Skip to content
Sean Higgins 2021年1月13日 < 1 min read

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,扩展空间大,能够提供高质量的点云,精度足以满足极为苛刻的项目。

编者注:以下信息取自最近的一次的 NavVis 网络研讨会,内容是关于使用移动扫描设备实现高精度点云。有关以下主题的详细信息,请点击此处查看点播网络研讨会的录制

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。

我们来告诉你如何操作。以下是一个简单的概述,如何让你用移动扫描仪获得6毫米(或更高)的点云精度。

移动扫描的最佳实践

由于这些设备在移动时捕获点云,因此它们容易出现小误差,从而降低点云的质量。幸运的是,当今的移动扫描设备提供的功能可帮助您纠正这些错误并确保尽可能高的准确性。

闭环扫描

这一功能几乎是所有系统的标准配置,而且对于较小的扫描来说,它往往是你所需要的全部功能。

若要采取闭环扫描,请返回到已扫描的一个位置。SLAM(同时定位与地图构建)算法将识别此位置并自动优化点云,以更正错误并提高准确性。

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。

控制点优化对于许多扫描来说是可有可无的,因为对于较小型的扫描项目,您可以通过闭环扫描实现高精度;而当您扫描较大的建筑资产时,它将变得至关重要,因为它纠正了长时间扫描可能会导致的点云的漂移误差。

供应商以不同的方式实施此功能。若要将控制点优化功能与 NavVis 的扫描设备配合使用,需要在整个资产中添加控制点,并使用全站仪记录其坐标。扫描时,使用 NavVis 扫描设备捕获控制点。在数据处理时,输入每个控制点的已测量坐标,软件将使用该信息优化点云并提高其准确性。

To use loop closure, return to a spot that have you already scanned. The SLAM (simultaneous localization and mapping) algorithm will recognize this location and automatically optimize the point cloud to correct errors and improve accuracy.

Accuracy_Blog-Post_3

场景验证

现在,让我们演示一下如何使用闭环扫描和控制点提高您对扫描数据准确性的预期。为此,我们将展示 NavVis 使用其可穿戴移动扫描设备 NavVis VLX 进行的两个场景的测试。

使用闭环的小型扫描

第一个测试,NavVis 团队扫描了普通办公楼的一部分。

他们选择这个环境,因为房间和走廊的组合扫描对移动扫描设备是个挑战。换句话说,它可能会产生需要被更正的误差。由于扫描规模较小,因此团队选择了闭环扫描(但没有使用锚点)来优化点云并消除漂移误差。

  • 占地面积:460平方米
  • 扫描时间:30分钟
  • 控制点:0

为了了解基准点,NavVis 委托对该办公室进行了全站扫描。该团队在测绘中手动测量了实际距离,并与移动点云中的相同距离进行比较。

结果如何呢?事实证明,闭环扫描可以有效地纠正这种小型扫描中的误差。

  • 24个局部测量中有22次与调查的基准点差别在5毫米之内。
  • 其余2个局部测量值分别在6和10毫米以内。

带有控制点的大型扫描

在接下来的测试中,NavVis 团队扫描了一个停车场。

由于建筑面积相当大,他们知道最后的点云很可能出现漂移误差。为了纠正此误差,他们使用了闭环扫描和控制点优化的组合。

  • 占地面积:1500平方米
  • 扫描时间:20分钟
  • 控制点:8

团队通过两种方式优化了数据:一次仅采取了闭环扫描,另一次同时使用了闭环扫描和控制点。最后,他们将这两个数据集与委托的当地供应商的架站仪扫描结果进行比较。

结果如何呢?事实证明,控制点优化对减少漂移误差非常有效。

  • 闭环扫描:8毫米绝对精度
  • 闭环扫描和控制点优化:6毫米绝对精度

总结

从以上提供的数据中,能很清楚的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。

还没有被说服吗?这篇文章只是一篇 NavVis 为验证误差校正的有效性和在各种具有挑战的环境中测试移动扫描设备的准确性而进行的测试的简单概述。更多关于此测试以及详细的数据信息,请查看此处网络研讨会的点播记录

在此查看英文网络研讨会完整版