Thema 6 Reflektorlose Messungen und Laserscanning...

EDM, aktueller TechnologiestandVincent Barras – 30.01.2014

Thema 6

Reflektorlose Messungen

und Laserscanning

Möglichkeiten und Grenzen


Einige Punkte

über

Totale Station


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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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Laserpointer Distanzmessung

Source : Trimble S6 Direct Reflex Technology White Paper


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Laserpointer = Distanzmessung ?

Laserpointer : roter Laser

Distanzmessung : roter Laser

Source : Leica Geosystems, Leica Nova MS50, Présentation technique


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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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Mit/Ohne Reflektor Messungen : 2 Systems

Emfänger IR

Emfänger RL

Rezeption

Image : Leica coupe TPS 1200


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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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Mit/Ohne Reflektor Messungen

HP

• roten Laserstrahl 660nm

• Phase-shift

DR 300+

• roten Laserstrahl 870nm

• TOF


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Axe optique

Koaxial optischen Achse / EDM (1)

Source : Cours Vincent Barras, heig-vd


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roten Laserstrahlachse

Optische Achse


Image : mode d‘emploi des TPS 1200 de Leica Geosystems


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roten Laserstrahlachse

Optische Achse



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Messung in den Ecken


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Laserscanner: Artefakte

Seltsame Phänomene

• Instrumententyp?

• Material?

• Umfang?

• Auftreffwinkel?

• Durchsichtigkeit?

• Farbe?


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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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Eingesetzte Laser: Reflexionsgrad

Komplementärfarben

Images : http://www.toutes-les-couleurs.com et projet ALTer 1

http://www.toutes-les-couleurs.com/


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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

http://www.toutes-les-couleurs.com/


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Streureflexionen => Einfluss auf Distanzen


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Absorption von Licht (1)

Source : Travail de master de M. Salvatore Siciliano Silivestro, 2014


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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



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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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Effektive Punktgrösse

Beispiel ScanStation 2

Diapositive : Présentation projet ALTer 2, G2C, heig-vd


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Nova MS50 (h x b) Theoretische Größe= 21x33mm

Gemesse Größe = 28x65mm

ScanStation C5 Theoretische Größe= 17mm

Gemesse Größe = 30mm



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Focus 3D

Theoretische Größe= 19mm

Gemesse Größe = 28mm

TX8 (Trimble) Theoretische Größe= 21mm

Gemesse Größe = Filter ?



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Diapositive : Inspirée de Formation UNGE 2012, Mme Tania Landes, INSA Strasbourg

Punktgrösse


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Rauh-glatte Oberfläche

10m 50m


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Aufdeckung von Unregelmässigkeiten: Kies

10m


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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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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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Kastenboden

• Mat Grau

• Mat

Schwarz

ScanStation 2 zu 50m


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Lichtabsorption (1)



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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



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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

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