suffisamment de points dans le nuage pour l’application prévue, la capture de plus de points rend votre nuage de points plus grand et plus lourd à traiter.
Laser class
Indique dans quelle mesure le faisceau est dangereux pour l’œil humain ou la peau. Selon un document d’orientation de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis, les lasers peuvent appartenir à l’une des quatre catégories suivantes.
Pourquoi est-ce important ?
Offre l’assurance que le scanner peut être utilisé en toute sécurité.
Pratiquement tous les scanners lidar utilisent des lasers de classe 1, c’est la classe la plus sûre. Cela signifie que le scanner est totalement inoffensif, au point que vous (ou un passant) pouvez le regarder directement sans protection oculaire et ne ressentir aucun effet négatif.
En classe 2, le laser commence à irriter l’œil. En classe 3, regarder le laser sans protection oculaire pendant une période prolongée peut causer des sérieux dommages. Les lasers de classe 4 peuvent provoquer des incendies et des brulûres cutanées. Pensez à un rayon laser de science-fiction.
Longueur d’onde
La distance entre les crêtes successives d’une onde dans le faisceau de lumière (voir image). La lumière visible a une longueur d’onde comprise entre 400 et 700 nanomètres (nm) et la longueur d’onde détermine la couleur que vous voyez.
Les capteurs Lidar ont tendance à utiliser des longueurs d’onde de ~905 nm ou ~1550 nm, toutes deux invisibles à l’œil humain, sans danger pour la santé selon la FDA, et capables de parcourir des centaines de mètres.
Pourquoi est-ce important ?
Velodyne a publié un excellent article de blog qui explique en termes simples l’importance des longueurs d’onde. Mais c’est aussi une plongée plus profonde que ce dont vous pourriez avoir besoin, alors voici l’essentiel.
Le choix de la longueur d’onde a un effet important sur les performances du laser. Un laser de ~1550 nm est plus susceptible d’être absorbé par l’eau présente dans l’environnement, comme le brouillard, la pluie ou même l’humidité de l’air. Pour pallier ce problème, le laser devrait consommer davantage d’énergie, ce qui réduirait l’autonomie de la batterie. Un laser de 905 nm ne perdra pas ses performances dans ces conditions et est beaucoup plus simple à fabriquer.
La portée
La distance maximale (et parfois minimale) à laquelle le laser peut détecter un objet.
Pourquoi cela est-il important ?
D’emblée, c’est simple : La portée indique la distance à laquelle votre scanner peut se trouver par rapport à un objet tout en renvoyant des résultats exploitables.
Mais ne supposez pas que ce chiffre indique la distance qu’un scanner laser peut capturer tout en respectant les niveaux de précision indiqués sur la fiche technique. Des tests rigoureux (et l’expérience sur le terrain) montrent que la précision d’un scanner laser diminue à mesure qu’il s’éloigne de l’objet. (En plus de cela, il existe beaucoup d’autres facteurs qui peuvent affecter la précision d’un capteur lidar, même à une distance constante. C’est vrai surtout lorsqu’on parle de cartographie mobile, qui ajoute un logiciel à l’équation)
Même si la portée est une spécification utile, vous ne devez pas vous y fier comme à une mesure absolue de la distance que vous pouvez capturer pour votre application particulière. Pour être précis, il faudrait effectuer une série de tests rigoureux sur le terrain avec le scanner, à différentes portées et dans différents environnements. Cela vous montrerait jusqu’où un scanner peut aller sur vos chantiers tout en renvoyant des données conformes aux spécifications de qualité dont vous avez besoin.
La bonne nouvelle est que NavVis a déjà effectué ce genre de tests pour le NavVis VLX. Pour voir la précision que ce dispositif peut atteindre à différentes portées, et dans différents environnements, consultez le livre blanc sur la précision du NavVis VLX.
Classification IP
Il y a un débat - certains disent qu’il s’agit d’une protection contre les intrusions, d’autres disent que c’est un indice de protection international. Dans un cas comme dans l’autre, il s’agit du niveau de protection d’un appareil électronique contre la pénétration de poussières ou de liquides susceptibles d’endommager les circuits internes.
Pourquoi cela est-il important ?
Mouiller des appareils électroniques peut causer de gros problèmes (comme vous le savez si vous avez déjà fait tomber votre téléphone dans une flaque d’eau). Le choix d’un scanner doté du bon indice IP peut vous éviter ce genre de désagrément, car cet indice fournit des indications fiables sur les environnements qu’il peut gérer en toute sécurité.
Un scanner durci conçu pour travailler dans des environnements difficiles - comme un chantier de construction actif ou un site extérieur humide - aura souvent un indice IP de 54. Cela signifie qu’il bénéficie d’une certaine protection contre la pénétration de la poussière et qu’il est protégé contre les jets d’eau provenant de toutes les directions. Les scanners ayant ce classement ont tendance à être plus chers et limités à un usage terrestre.
Le NavVis VLX bénéficie d’un indice IP de 42, ce qui signifie qu’il est protégé contre les objets solides de plus d’un millimètre et qu’il peut résister aux éclaboussures d’eau provenant de toutes les directions.
Précision
Avant de parler des termes, une petite note : Les spécifications de précision d’un scanner mobile sont un peu plus nuancées que celles d’un scanner terrestre. En effet, un scanner terrestre capture des points à partir d’un emplacement fixe dans l’espace, tandis qu’un scanner mobile capture des points pendant que vous vous déplacez - ce qui signifie qu’un algorithme SLAM doit effectuer un traitement important pour placer les points correctement dans l’espace.
Si l’idée du SLAM est nouvelle pour vous, consultez notre guide complet .
Précision relative
Il s’agit de la précision d’un nuage de points à échelle locale. Pour un scanner mobile, il s’agit de la précision d’une mesure entre des points situés au même endroit, comme une chambre par exemple.
Pourquoi cela est-il important ?
Ces mesures sont importantes pour déterminer la fiabilité d’un scanner, car elles peuvent montrer la précision des dimensions d’un bâtiment et celle des dimensions d’une pièce, deux éléments importants pour des applications telles que le scan-to-BIM ou la génération de plans d’étage.
Précision absolue
Il s’agit de la précision d’un nuage de points à échelle mondiale. Pour un scanner mobile, il s’agit de la précision d’une mesure entre deux points qui n’ont pas été capturés par le scanner au même endroit. Par exemple, la distance entre des coins opposés d’un bâtiment.
Pourquoi est-ce important ?
La précision globale est cruciale pour déterminer la fiabilité d’un scanner mobile, car elle met en évidence la quantité d’erreurs de dérive qui s’accumulent dans les projets de numérisation importants ou complexes. En d’autres termes, elle donne une indication de la précision du scanner sur l’ensemble du bâtiment.
Elle est également connue sous le nom de précision absolue, car elle indique la précision des mesures du nuage de points par rapport à leur position "réelle" dans un système de coordonnées absolu déterminé par une méthode d’ordre supérieur, comme le GPS ou la topographie.
Pour des définitions plus précises de ces termes et pour plus de détails sur la façon dont NavVis a mesuré cette métrique pour ses scanners, voir le livre blanc sur la précision du NavVis VLX.
Sean Higgins est un écrivain indépendant spécialisé dans la technologie, ancien rédacteur en chef d’une publication spécialisée et passionné de la nature. Il estime qu’en technologies 3D, écrire de manière claire et sans expression à la mode est un devoir.