Tutto ciò che devi sapere sulla registrazione dei dati Laser Scanner per evitare errori irreparabili

02/10/20 18.43 / da Leonardo Massafra

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In un rilievo laser scanner è consuetudine pensare: “premo un pulsante sullo strumento e in tempi molto ridotti ottengo il mio rilievo”.

In parte questa affermazione è assolutamente vera…

… tuttavia devi prestare particolare attenzione alle diverse tecniche che la tecnologia ti mette a disposizione per unire decine, a volte centinaia di scansioni.

Se conosci pregi e difetti delle varie tecniche di allineamento delle nuvole di punti, potrai pianificare qualsiasi rilievo senza nessun dubbio sull'esito della registrazione dei dati.

Le metodologie più utilizzate si dividono in processi manuali e semi-automatici.

Vediamole nel dettaglio

Registrazione per punti naturali: processo manuale e avviene sempre in ufficio. Lo definisco il gioco del “trova le differenze”.

Consiste nell’individuare 3 punti in comune su una coppia di scansioni.

Alla luce di questo, ti elenco 3 aspetti da considerare prima di utilizzare questo metodo:

V Considera questa tecnica come un “salvagente” da utilizzare solo in caso di estrema necessità, quando non vanno a buon fine gli altri tipi di registrazione che vedrai di seguito;

X Molto dispendiosa in termini di tempo nella fase di post-processamento dei dati;

X Errori di registrazione da pochi mm a qualche centimetro a seconda della densità dei punti acquisiti.

In riferimento a questo ultimo punto voglio ricordarti che la nuvola laser scanner consiste in una grande quantità punti, acquisiti con un grid regolare da te imposto.

Quando collimi un punto su una scansione e il suo omologo su un’altra scansione, lo scarto di registrazione dipende dalla maglia di punti acquisita.

Mi spiego meglio…

Supponiamo di aver impostato lo scanner con una risoluzione di 1 cm a 10m.

Il sistema è polare quindi, in modo proporzionale, tutto ciò che sta entro i 10 m avrà un grid più stretto e oltre 10 m sarà più largo.

Se collimi un punto omologo a 20 m, significa che la maglia di punti a quella distanza sarà un punto ogni 2 cm.

Questo significa che non potrai avere un errore di registrazione inferiore a 2cm!!

Diversamente succede per la

Registrazione a mezzo di scacchiera (target cartacei sia fissi che girevoli): processo semi-automatico estremamente utilizzato per ottenere accuratezze molto spinte.

Vengono apposti nell’ambiente da rilevare e via software procedi con l’allineamento.

Non importa che ci sia il punto al centro del target…sarebbe come vincere alla lotteria.

Il software riconosce una percentuale di punti sia sul quadrato nero che bianco e riporta il punto al centro.

Per interdistanza dei target il software li accoppia e quindi allinea le scansioni.

Inoltre questi target possono essere anche rilevati con la stazione totale per effettuare la georeferenziazione del rilievo stesso.

Come tutte le cose, c’è il lato positivo e negativo…

V sono economici, infatti è un banale file da stampare

X devi tappezzare l’area oggetto di rilievo.

X se non posizionati in modo ottimale il software non li riconosce in modo automatico e devi farli riconoscere manualmente

!! devi prestare attenzione nella collocazione e, almeno che non siano girevoli, devono essere più ortogonali possibile al punto di presa dello scanner.

target cartaceo

 Target Cartaceo        

target girevole                                                                     

       Target girevole

 

Registrazione a mezzo sfere: processo semi-automatico con l’utilizzo di sfere il cui raggio è noto al software.

Hai il vantaggio di avere la geometria definita da qualsiasi punto di vista e sono facili da posizionare.

Il software con una determinata percentuale di punti acquisiti sulla sfera, riconosce il raggio noto e definisce il centro.

Come per il target, l’interdistanza dei punti definisce la registrazione delle scansioni.

sfere

Sfere

Registrazione a mezzo di contrassegni: processo semi-automatico simile al target cartaceo visto in precedenza, con una grande particolarità.

Il contrassegno è univoco all’interno dello stesso rilievo.

Infatti

ogni contrassegno ha una propria numerazione e matrice (disegno) diversa.

L’ etichetta univoca dei contrassegni ti permette di avere una registrazione attraverso un allineamento obbligatorio per nome.

Potrai così avere un metodo alternativo nel caso in cui le inter-distanze tra contrassegni siano troppo simili tra loro

Particolarmente utile quando ti devi muovere in spazi stretti o in situazioni in cui hai elementi geometrici che si ripetono (volte, colonnati, ecc).

contrassegno

Contrassegno

Registrazione per piani: processo semi-automatico utile quando per registrare le scansioni la tecnica cloud to cloud (che vedremo in seguito) non funziona.

In questo caso individui piani omologhi (muri o elementi geometrici rapportabili ad un piano) su due o più scansioni e successivamente avvii il processo di registrazione.

 

Nell’immagine qui sotto puoi verificare l’importanza di avere un software che ti permetta tutte queste registrazioni

configuratore

Configurazioni per elaborazioni

 

Registrazione Cloud to Cloud: processo di registrazione automatico letteralmente esploso negli ultimi anni.

Perché?

In fase di rilievo non devi posizionare target di qualsiasi genere e sfere.

Devi solo preoccuparti di acquisire i dati!

Se ben progettato non devi perdere tempo in ufficio per la registrazione delle nuvole.

Infatti…

Importi le nuvole di punti all’interno del software e avvii il processo cloud to cloud!

Finché il PC macina dati, te ne vai a prendere il caffè!!

Tuttavia…

Per avere scarti di registrazione inferiori a 3mm devi garantire il 70% di sovrapposizione tra una scansione a l’altra.

Diversamente potresti NON RIUSCIRE ad allineare le nuvole.

Questo significa dover ritornare in campagna per integrare il rilievo.

In un prossimo articolo ti parlerò nello specifico della tecnica del Cloud to Cloud.

 

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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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