解释激光扫描专家用于确定移动点云质量的指标，以及他们用于审核数据集的流程。
您听说过 移动扫描 系统对建筑文档的好处，也知道它们能为您的企业带来什么，因此您决定为自己购买一套。您征求了同事的意见，阅读了相关书籍，并查看了市场上所有工具的规格。经过深思熟虑后，您将范围缩小到几款看起来适合您和您的企业的扫描仪。
现在您遇到了一个问题：是时候为候选名单下载样本点云并检查数据质量了。但您在移动扫描方面没有太多经验，所以不知道如何下手。如何评估移动扫描仪的点云是否能满足您的需求？
本指南将为您提供帮助。我们将解释激光扫描专家用来确定移动点云质量的指标，然后向您展示他们用来审核数据集的简单流程--所有这些都不需要复杂的分析工具。
扫描专家用什么指标来判断移动点云的质量？
首先，我们将探讨移动点云应具备的品质，并解释为什么这些品质非常重要。
着色/纹理
什么意思？点云的着色和纹理看起来有多逼真。换一种说法：点云看起来有多像高质量数码相机拍摄的照片。
为什么重要？良好的色彩和纹理可以帮助您识别数据集中的小细节，例如树木、门，甚至标志上的文字。这在建模过程中有着巨大的价值，因为在建模过程中，解读扫描结果和辨别物体的能力至关重要。
良好的着色和纹理可以让点云看起来像您捕捉到的真实世界环境，从而让专家和非专业人士更容易理解他们所看到的内容，并浏览数据集。
噪点
什么原因？点云的 "模糊性"。由于激光传感器的物理特性会在数据中产生随机的瑕疵，因此无论使用哪种扫描仪，每个原始数据集中都会出现噪点。每个制造商都有自己的方法来消除这种噪点，其中有些方法比其他方法更成功。
为什么重要？过多的噪点 会给建模应用带来问题。例如，如果您要对地板进行建模，由于噪点 而导致 "线 "的厚度达到 3 厘米，就很难辨别从哪里开始画线。当您尝试对细部进行建模时，也会遇到同样的问题。
过多的噪点 也会使点云的大小超过准确表示几何图形所需的大小，从而导致文件增大和传输时间延长。这也意味着电脑的处理速度会变慢，甚至可能需要花费大量资金来升级电脑。
细节部分的分辨率
什么意思？小细节的清晰度，例如 90° 的边缘或门框的形状。
为什么这很重要？很多建模应用都要求您在高细节级别上工作。如果您要对比例为 1:50 的平面图进行建模，或进行视觉检测，那么您很可能需要查看大量的细节，才能制作出高质量的成果。
绝对和相对精度
它是什么？虽然这是一个非常复杂的话题，但我们可以给出一个相对简单的工作答案。精确度数字表示测量值与正确值的接近程度。
在移动扫描中，我们测量两种精度。绝对精度指的是全球范围内数据的精度。这一指标适用于在多个扫描位置进行的测量，例如从建筑物的一角到另一角。
相对精度是指数据集在局部范围内的精度。该指标适用于单个扫描位置（如房间）中点与点之间的测量。
为什么重要？这些指标对于确定扫描仪的可靠性非常重要，因为它们可以显示建筑物尺寸的精确度以及房间尺寸的精确度--这两点对于扫描到BIM 或生成平面图等应用来说都是重要的考虑因素。
[有关应用BIM 建模、平面图生成等方面最重要的指标的更多信息，请参阅我们的移动扫描 数据建模指南]。
审核点云质量的5个步骤
您可能知道，许多经验丰富的激光扫描专业人员 都会使用基准数据集和复杂的软件来判断点云的质量。但您可能不知道的是，他们中的许多人还会使用一个简单的步骤，通过肉眼对点云进行审核。
通过查找具体指标，他们可以快速判断任何点云在上一节所述指标上的得分情况。NavVis 扫描和视觉 的负责人 Stefan Romberg 是这样做的。
如果您想了解更多信息，请访问 NavVis' 点云数据集样本。
第 1 步：记录第一视觉印象
下载 样本数据并在点云软件中打开。浏览数据并记录下您的第一印象。
- 色彩如何？看起来像高质量的照片，还是暗淡无光？
- 是清晰还是模糊？
快速视觉检查听起来太主观，没有什么用处，但罗姆伯格说这是非常重要的一步。"大多数情况下，"他解释说，"点云越漂亮，它就越好。主观的美并不能证明质量的好坏，但它是可以测量的硬性客观质量的指标"。
这是因为漂亮的点云需要逼真的着色、纹理和噪点 还原，而且点云必须达到基准精度，以防止出现翘曲和变形等问题。
第 2 步： 在正视图中查看点云，并截取水平切片
从顶部看点云，能让你检查两个重要的指标：直线和一致性。
- 墙壁是直的吗？
- 墙壁或横梁一端到另一端的厚度是否相同？
- 你在长走廊里看到了翘曲的现象吗？
这样就能更好地了解移动扫描 设备的准确性。正如罗姆伯格所解释的那样，如果墙壁扭曲而不是笔直，如果墙壁从一端到另一端变厚或变薄，或者如果墙壁分裂成一个假的双层，那么您的数据就是错误的。出现这种情况可能是因为SLAM 无法适应环境。
[要了解为什么某些移动解决方案会产生这样的问题，请查看我们对SLAM 的解释，该技术为移动扫描 设备提供动力]。
第 3 步：放大检查细节
调出点云的一小部分，例如门周围的区域。这样您就可以寻找熟悉的细节，看看点云对它们的解析度如何。
- 数据表示角或其他 90° 角的准确度如何？
- 当你仔细观察墙壁时，墙壁是否弯曲（不直）？
- 门边等细节的清晰度如何？
这将帮助您反复检查准确性。它还有助于确定点云在精细细节分辨率方面的得分。
步骤 4：查看白皮书
这是一个大问题。我们刚才介绍的步骤可以让你很好地了解其准确性，而且只需要几分钟。但这并不能保证准确性。为此，您需要确凿的数据，这意味着最简单的选择就是抽出一些时间查看制造商的白皮书。
你可能会说，我已经看过规格表了，为什么还要这样做？移动测绘仪的规格表作用有限。它表明了移动扫描仪在理想、受控环境下的精确度。但现实世界并不理想。移动扫描仪的精确度取决于很多因素，例如其板载处理程序对环境的处理能力，以及校正功能的有效性。
因此，您应该查看制造商的精度白皮书，这些白皮书展示了扫描仪在各种应用中的精度。这些白皮书将向您展示扫描仪在您所关心的各种环境中的表现。
步骤 5：演示和重复
现在，您可以给制造商打电话，安排一次演示。这将使您能够亲自试用设备，感受其操作方式，最重要的是，在您熟悉的环境中查看其数据质量。
拿到演示点云后，重复步骤 1 - 3，以与审核样本点云相同的方式审核点云。额外收获：现在，您可以确定制造商并没有为了让自己的点云看起来比实际情况更好而在样本数据 上偷梁换柱了。
如果您想进行更复杂的评估，可以使用架站仪 捕捉相同的环境，并使用点云对准 分析移动数据的堆叠情况。
总结
无论是否使用复杂的分析工具，任何人都可以验证点云的质量。通过进行仔细的目测审核，您可以很好地了解扫描仪在各种重要指标上的得分情况。最后，您还可以阅读精度白皮书，也许还可以进行演示并与 TLS 数据进行比较，这样您就应该知道扫描仪的数据是否适合您了。这样您就能为自己的业务做出明智的选择。
肖恩·希金斯 （Sean Higgins） 是一位独立的技术作家、前贸易出版物编辑和户外运动爱好者。他认为，关于3D技术的清晰、无流行语的写作是一项公共服务。