Skip to content
PCLOUD LOOKING SWLY_small
Jeff Voorheis2022年11月29日

NavVis VLX 可以用来测量地板的平整度吗?我们之前也以为不可以。

Voorheis & Voorheis 的测绘人员不断探索 NavVis 移动扫描系统的极限,并发掘出了令人深刻印象的功能。

最近,一个客户聘请我们对一个全新的、面积超过20,000平方英尺的混凝土裙楼板进行了地板平整度的分析。

该客户是一个总承包商。由于楼板平整度的误差超过了容许范围,他担心可能需要支付高额的追加费用。该项目接下来的承包商是木制框架商,他们对楼板的平整度公差有严格的要求。如果框架师发现混凝土在10英尺(3米)的距离内的倾斜度超过0.25英寸(6毫米),那么便会向总承包商(我们的客户)收取大约5万美元的额外费用,用于垫片和平衡框架。

NW LOOKING SOUTHEAST_small

我们用 FARO 架站式(TLS)扫描仪——行业的标准扫描工具——拍摄了混凝土表面。但很快就发现楼板平整度的误差超出了公差,因此我们的客户便可以让负责的承包商承担额外费用。

但故事到这儿还没完。当时在现场我还带着新的 NavVis VLX,想看看它的性能如何,就花了30分钟用它快速扫描了楼板。

结果让我和我的整个团队大吃一惊。

 

设置与工作流程

我们在这里为有兴趣的人准备了一个关于TLS和移动扫描仪工作流程的快速概述。

扫描之前,我们在整个楼板上放了大约十几个测绘控制点。因为毕竟我是个测量师。接着,我们用 FARO TLS 进行了扫描,在 FARO 软件中处理和注册数据,在 Autodesk ReCap 中转换了文件,并将数据导入 AutoCAD 中进行进一步处理。

最后,我们使用卡尔森点云(Carlson Point Cloud)软件通过消除楼板表面以上的点来创建一个裸地模型。然后我们在该表面上创建了一个18英寸的网格。在每个网格交叉处用卡尔森软件分析了九寸半径之内的点,并计算出了平均高度。

可以说是在一个网格上收集了虚拟测绘点。有了这些数据,在卡尔森软件中制作等高线图就方便多了。

我们在测试 NavVis VLX 时使用 NavVis IVION 的云处理插件(Cloud Processing Add-on) 进行了初始处理。之后的工作流程就和TLS的一样了。

 

TLS vs.移动扫描:全面测绘控制

我们对 NavVis VLX 数据的第一印象是,它的数据没有TLS那么干净。但这也是我们预料之中的,而这一点在本次的应用中根本不是问题。由于我们的等高线地图工作流程使用卡尔森点云从一个半径为9英寸的圆中找出平均值,我们发现通过导入 NavVis VLX 的数据而产生的数据集对于我们的地形测量来说是完全可以接受的。NavVis VLX 与我们的测绘数据始终匹配。

尽管移动扫描仪可用于地形测量,但我以为它在地板平整度分析方面,无法与TLS相提并论。因为它并不是为测量平整度而设计的。

而且,不平整的地面环境对 SLAM 算法来说也是一个很大的挑战。因为系统能够利用的角落、建筑物或其他元素很少。所以我已经做好了得到最坏结果的打算。

但是,当比较了 FARO Focus TLS 和 NavVis VLX 生成的等高线图时,我们震惊了。观察热力图上的高低点就会发现,它们呈现的虽然不是完全一致的镜像图,但却非常相似。

Contour comparison_full controlHeat map_full control_2

 

TLS vs.移动扫描:越来越少的控制点

我把这个结果告诉了一个同事,他的第一个问题是:你使用了多少测绘控制点?答案是相当多。然后他问我是否了解TLS和 NavVis VLX 数据集在测绘控制点较少的情况下比较起来会如何。

因此我逐步多次的减少了测绘控制点,想看看 NavVis VLX 的能力。下面便是结果。左边是 FARO TLS 的等高线图,右边是 NavVis VLX 的。

Contour comparison_corners and midpointsHeat map_corners and midpoints

在上面的例子中,我们只留下了角落和楼板侧面的五六个测绘点。接下来,我们只在角落里留下了控制点。

Contour comparison_corners onlyHeat map_corners only

而在最终的一个测试中,我们只用了一个控制点。

Contour comparison_no controlHeat map_no control

NavVis VLX 的每一个控制点都超过了我们的预期。正如你所看到的,移动扫描的数据与TLS数据并没有什么大的区别。这对我们来说是一个巨大的惊喜。

 

重要发现

必须说明的是,没有人把移动扫描系统当作地板平整度的分析工具。因为它不是为该应用而设计的。然而,该移动扫描系统的精确性足以证明混凝土地板超出了公差,而我们的客户将需要支付50,000美元。这和 FARO TLS 测量的结果一样。

这也是我在这样的项目中带着 NavVis VLX 作为备份的原因。如果我在现场,TLS发生了故障,我相信我可以依靠这个移动系统产生的等高线数据。

NavVis VLX 也是捕获冗余数据的好工具——测量人员通常很喜欢做这样的事。它在这个项目中恰好可以派上用场。一些单独的TLS扫描数据还发生了移位和分离,让它们很难被注册成单一的点云。NavVis VLX 可以提供我所需要的空缺数据,并帮助我生成高质量的交付物。

你可以这样想:在没有人的情况下测绘一个地点的机会只有一次。多花30分钟使用 NavVis VLX 就可以扫描一个备份。只需在时间和资源上进行少量的投资,便能得到第二个可以信任和依赖的数据集。而且这有可能改变你的整个项目。

总之,我从这次测试中得到的最大收获是什么?在分析地板平整度时,我并不知道可以将TLS换成 NavVis VLX。但我有了解到这个移动扫描仪是一个专业且准确的设备——我计划在今后的项目中都带着它。

如果您想直接联系Jeff,询问有关本案例、他们的设备或服务的信息,请随时通过他的电子邮件 Linkedin与他取得联系。

RELATED ARTICLES