Come definire la griglia di punti in un Laser Scanner

15/12/20 19.06 / da Leonardo Massafra

Laser-Scanner-come-definire-la-griglia-di-punti

Il principio di misurazione di un Laser Scanner è praticamente identico ad una stazione totale.

Infatti con la stazione totale misuro angoli orizzontali, verticali e misuro una distanza.

Con il laser scanner avviene la stessa identica cosa, con una velocità non paragonabile, grazie alla rotazione sull'asse orizzontale per step ben precisi, generando così quella che viene definita una nuvola di punti.

Questo significa che il laser scanner è uno strumento polare, pertanto ho la necessità di definire la densità del mio dato, definisco quindi quanto dato voglio acquisire.

Posso dire per esempio:" a 10 m voglio acquisire un punto ogni centimetro"

Ciò significa evidentemente che tutto quello che è più vicino allo strumento avrà una densità maggiore, ciò che sta più lontano avrà una densità inferiore.

Quindi posso definire ad una determinata distanza, una determinata risoluzione di acquisizione, una determinata quantità di dato, pertanto definisco una sfera intorno al laser scanner, sul bordo di questa sfera voglio un punto per esempio ogni centimetro.

A questo punto dovrei preoccuparmi di quanto dato dovrei rilevare.

Questo passaggio tutto sommato è semplice, perché le società che producono il laser scanner in realtà forniscono dei profili pre - impostati a cui l'utente può fare riferimento.

Vediamo un esempio ....

risoluzioni laser scanner Faro

Sono tutti dei profili pre-impostati a cui l'utente fa riferimento in relazione alla tipologia di rilievo che si va a fare.

Tuttavia in termini generali, cosa dobbiamo sapere ?

Dobbiamo sapere che maggiore è la distanza degli oggetti che noi vogliamo rilevare, maggiore deve essere la risoluzione.

Quindi se devo eseguire il rilievo di una piccola stanza magari mi può bastare una risoluzione di 50 mm a 10 m ...

... se rilevo in esterno, quindi distanze superiori devo aumentare la risoluzione, magari decido di acquisire a 3mm a 10m, o addirittura a valori ancora più bassi.

Maggiori sono le distanze, maggiore deve essere la risoluzione di acquisizione

E quì entra in gioco un altro aspetto da considerare.

Verifica sempre che il laser scanner sia in grado di acquisire non solo a 360°, ma anche effettuare delle scansioni su una determinata porzione, una determinata area.

Questo perché ti consente di ottenere una nuvola di punti, un dato, estremamente denso laddove ti interessa e non a 360°

Capisci bene che non ha alcun senso effettuare una scansione con una densità di 1,5 mm a 10 m a 360°, ti porterebbe via tempo e ti porteresti a casa una quantità di dati sbalorditiva che non ti serve.

Ti dico questo perché esistono sul mercato Laser Scanner che:

  • non ti permettono di effettuare scansioni a finestra,
  • non hanno profili personalizzabili,
  • sotto per esempio i 4 mm a 10 m ; o 5mm a 10 m non scendono

E questo non è banale, 4mm a 10 m in esterno molte volte significa non ottenere una buona geometria già a 40m

Guarda questo esempio, ed immaginiamo di rilevare il palazzo che vedi nell'immagine.

Bovolone

Ti do per certo, perché l'ho misurato, la parte in alto dove vedi la fascia scura è alta poco meno di 40m, e per rilevare l'edificio mi posiziono a circa una trentina di metri.

Andiamo a schematizzare e proviamo a fare un rapido conteggio, la distanza inclinata che dovrò misurare è di circa 50 m

schema rilievo

Ora mettiamo a confronto alcuni laser scanner sul mercato e ipotizziamo di impostare gli scanner alla massima risoluzione che possono spingersi in base ai manuali e schede tecniche.

Li analizziamo guardando questo grafico, e come al solito i numeri non mentono mai.

Grafico maglia di punti

Sull'asse delle x abbiamo il grid di punti, quindi 5 mm, 10 mm, 15 mm e così via ...

Mentre sull'asse delle Y abbiamo la distanza in metri.

Nella tabella sotto, in corrispondenza della colonna 10 m trovi indicati i valori minimi, sotto i quali ogni singolo scanner non può scendere.

Essendo la misura laser scanner una misura polare, a 20 m i valori raddoppiano, a 30 m triplicano e così via ...

La soluzione peggiore l'abbiamo con il BLK360 in quanto a 50 m otteniamo un punto ogni 25 mm alla massima risoluzione.

La soluzione migliore è con Faro in qualsiasi serie, perché a 50 m ho un punto ogni 7,5 mm

Pertanto quali altre considerazioni possiamo trarre da questo grafico ? 

  • Faro ha poco più del triplo del dato proveniente dal BLK360
  • Faro ha poco meno del triplo dei dati provenienti dall'X7
  • Faro ha il doppio dei dati provenienti dall'RTC360 e dal GLS 2000

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Categorie: Tempi di rilievo, Progettazione, Laser Scanner

Leonardo Massafra

Scritto da Leonardo Massafra

Il mio primo corso di formazione è stato presso il mio collegio di appartenenza dove il relatore è stato il Geom. Vittorio Grassi il miglior professionista nel campo del GPS. Da qui nasce una profonda amicizia, che mi ha portato ad affiancarlo nei sui corsi in giro per l’Italia parlando di Topografia Applicata a 360°. Sono stato per AGIT (Associazione Geometri Italiana Topografi) Tutor dei corsi organizzati presso i Collegi dei geometri. Nell’anno accademico 2006 – 2007 ho partecipato al corso universitario “ Tecniche di posizionamento Satellitare” presso l’Università Carlo Bo di Urbino. Presso la stessa università ho seguito il laboratorio di Topografia per conto della Prof. Laura Baratin. Per conto di Laura e Vittorio sono stato beta-reader del loro libro “ TOPOGRAFIA” edito da Pitagora. A seguito di questa collaborazioni sono nate delle opportunità professionali che mi hanno portato a svolgere rilievi topografici di precisione in Italia e all’estero. Dal 2008 a marzo 2020 ho collaborato come consulente tecnico per Topcon Positioning Italy per la parte pre e post vendita. Ora mi occupo esclusivamente di droni e laser scanner per MICROGEO S.r.l.

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