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如何用移动扫描设备捕获6毫米 (或更高) 的高点云精度
肖恩-希金斯2021 年 1 月 13 日3 分钟阅读

如何用移动扫描设备捕获6毫米 (或更高) 的高点云精度

如今的移动扫描系统速度快、可扩展,能够提供高质量的点云,其精确度足以满足最苛刻的项目要求。

编者注:以下信息摘自NavVis 最近举办的关于使用移动扫描仪实现高精度的网络研讨会。有关以下主题的更多信息,请点击此处查看点播网络研讨会录音

众所周知,移动扫描仪可以加快您的采集工作流程并促进您的业务增长。您可能不知道的是,当今最好的系统也可以产生极其精确的点云,精确到足以满足最苛刻的文档项目。

我们将为您演示。下面简要介绍如何使用移动扫描仪实现 6 毫米(或更高)的精度。

移动扫描的最佳实践

由于这些设备是在您移动的过程中采集点云的,因此很容易出现一些小错误,从而降低点云的质量。幸运的是,如今的移动扫描仪提供了一些功能,您可以用来纠正这些错误,确保尽可能高的精度。

闭环扫描

该功能几乎是所有系统的标准配置,通常只需要它就能完成较小的扫描。

要使用闭环扫描 ,请返回到已经扫描过的位置。SLAM (同步定位和绘图)算法将识别该位置,并自动优化点云,以纠正错误和提高精度。

控制点优化

市场上只有少数先进的移动扫描设备提供控制点优化功能。

控制点 对于许多扫描来说,优化是可选的,因为您可以在较小的项目中通过良好的闭环扫描 实现高精度。当您扫描较大型资产时,优化就变得非常重要,因为它可以纠正漂移 ,而较长时间的扫描往往会在点云中造成误差。

供应商实现该功能的方式各不相同。要使用控制点 优化NavVis 扫描仪,可在资产上添加勘测目标,并使用全站仪捕捉其坐标。扫描时,使用扫描仪捕捉控制点。在对数据进行后处理时,输入每个控制点 的勘测坐标,软件将利用这些信息优化点云并提高其精度。

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场景验证

现在,让我们来展示一下闭环扫描 和控制点 的优化所能带来的精确度提升。为此,我们将查看NavVis 使用其NavVis VLX 可穿戴移动扫描仪进行的两项现场测试。

使用闭环的小型扫描

在第一次测试中,NavVis 小组扫描了一栋普通办公楼的一个部分。

他们之所以选择这样的环境,是因为这里有房间和走廊的组合,他们知道这对移动扫描仪是个挑战(换句话说,可能会产生需要纠正的错误)。(换句话说,可能会产生需要纠正的错误。)由于扫描范围较小,团队使用闭环扫描 (但没有控制点)来优化点云并消除错误。

  • 面积460 平方米
  • 扫描时间30 分钟
  • 控制点:0

基准点,NavVis 委托对办公室进行了全面的全站仪测量。团队在勘测中手动测量了距离,并与移动点云中的相同距离进行了比较。

结果如何?闭环扫描 在这次小规模扫描中有效地纠正了错误。

  • 在 24 次局部测量中,有 22 次的测量值与调查值相差在5 毫米以内基准点
  • 其余两个局部测量值分别在6 毫米和 10 毫米以内

带有控制点的大型扫描

在下一次测试中,NavVis 团队扫描了一个停车场。

由于资产相当大,他们知道最终的点云很有可能出现漂移 。为了纠正这一误差,他们采用了闭环扫描 和控制点 的优化组合。

  • 面积1500 平方米(大)
  • 扫描时间:20 分钟
  • 控制点:8

研究小组通过两种方式对数据进行了优化:一次是仅使用闭环扫描 ,另一次是使用闭环扫描 和控制点。最后,他们将这两组数据与委托当地服务提供商进行的地面扫描进行了比较。

控制点 的优化结果证明,在减少漂移 方面非常有效。

  • 闭环扫描绝对精度 8 毫米
  • 闭环扫描 和控制点 优化:绝对精度 6 毫米

总结

通过观察上述数据,我们可以清楚地看到,闭环扫描 和控制点 优化可以帮助您生成非常精确的点云。

还不相信吗?这篇文章只是对NavVis 所做测试的一个快速概述,这些测试是为了验证纠错的有效性,并确定其移动扫描仪在各种具有挑战性的环境中的准确性。有关测试的更多信息,以及对实际数据的深入了解,请点击此处查看网络研讨会的点播录音

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