Ciekawe Tematyarchiwum Geodetywiadomościnewsletterkontaktreklama
Najnowsze wydarzenia z dziedziny geodezji, nawigacji satelitarnej, GIS, katastru, teledetekcji, kartografii. Nowości rynkowe, technologiczne, prawne, wydawnicze. Konferencje, targi, administracja.

Skanery ręczne GeoSLAM w ofercie firmy TPI


Mobilnie znaczy kilka razy szybciej

Z roku na rok rośnie znaczenie mobilnego skanowania 3D. Skanery ręczne zastępują urządzenia stacjonarne, szczególnie gdy wymagany jest szybki i całościowy pomiar, nawet w trudno dostępnych miejscach. Dlatego warto przyjrzeć się najnowszym rozwiązaniom firmy GeoSLAM oferowanym w Polsce przez TPI.

Początki firmy GeoSLAM sięgają 2012 r., kiedy to została założona przez CSIRO (australijską jednostkę naukową, twórców m.in. standardu wi-fi) oraz 3D Laser Mapping (czołowe brytyjskie przedsiębiorstwo zajmujące się technologią LiDAR). Rok później światło dzienne ujrzał pierwszy produkt GeoSLAM – ręczny skaner 3D ZEB-1. Zapoczątkował on linię skanerów ZEB, z których korzysta już kilkuset użytkowników na całym świecie.

Od dobrze znanych urządzeń stacjonarnych różnią się one przede wszystkim sposobem pomiaru. Zamiast wykonywania osobnych skanów na kolejnych stanowiskach i łączenia ich w jedną całość pomiar odbywa się w sposób ciągły. Użytkownik trzyma głowicę skanującą w dłoni i chodzi po lub wokół skanowanego obiektu. Wynikiem jest jedna chmura punktów, która odzwiercied­la cały skanowany obszar, oraz trajektoria pokazująca, jak przemieszczał się skaner w trakcie pomiaru

Od lewej: GeoSLAM ZEB-Revo, ZEB-Revo RT i ZEB-Horizon

Od lewej: GeoSLAM ZEB-Revo, ZEB-Revo RT i ZEB-Horizon

Jak to działa?

Warto wyjaśnić, jaka technologia napędza te urządzenia. Nie potrzebują one danych z odbiornika GNSS czy znaczników umieszczonych na obiekcie. Proces pomiaru bazuje ma algorytmie SLAM (Simultaneous Localisation And Mapping). Do działania potrzebuje on dwóch typów danych. Pierwszym z nich jest chmura punktów pozys­kana z głowicy skanującej. Chmura ta składa się z wielu mniejszych chmur, które dopasowywane są z wykorzystaniem ich geometrii oraz informacji zebranych z jednostek inercyjnych (Inertial Measurement Unit, IMU), które generują ten drugi typ danych. IMU mierzy kąty, o jakie obróciła się głowica skanująca, oraz przyspieszenia, jakim została poddana.

Na podstawie tych danych algorytm SLAM jest w stanie spasować ze sobą pojedyncze chmury, tak aby utworzyły jedną całość. Warunkiem poprawnego działania jest pomiar tworzący zamkniętą pętlę – koniec skanowania musi pokrywać się z jego początkiem. Podczas skanowania np. wnętrza budynku pomiar będzie tym dokładniejszy i bardziej kompletny, im bardziej krętą i przecinającą się trasę pokona użytkownik ze skanerem. W przypadku takich obiektów, jak długie, proste chodniki czy korytarze, należy po prostu przejść w tam i z powrotem. Obecnie dokładności osiągane przez skanery ręczne sięgają kilku centymetrów, jednak technologia skanowania mobilnego rozwija się tak szybko, że zapewne w ciągu paru lat możliwe będzie uzyskiwanie wartości milimetrowych.

Od góry: skan kondygnacji o łącznej powierzchni ponad 800 m kw. wraz z naniesioną trajektorią, rzut z góry na skan, zwektoryzowany w GeoSLAM Hub rozkład pomieszczeń w formie pliku DWG

Przykładowe skany budynków

Gdzie tego użyć?

Przede wszystkim w branżach, gdzie wymagany jest szybki pomiar znacznych obszarów wewnątrz budynków lub pod ziemią. Zeskanowanie całej kondygnacji budynku mieszkalnego o dużej liczbie pomieszczeń i łącznej powierzchni 800 m kw. zajmuje około 15 minut, a po 20 kolejnych minutach uzys­kujemy już złożoną i dopasowaną chmurę punktów. W przypadku skanera stacjonarnego nie obyłoby się bez kilkunastu stanowisk, które następnie należałoby jeszcze do siebie dopasować i przetworzyć. Tak więc użycie rozwiązania GeoSLAM znacznie skraca czas, jaki trzeba poświęcić na pomiar i opracowanie wyników.
Dostarczane ze skanerem oprogramowanie GeoSLAM Hub pozwala szybko zwektoryzować uzyskane dane w celu utworzenia np. planów pomieszczeń lub przekrojów i wyeksportowania ich jako pliki DWG czy DXF.

Dodatkowo GeoSLAM wraz z firmą Clearedge3D proponują oprogramowanie Verity do kontroli jakości i inspekcji budynków w trakcie budowy. Po wykonaniu skanu możliwe jest porównanie go z modelem CAD/BIM oraz sprawdzenie, czy poszczególne elementy (jak np. belki, słupy) są prawidłowo zamontowane.

Z kolei w górnictwie skaner znajdzie zastosowanie w szybkim pomiarze chodników oraz infrastruktury. W tym przypadku chmura punktów posłuży np. do tworzenia przekrojów poprzecznych, podłużnych, obliczeń pola powierzchni i objętości. W polskich kopalniach sporą popularnością cieszy się łączenie wyników pomiarów ze skanerów stacjonarnych i mobilnych. W miejscach występowania skomplikowanej infrastruktury, na skrzyżowaniach chodników – gdzie potrzebna jest milimetrowa dokładność i bardzo duża gęstość punktów – używana jest technologia stacjonarna. Następnie te precyzyjne chmury punktów łączone są ze sobą za pomocą skanów wykonanych instrumentem GeoSLAM. Skanowanie mobilne wykorzystywane jest także w energetyce – np. do pomiaru hałd w zamkniętych przestrzeniach, gdzie nie jest możliwy nalot dronem.

W tym miejscu warto wspomnieć o współpracy firm GeoSLAM i Bentley Systems, której owocem jest wykorzystanie danych pozyskanych ze skanera – czyli nie tylko chmury punktów, ale też filmu rejestrowanego przez opcjonalną kamerę ZEB-CAM – w zaawansowanym oprogramowaniu do fotogrametrii, czyli Bentley ContextCapture. Dzięki temu można uzyskać jeden spójny wynik w postaci siatki trójkątów (reality mesh), która bardzo dobrze odzwierciedla zarówno geometrię, jak i kolor mierzonego obiektu.

Skan jaskini na Dolnym Śląsku

Od góry: skan kondygnacji o łącznej powierzchni ponad 800 m kw. wraz z naniesioną trajektorią, rzut z góry na skan, zwektoryzowany w GeoSLAM Hub rozkład pomieszczeń w formie pliku DWG

Jak to dokładnie wygląda?

Urządzenie do skanowania w ruchu tworzą dwie zasadnicze części: głowica skanująca (która może być trzymana w dłoni, ale też zamontowana na plecaku, tyczce lub pojeździe) oraz tzw. datalogger (czyli bateria, twardy dysk oraz komputer sterujący skanerem).

Obecnie rodzina instrumentów GeoSLAM składa się z trzech produktów. Pierwszy z nich to ZEB-Revo, który służy do pracy w trudnych warunkach (certyfikat IP64). Dane podczas skanowania są zapisywane na datalogerze i następnie po zakończeniu pomiarów kopiowane na pamięć USB i obrabiane w komputerze.

Drugi skaner – ZEB-Revo RT (Real-Time) – pozwala na bieżąco obserwować przebieg pomiaru (chmurę punktów oraz trajektorię) na ekranie smartfona lub tabletu połączonego ze skanerem za pomocą wi-fi. Przy tym rozwiązaniu chmura punktów jest gotowa praktycznie od razu po zakończeniu skanowania. Tym, co łączy te dwa modele, jest głowica skanująca, która ma zasięg do 30 m oraz dokładność lokalną rzędu 2-3 cm.

Skan jaskini na Dolnym Śląsku

Skan jaskini na Dolnym Śląsku

Trzecim i najnowszym modelem (premiera odbyła się na targach Intergeo 2018) jest ZEB-Horizon z głowicą nowego typu o zwiększonym zasięgu (do 100 metrów) oraz szybkości skanowania (do 300 tys. pkt/s). Instrument ten może być też montowany na platformach UAV.

Równie ważnym elementem całego systemu jest oprogramowanie. Skanery dostarczane są wraz z aplikacją GeoSLAM Hub, które służy do nie tylko do obróbki wyników pomiarów, ale też do łączenia ich ze sobą, kolorowania chmury i eksportowania w takich formatach, jak: LAS, LAZ, E57 lub PLY. Program zawiera też moduł GeoSLAM Draw, który umożliwia georeferencję, tworzenie przekrojów, rzutów, wektoryzację oraz obliczenia pól powierzchni i objętości hałd.

Jednym z przejawów rewolucji informacyjnej jest rozwój technologii skanowania mobilnego. Ma ona wiele zalet, a sama tylko oszczędność czasu pomiaru – względem technologii stacjonarnej – dochodzi do 90%. Inwestowanie w rozwiązania bazujące na algorytmie SLAM wydaje się więc nieuchronne.

Karol Derejczyk
TPI

Artykuł pochodzi z bezpłatnego niezbędnika GEODETY „SKANOWANIE LASEROWE 2018

Skan chodnika kopalni o długości 1,6 km złożony z 5 skanów połączonych następnie w jedną całość

Skan chodnika kopalni o długości 1,6 km złożony z 5 skanów połączonych następnie w jedną całość


TPI

Centrala Warszawa tel. (22) 632 91 40 warszawa@tpi.com.pl Biuro Gdańsk tel./faks (58) 320 83 23 gdansk@tpi.com.pl Biuro Wrocław tel./faks (71) 325 25 15 wroclaw@tpi.com.pl Biuro Poznań tel./faks (61) 665 81 71 poznan@tpi.com.pl Biuro Kraków...

GEOPRYZMAT
RASZYN

Serwis gwarancyjny i pogwarancyjny instrumentów firmy Pentax, Kolida i innych.
    poprzedni miesiąc następny miesiąc
ponwtśroczwpiąsobnie
123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930
strzałka w dółnadchodzące wydarzenia
2025-04-07 | ON-LINE
Otwarte seminarium nt. wykorzystania danych Copernicus
Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz Instytut Geodezji i Kartografii zapraszają na seminarium on-line...
więcej
2025-04-14 | WARSZAWA oraz ONLINE
Wykorzystanie wieloźródłowych danych przestrzennych oraz metod wizualizacji wyników pomiarów
„Wykorzystanie wieloźródłowych danych przestrzennych oraz metod wizualizacji wyników pomiarów...
więcej
2025-04-14 | ON-LINE
Zieleń w planowaniu przestrzennym i procesie rewitalizacji - uwarunkowania prawne
Spotkanie przeznaczone jest dla przedstawicieli gmin z terenu całego kraju. Program webinarium:...
więcej
2025-04-25 | POZNAŃ
Geograficzne aspekty badań nad krajobrazem, turystyką i rekreacją oraz planowaniem przestrzennym
Konferencja naukowa pt. Geograficzne aspekty badań nad krajobrazem, turystyką, rekreacją oraz...
więcej
2025-04-28 | KRAKÓW
XIX Ogólnopolska Konferencja Studentów Geodezji 2025
W dniach 28–29 kwietnia 2025 r. na Uniwersytecie Rolniczym im. Hugona Kołłątaja w Krakowie...
więcej
2025-05-12 | WARSZAWA oraz ONLINE
Automatyczne generowanie map z BDOT10k; w porównaniu do generowania z OpenStreetMap
„Automatyczne generowanie map z BDOT10k; w porównaniu do generowania z OpenStreetMap”...
więcej
strzałka w dół zobacz pozostałe
Jak skanowano największy atlas świata
play thumbnail
czy wiesz, że...
strzałka w dół Czy wiesz, że
Wenecjanin Angelo Sala odkrył (1614 r.), że azotan srebra starty na proszek zaczernia się pod wpływem światła słonecznego?
następny
strzałka w dółGeoludzie
Zbigniew Ząbek (1925-2005)

Zbigniew  Ząbek (1925-2005)
Urodził się 8 maja 1925 roku w Kielcach. W 1938 roku został uczniem tamtejszego gimnazjum ogólnokształcącego. W czasie okupacji hitlerowskiej kontynuował naukę na tajnych kompletach. Po zakończeniu wojny studiował najpierw na Wydziale...
więcej

strzałka w dółGeodaty
1480

1480
Włoski malarz, architekt, myśliciel Leonardo da Vinci, (1452-1519) porównuje odbicie światła do odbicia fal dźwiękowych. Opisuje zasady działania kamery obscura.
następny

© 2023 - 2025 Geo-System Sp. z o.o.

O nas

Geoforum.pl jest portalem internetowym i obszernym kompendium wiedzy na tematy związane z geodezją, kartografią, katastrem, GIS-em, fotogrametrią i teledetekcją, nawigacją satelitarną itp.

Historia

Portal Geoforum.pl został uruchomiony przez redakcję miesięcznika GEODETA w 2005 r. i był prowadzony do 2023 r. przez Geodeta Sp. z o.o.
Od 2 maja 2023 roku serwis prowadzony jest przez Geo-System Sp. z o.o.

Reklama

Zapraszamy do kontaktu na adres
redakcji: geoforum@geoforum.pl

Kontakt

Redaktor prowadzący:
Damian Czekaj
Sekretarz redakcji:
Oliwia Horbaczewska
geoforum@geoforum.pl
prześlij newsa

facebook twitter linkedIn Instagram RSS

RODO
polityka prywatności
mapa strony
kontakt
reklama