EDM, aktueller TechnologiestandVincent Barras – 30.01.2014
Thema 6
Reflektorlose Messungen
und Laserscanning
Möglichkeiten und Grenzen
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Total Station - Reflektorlossmessungen
Pointeur laser Mesure de distance
Zeiger : roter Laser
Distanzmessung : IF
Source : Trimble Dimensions , Martin Koehler, S-20103: A Look Inside the Black Box of EDM Technology
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Total Station - Reflektorlossmessungen
Laserpointer Distanzmessung
Source : Trimble S6 Direct Reflex Technology White Paper
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Total Station - Reflektorlossmessungen
Laserpointer = Distanzmessung ?
Laserpointer : roter Laser
Distanzmessung : roter Laser
Source : Leica Geosystems, Leica Nova MS50, Présentation technique
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Total Station - Reflektorlossmessungen
Laserpointer : roter Laser
Distanzmessung : roter Laser
Source : Guide de l‘utilisateur des stations totales Viva
Pas d’information sur le pointeur
Laserpointer = Distanzmessung ?
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Total Station - Reflektorlossmessungen
Mit/Ohne Reflektor Messungen : 2 Systems
Emfänger IR
Emfänger RL
Rezeption
Image : Leica coupe TPS 1200
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Total Station - Reflektorlossmessungen
1 = ein Spiegel für interne
Kalibrierung
2 = Linse für
Prismmessungen
3 = Loch für Reflektorlos
Messungen
Image : Leica TPS 1200+ White Paper
Mit/Ohne Reflektor Messungen : 2 Systems
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Total Station - Reflektorlossmessungen
Mit/Ohne Reflektor Messungen
HP
• roten Laserstrahl 660nm
• Phase-shift
DR 300+
• roten Laserstrahl 870nm
• TOF
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Total Station - Reflektorlossmessungen
Axe optique
Koaxial optischen Achse / EDM (1)
Source : Cours Vincent Barras, heig-vd
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Total Station - Reflektorlossmessungen
roten Laserstrahlachse
Optische Achse
Koaxial optischen Achse / EDM (2)
Image : mode d‘emploi des TPS 1200 de Leica Geosystems
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Total Station - Reflektorlossmessungen
roten Laserstrahlachse
Optische Achse
Koaxial optischen Achse / EDM (3)
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Total Station - Reflektorlossmessungen
Messung in den Ecken
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Laserscanner: Artefakte
Seltsame Phänomene
• Instrumententyp?
• Material?
• Umfang?
• Auftreffwinkel?
• Durchsichtigkeit?
• Farbe?
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Laserscanner: Artefakte
Eingesetzte Laser
Hersteller Instrument Wellenlänge Laser [nm]
Leica C10 532 (grün)
P20 658 (rot) / 808 (nIF)
Faro Focus 3D 120 905 (nIF)
Focus 3D 330 1500 (eye-safe)
Riegl VZ 400, 1000, 4000 1500 (eye-safe)
VZ 6000 1064 (nIF)
Trimble TX 8 1500 (eye-safe)
TX 5 => idem Focus 3D 120 905 (nIF)
FX 685 (rot)
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Laserscanner: Artefakte
Eingesetzte Laser: Reflexionsgrad
Komplementärfarben
Images : http://www.toutes-les-couleurs.com et projet ALTer 1
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Laserscanner: Artefakte
Eingesetzte Laser: Reflexionsgrad
Images : http://www.toutes-les-couleurs.com et / Projet Z-Earth, étude des aspects géométriques et radiométriques de la mission
Der Reflexionsgrad variiert je nach
Material und Wellenlänge
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Laserscanner: Artefakte
Streureflexionen => Einfluss auf Distanzen
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Laserscanner: Artefakte
Streureflexionen => Einfluss auf Distanzen
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Laserscanner: Artefakte
Streureflexionen => Einfluss auf Distanzen
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Laserscanner: Artefakte
Absorption von Licht (1)
Source : Travail de master de M. Salvatore Siciliano Silivestro, 2014
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Laserscanner: Artefakte
Absorption von Licht (2)
Point E N Z Distance B1 - S1Différence
Distance B1 - S1
B1 0.0000 0.0000 0.2370
S1_DOIT 10.1524 3.5301 0.2359 10.7486
S1_FARO 10.7808 0.1080 0.0007 10.7839 0.0353
S1_MS50 -8.5865 -6.5222 -0.0004 10.7853 0.0367
S1_FARO_1 10.7592 0.0382 -0.0018 10.7619 0.0133
S1_FARO_2 10.7483 0.0371 -0.0014 10.7510 0.0024
S1_FARO_3 10.7475 0.0344 -0.0028 10.7502 0.0016
Sphère avec 1, 2 et 3 couches de peinture
Coordonnées cartésiennes
Sphère d'origine sans couche de peinture
Source : Travail de master de M. Salvatore Siciliano Silivestro, 2014
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Laserscanner: Artefakte
DistanzScanStation C10
Leica
HDS6200
Leica
Focus 120
Faro
VZ-400
Riegl
ScanStation 2
Leica
10m 6 5 7 3 6
50m 6 14 20 15 6
75m 15 19 28 22 15
120m 29 - 42 36 29
200m 52 - - 60 52
300m 82 - - 90 82
Theoretische Punktgrösse der Laser [mm]
Therotische Punktgrösse
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Laserscanner: Artefakte
Effektive Punktgrösse
Beispiel ScanStation 2
Diapositive : Présentation projet ALTer 2, G2C, heig-vd
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Laserscanner: Artefakte
Effektive Punktgrösse
Nova MS50 (h x b) Theoretische Größe= 21x33mm
Gemesse Größe = 28x65mm
ScanStation C5 Theoretische Größe= 17mm
Gemesse Größe = 30mm
Source : Travail de master de M. Salvatore Siciliano Silivestro, 2014
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Laserscanner: Artefakte
Effektive Punktgrösse
Focus 3D
Theoretische Größe= 19mm
Gemesse Größe = 28mm
TX8 (Trimble) Theoretische Größe= 21mm
Gemesse Größe = Filter ?
Source : Travail de master de M. Salvatore Siciliano Silivestro, 2014
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Laserscanner: Artefakte
Diapositive : Inspirée de Formation UNGE 2012, Mme Tania Landes, INSA Strasbourg
Punktgrösse
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Laserscanner: Artefakte
Diapositive : Inspirée de Formation UNGE 2012, Mme Tania Landes, INSA Strasbourg
Punktgrösse
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Laserscanner: Artefakte
Rauh-glatte Oberfläche
10m 50m
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Laserscanner: Artefakte
Aufdeckung von Unregelmässigkeiten: Kies
10m
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Laserscanner: Artefakte
Reflektorlose Messung Leica TS15
5 Punkte pro Material (50m):
• Schwarze Platte: m=0.4mm und σ=0.4mm
• Strassenmarkierungsfarbe : m= -0.4mm und
σ=0.5mm
• Beton: m= -1.6 und σ=2.5mm
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Laserscanner: Artefakte
Lochkasten - Prüfung
Horizontale Schnitte
Punkte +-2mm nach Referenzebene
Punkte, welche die Lochböden erreichen, 54mm zurReferenzebene
Punkte 2mm vor dem Boden des Lochkastens
Cercles Rectangles
ScanStation 2, 50m
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Laserscanner: Artefakte
Kastenboden
• Mat Grau
• Mat
Schwarz
ScanStation 2 zu 50m
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Laserscanner: Artefakte
Lichtabsorption (1)
Source : Travail de master de M. Salvatore Siciliano Silivestro, 2014
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Laserscanner: Artefakte
Lichtabsorption (2)
Point E N Z Distance B1 - S1Différence
Distance B1 - S1
B1 0.0000 0.0000 0.2370
S1_DOIT 10.1524 3.5301 0.2359 10.7486
S1_FARO 10.7808 0.1080 0.0007 10.7839 0.0353
S1_MS50 -8.5865 -6.5222 -0.0004 10.7853 0.0367
S1_FARO_1 10.7592 0.0382 -0.0018 10.7619 0.0133
S1_FARO_2 10.7483 0.0371 -0.0014 10.7510 0.0024
S1_FARO_3 10.7475 0.0344 -0.0028 10.7502 0.0016
Sphère avec 1, 2 et 3 couches de peinture
Coordonnées cartésiennes
Sphère d'origine sans couche de peinture
Source : Travail de master de M. Salvatore Siciliano Silivestro, 2014
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Laserscanner: Artefakte
Schlussfolgerungen
Laseraufbereitung entwickelt sich=> dauernd
weitere Distanzen
Punktdurchmesser: Zusammengefasst durch
einen Punkt!
Intensität Rückstrahlung: Hauptstörung
Reflexionsgrad entscheidend für Detektion
von Löchern
Aufpassen bei durchsichtigen Materialien