3D-Laserscanning


3D-Laserscanning
Beim 3D-Laserscanning wird die Oberflächengeometrie von Gegenständen mittels Impulslaufzeit, Phasenlaufzeit oder Lichtschnitttriangulation digital erfasst. Dabei entsteht eine diskrete Menge von dreidimensionalen Abtastpunkten, die als Punktwolke bezeichnet wird. Die Koordinaten der gemessenen Punkte werden aus den Winkeln und der Entfernung in Bezug zum Ursprung (Gerätestandort) ermittelt.Anhand der Punktwolke werden entweder Einzelmaße wie z.B. Längen und Winkel bestimmt oder es wird aus ihr eine geschlossene Oberfläche aus Dreiecken konstruiert (Vermaschung oder Meshing) und z.B. in der 3D-Computergrafik zur Visualisierung verwendet. Das Scannen des menschlichen Körpers oder von Körperteilen ist auch unter dem Begriff Bodyscanning bekannt.
Der Einsatz des Laserscanning findet zunehmend in der Architekturvermessung mit Schwerpunkten in der Bauforschung und Denkmalpflege Anwendung. Insbesondere verformte und beschädigte Bauwerke mit räumlich komplizierten Strukturen können schnell und vollständig erfasst werden. Weitere Anwendungsgebiete sind beispielsweise der Rohrleitungs- und Anlagenbau, die Archäologie, der Denkmalschutz, Re-Engineering und Qualitätssicherung sowie der Tunnelbau, die Forensik und Unfallforschung.
Moderne Lasermessysteme erreichen eine Punktgenauigkeit von bis zu 1 mm. Ein Laserscanner, dessen Entfernungsbestimmung nach dem Impuls- oder Phasenmessverfahren funktioniert, speichert zusätzlich die Reflektanz des reflektierten Laserlichtes ab. In Kombination mit einer Digitalkamera können die Punktwolken mit photorealistischen Texturen versehen werden.
Im Bereich der Laserscanner, die nach dem Phasendifferenzverfahren (Phasenmessverfahren) arbeiten, wurden in den letzten Jahren enorme Fortschritte insbesondere in Hinblick auf die Abtastrate erzielt. So erreichen aktuelle Geräte Messgeschwindigkeiten von deutlich über 100.000 3D-Messpunkten pro Sekunde. Dabei wird, im Gegensatz zum Impulslaufzeitmessverfahren, ein kontinuierlicher Laserstrahl ausgesandt. Die Amplitude des ausgesandten Laserstrahls wird mit mehreren sinusförmigen Wellen unterschiedlicher Wellenlänge moduliert. Der entstehende zeitliche Abstand des empfangenen Signals gegenüber dem gesendeten Signal ist eine Folge der Entfernung zum Objekt. Bei gleichzeitiger Betrachtung der Phasenlage des gesendeten und des empfangenen Signals ergibt sich eine Phasendifferenz, die die Bestimmung des Objektabstandes erlaubt.
Bei Geosys° / IB EBER kommen sowohl die genaueren 3D LaserScanner für den Nahbereich, als auch die 3D Laserscanner für größere Entfernungen (~ 100m) zum Einsatz).