Cosa significa ALLINEARE le nuvole di punti Laser Scanner?

29/12/20 15.03 / da Leonardo Massafra

cosa-significa-allineamento-dati-laser-scanner

Prima di rispondere a questa domanda dobbiamo innanzitutto comprendere cosa effettivamente rileva il Laser Scanner.

La risposta sembrerebbe del tutto banale …

…. essenzialmente rileva lo spazio circostante.

Quindi per capire cosa rileva un laser scanner molto semplicemente mi posiziono laddove ho intenzione di effettuare la scansione, mi giro intorno, quello che vedo sostanzialmente è ciò che è in grado di rilevare il Laser Scanner.

Questo significa che se ho degli oggetti difronte a me che mi coprono lo sfondo, anche la scansione del laser scanner avrà una lacuna in corrispondenza di questi oggetti.

Pertanto è molto semplice valutare questo aspetto, tuttavia ne consegue un elemento estremamente importante che condiziona il lavoro che dovrò eseguire, infatti quasi mai un’unica scansione è in grado di documentare tutto l’oggetto che mi interessa.

Dovrò eseguire le scansioni da varie posizioni in modo da ottenere un modello coerente dell’oggetto che mi sono preposto di rilevare.

Una volta che ho effettuato tutte le scansioni, in qualche modo dovrò legarle, dovrò unirle tra di loro, per posizionarle correttamente nello spazio,

ottenendo così una nuvola di punti che descrive geometricamente l’oggetto del rilievo.

Questo processo di unione delle scansioni nel linguaggio laser scanner prende il nome di allineamento.

Esistono varie tecniche per effettuare le operazioni di allineamento:

  • Per punti naturali
  • Per target (cartacei, girevoli o sfere)
  • Per Piani
  • Per contrassegni
  • Cloud to Cloud

Quest’ultima in particolare negli ultimi anni ha avuto un vero e proprio boom nel suo utilizzo,

in quanto non prevede il posizionamento di nessun target, lascia all’operatore una certa libertà di movimento.

Tuttavia per funzionare a regola d’arte e avere degli scarti bassi di registrazione prevede una grande sovrapposizione di dati, circa un 70%.

Facciamo un esempio pratico, e supponiamo di avere l’incarico di rilevare un appartamento di medie dimensioni.

Analizziamo la planimetria qui sotto e cerchiamo di capire dove posizionare il laser scanner per definire le geometrie dell’appartamento.

Planimetria-progetto-rilievi-laser-scanner

 

In prima battuta potrebbe venire in mente di posizionare lo scanner in ogni stanza e il risultato lo vediamo nella planimetria qui di seguito, dove con i bolli rossi ho indicato le possibili scansioni per definire la geometria.

Progetto-posizioni-laser-scanner

 

Ti torna ?

Bene allora seguimi nel ragionamento.

Le scansioni così come indicato non si allineeranno mai, in quanto mancano delle scansioni strategiche, mancano delle scansioni in punti delicati di passaggio che sono le porte.

Non sono scansioni fondamentali per determinare la geometria dell’oggetto …

… ma sono indispensabili per poter eseguire l’operazione di allineamento mediante la tecnica del cloud to cloud.

Progetto-posizioni-laser-scanner-clod-to-cloud

Ora che abbiamo chiarito:

  • come si progetta un rilievo laser scanner per sfruttare la tecnica del cloud to cloud
  • e hai compreso che per unire le scansioni devi procedere con la fase di allineamento,

…. ti potrebbe venire spontanea una domanda:

Come avviene operativamente l’operazione di allineamento?”

La risposta è dipende e tra un po’ ti rispondo.

Voglio prima precisare che ogni scansione ha l’origine, il nostro punto zero delle coordinate della nuvola di punti, al centro del sensore laser scanner.

Questo significa che quando aprirò le mie scansioni nel software di elaborazione troverò le scansioni una sovrapposta all’altra.

Ecco perché prima ti ho detto dipende.

Dipende da 2 fattori:

  • avere un laser scanner dotato di sensori come Bussola, Altimetro, Inclinometro e GPS che aiutano il software di elaborazione
  • avere un software di elaborazione in grado di gestire i sensori provenienti dal laser e sfruttare al 100% l’automatismo del cloud to cloud.

Ti dico questo perché esistono sul mercato …

  • software che devi posizionare tu manualmente, seppur in modo grossolano, scansione per scansione e poi lanciare il processo di allineamento, questo comporta un bel po’ di lavoro per sistemare le scansioni.
  • software come Recap ad esempio, dove lanci a prescindere il processo dell’automatismo, ti fai il segno della croce e speri che l’automatismo funzioni bene, altrimenti poi devi sistemarle manualmente.
  • software come Scene ad esempio, che sfruttando i sensori a bordo degli scanner Faro (bussola, altimetro, inclinometro e GPS) posizionano già in maniera grossolana le scansioni.

All’atto dell’importazione delle scansioni all’interno del software, non devi far altro che confermare la posizione corretta delle scansioni e poi il programma in automatico completa le operazioni di registrazione.

Guarda tu stesso in questo video, è un lavoro che ho svolto personalmente, dove ti mostro quanto appena affermato.

Si tratta di un rilievo esterno di un condominio, in totale sono 32 scansioni allineate in cloud to cloud, tempo di lavoro in campagna 1,5 h, elaborazione in ufficio 30 minuti

 

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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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