Меню

Лазерные 3D сканеры обзор и применение

3D Сканеры лазерные

Мобильные лазерные сканеры

ГЕРОН ЛАЙТ — это лучшее решение для быстрой 3D-съемки, картографирования, съемки небольших инфраструктур, где не требуются функции автоматической локализации и обнаружения изменений в реальном времени. Однако, если эти функции необходимы, обновление до ГЕРОН AC-2 или MS-2 всегда возможно.

Мощный сканер на основе SLAM для быстрого мобильного трехмерного картографирования.

Мобильный лазерный сканер ГЕРОН AC-2 — это профессиональная 3D система картографирования, локализации и обнаружения изменений в реальном времени в помещении и на улице!

ГЕРОН AC-2 Color- это улучшенная версия AC-2, разработанная для клиентов, которым необходима надежная система, для получения облаков точек и панорамами 360 °.

ГЕРОН MS-2 — это прочная версия ГЕРОН, разработанная для специалистов, которым необходимо производить измерения в тяжелых внешних условиях, например, во влажных или пыльных местах, без потери качества в 3D-картографировании, локализации и обнаружении изменений в реальном времени.

ГЕРОН MS-2 Color- это улучшенная версия MS-2, разработанная для клиентов, которым необходима надежная система, для получения облаков точек и панорамами 360 °.

Система мобильного картографирования Trimble MX9 – новейшая сканирующая система, с помощью которой можно получить плотное облако точек с минимальными погрешностями. Компактные габариты и относительно небольшая масса системы позволяют установить её на любом транспортном средстве. Интуитивно понятное программное обеспечение TMI позволяет управлять устройством через веб браузер и быстро получать и обрабатывать данные, а также оценивать их качество в режиме реального времени.

Наземные лазерные сканеры

RIEGL VZ-400i — этот наземный лазерный сканер воплотил в себе последние достижения в области лазерного сканирования и создан на основе инновационной архитектуры сбора и обработки данных.

Новая наземная лазерная сканирующая 3D система RIEGL VZ-2000i разработана на основе новой инновационной архитектуры обработки данных, использования интернет подключения и уникальной технологии RIEGL по оцифровке сигнала.

Трехмерный лазерный сканер серии VZ-Line обеспечивает превосходную и непревзойденную производительность измерений на расстоянии до 4 000 м без отражателей, при этом лазерный луч абсолютно безопасный для глаз (лазер класса 1).

Этот новый трехмерный сканер серии VZ обеспечивает непревзойденный сверхдальний диапазон измерений более чем 6000 м без применения отражателей.

Stonex Х300 является наилучшим решением для 3D сканирования, созданным и изготовленным в Италии.

Trimble TX6 построен на той же высокоскоростной технологии Trimble Lightning, что и Trimble TX8.

Trimble SX10 выполняет сканирование 3D данных с высокой плотностью и скоростью до 26,600 точек в секунду, обеспечивая высокую точность во всем диапазоне измерений — до 600 м.

Trimble TX8 имеет поле зрения 360° x 317° и производит съемку с полным разрешением всего за три минуты. Trimble TX8 сохраняет высокую точность измерений во всем диапазоне измерений (до 120 м), а благодаря возможности дополнительной модернизации, этот диапазон может быть расширен до внушительных 340 м.

Cистема лазерного сканирования 3D с инновационными технологиями, упрощающими работу в поле. Дальность сканирования до 80 метров, скорость – 0,5 млн. точек/сек.

Снято с производства

НОВЫЙ ГЕРОН ЛАЙТ Color представляет новый шаг в решениях быстрого картографирования; Помимо трехмерной геометрической информации, у пользователя теперь есть возможность обнаруживать детали объекта с помощью цветных изображений с разрешением 5K 360 °.

Купить 3D сканеры

Для геодезии, строительства, съемки помещений.

Лазерные сканеры 3D используются в различных сферах, в частности при производстве геодезических работ, картографировании, в строительстве и архитектуре, при замере помещений. В каталоге Сканмакс представлены модели мобильных и наземных лазерных 3Д сканеров итальянского и американского производства. Вы всегда найдете у нас оборудование под решение именно вашей задачи. При возникновении затруднений: какой лазерный 3D сканер выбрать, обратитесь к нашим специалистам — они всегда готовы помочь. Если обратите внимание, то мы не указываем конкретную стоимость на ряд оборудования, поскольку комплектация подбирается конкретно под ваши задачи и соответственно цена лазерного сканера может быть задана только после окончательно формирования заказа.

Источник

Лазерные 3D-сканеры: обзор и применение

Лазерное 3D-сканирование — технология бесконтактного неразрушающего получения цифровой копии физических объектов с помощью лазерного луча. За счет отличий отражения лазерных лучей от разных участков поверхности детали, лазерные 3D-сканеры получают «облака точек» — массив координат точек на поверхности, которые, с помощью программного обеспечения, объединяют в данные о форме исследуемой детали.

Об областях применения лазерного сканирования, частных случаях такого применения и используемом оборудовании читайте подробнее в статье.

Содержание

  • Назначение лазерных сканеров
    • Строительство и ремонт зданий и сооружений
    • Транспорт
    • Коммунальные предприятия и технологические установки
    • Морские установки по добыче нефти
    • Судебная экспертиза
    • Другие сферы применения
  • Производители и новинки
    • FARO Focus
    • SHINING 3D
    • Creaform
    • ScanTech
      • Серия Handheld
      • Серия Composite
  • Применение лазерных 3D-сканеров
    • Сокращение расходов и сроков в строительстве с помощью FARO Focus
    • Контроль качества: решение от ScanTech
    • Мировой тур Джастина Тимберлейка и сканеры FARO
  • Рекомендуемые модели оборудования
  • Заключение

Назначение лазерных сканеров

Чаще всего трехмерное лазерное сканирование используется для измерения и проверки качества изготовления поверхностей со сложной геометрией, реверс-инжиниринга, сравнения полученной детали с эталонной или CAD-моделью. Особенно эффективно использование 3D-сканеров в тех случаях, когда получить данные о форме изделия традиционными методами занимает много времени или практически невозможно.

Строительство и ремонт зданий и сооружений

Лазерное 3D-сканирование используют для получения модели рельефа участка — для предварительной оценки необходимых подготовительных работ и проектирования, а затем в ходе строительства — для контроля качества. При ремонте и реконструкции существующих зданий и сооружений строители часто сталкиваются с проблемой неполных или неточных исполнительных чертежей. Лазерное 3D-сканирование объектов может использоваться для создания точных 3D-моделей интерьера и экстерьера существующих объектов, давая наиболее полную и объективную информацию для разработки будущих дополнений и реконструкций.

Транспорт

Трехмерное сканирование используется при строительстве и обслуживании транспортной и городской инфраструктуры, включая топографическую съемку и обследование дорог, перекрестков, тротуаров и прилегающей территории, оценку повреждений существующих объектов, расчет профиля и объема дорожного покрытия, создание утраченных чертежей мостовых конструкций и т.п. 3D-сканирование также используется при техническом обслуживании и строительстве туннелей, аэропортов, железных дорог, портов и гаваней.

Также лазерные 3D-сканеры используются при производстве транспортных средств (как компьютерное зрение роботов и для контроля качества деталей), ремонте автомобилей и самолетов, при реставрации, в кастомизации и тюнинге.

Коммунальные предприятия и технологические установки

Лазерное 3D-сканирование позволяет точно документировать существующие инженерные коммуникации на объектах, что значительно сокращает время на ремонт и модернизацию. 3D-сканирование также дает возможность дистанционно мониторить и оценивать состояние объектов (включая особо опасные), что позволяет уменьшить количество подвергаемого опасности и работающего в неблагоприятных условиях персонала (и персонала вообще).

Морские установки по добыче нефти

Морские объекты нефтедобычи требуют высокого уровня контроля на протяжении всего их жизненного цикла. Конструкции морских нефтедобывающих платформ постоянно подвержены большим нагрузкам из-за перепадов температур, ветра и течений, воздействия агрессивной среды, а с помощью лазерного 3D-сканирования можно своевременно диагностировать малейшие отклонения в геометрии конструктивных элементов и предотвращать аварии, а в случаях, если они всё-таки происходят — быстро и безопасно оценить понесенный ущерб и объем необходимых для восстановления ресурсов.

Судебная экспертиза

3D-сканирование может помочь с сохранением доказательств для следствия и судебно-медицинской экспертизы. Вместо того, чтобы полагаться на фото и полевые измерения, 3D-сканирование предлагает сохранить место происшествия в 3D-модели, включающей все расположения предметов, размеры и расстояния с высокой точностью. Созданную с помощью лазерного сканирования модель можно использовать во время следственных действий или судебного разбирательства.

Другие сферы применения

Помимо упомянутых выше областей, лазерное 3D-сканирование применяется также в археологии — для восстановления исторических реликвий, в палеонтологии — для восстановления недостающих элементов скелетов ископаемых существ, в картографии (создании ГИС, карт, геоматики), в медицине, в том числе в стоматологии.

Производители и новинки

FARO Focus

Один из лидирующих производителей на рынке лазерных сканеров, FARO представил два аппарата Focus3D серии S, которые отличаются от своих конкурентов компактностью и легкостью. Особенность этих устройств — способность сканировать при прямом солнечном свете и сохранять привязку к местности с помощью GPS.

Модель FOCUS 3D S 150 используется для сканирования интерьера помещений, архитектурных фасадов, производственного и логистического оборудования, крупномасштабных объектов и мест аварий. Диапазон измерения: 0,6 — 150 м, точность измерений на дальней дистанции: до +/- 2 мм. Подробные характеристики сканера смотрите на сайте.

Сканер Focus3D S 350 предназначен для наружных измерений и работает на расстоянии до 350 м. Точность измерения такая же, как и у предыдущей модели.

SHINING 3D

Новая серия FreeScan от SHINING 3D — это ультрапортативные ручные лазерные 3D-сканеры FreeScan X5 (X5+), FreeScan X7 (X7+). Серия FreeScan применима для широкого спектра рабочих пространств и объектов.

0,02 мм + 0,08 мм/м

Размер объекта, м

Зона сканирования, мм

10-линейная лазерная решетка

14-линейная лазерная решетка

Расстояние до объекта

Creaform

Производитель Creaform также выпустил линейку лазерных сканеров SCAN 3D, в которой представлены модели HandySCAN 3D, MetraSCAN 3D . Это легкие ручные сканеры, которые отличаются простотой использования и не требуют долгой профессиональной подготовки от оператора.

289 x 235 x 296

289 x 235 x 296

до 0,035 (до 0,025)

0,020 мм + 0.060 мм/м

(0,020 мм + 0.040 мм/м)

9.1 м 3 – 86 (64) мкм,

16.6 м 3 – 122 (78) мкм

9.1 м 3 – 86 (64) мкм,

16.6 м 3 – 122 (78) мкм

7 (11) синих лазеров + 1 дополнительная линия

Расстояние до объекта, мм

ScanTech

Серия Handheld

Универсальные, легкие, быстрые и с высокой детализацией изображения, 3D-сканеры серии HandHeld Prince могут использоваться для проектирования, реверс-инжиниринга, контроля качества, 3D-оцифровки культурных ценностей и т.п. Функционирование сканеров этой серии не зависит от уровня или колебаний внешнего освещения. Благодаря использованию красных и синих лазеров, устройства серии Prince могут легко сканировать как большие изделия, так и маленькие предметы.

Красные: 7 лазерных крестов + 1 лазер

Синие: 5 параллельных лазерных линий

Красные: 3 лазерных креста + 1 лазер

Синие: 5 параллельных лазерных линий

Сканирование глубоких отверстий

Число сканов в секунду

480 000 (Red), 320 000 (Blue)

265 000 (Red), 320 000 (Blue)

Частота кадров в секунду

60 (Red), 120 (Blue)

CLASS Ⅱ (безопасный для глаз)

0.05 (Red), 0.02 (Blue)

Объемная точность (без доп. устройства)

0,02 мм + 0,06 мм/м (Red), 0,01 мм + 0,06 мм/м (Blue)

0,02 мм + 0,08 мм/м (Red), 0,01 мм + 0,08 мм/м (Blue)

0,02 мм + 0,025 мм/м (Red), 0,01 мм + 0,025 мм/м (Blue)

Минимальное расстояние до объекта, мм

Читайте также:  Как рассчитать функциональный износ оборудования

300 (Red), 150 (Blue)

Глубина резкости, мм

250 (Red), 100 (Blue)

Область сканирования, мм

275 × 250 (Red), 200 × 200 (Blue)

225 × 250 (Red), 200 × 200 (Blue)

.ply,.xyz,.dae,.fbx,.ma,.obj,.asc,.stl или фирменный

Серия Composite

3D-сканер KSCAN20 объединяет встроенную систему фотограмметрии и режим двойного лазерного сканирования. Сканирование красным и синим лазером дает высокую скорость работы (650 000 измерений/с), высокую детализацию с разрешением 10 мкм и точностью 0,020 мм. Фотограмметрическая система расширяет область сканирования до 2500 мм × 3000 мм и повышает объемную точность до 0,035 мм/м.

Стандартный (Red) / Сверхточный (Blue)

Красные: 7 лазерных крестов + 1 лазер

Синие: 5 параллельных лазерных линий

Сканирование глубоких отверстий

Объемная точность (в зависимости от размера детали)

0,02 мм + 0,035 мм/м (Red),

0,01 мм + 0,035 мм/м (Blue)

Объемная точность с эталонным стержнем

0.05 (Red), 0.01 (Blue)

650 000 измерений/с

CLASS Ⅱ (безопасный для глаз)

Область сканирования, мм

Область сканирования (фотограмметрия), мм

Минимальное расстояние до объекта, мм

500 (Red), 180 (Blue)

Глубина резкости, мм

620 (Red), 200 (Blue)

Глубина резкости (фотограмметрия), мм

Повторяемость в одной точке, мм

Частота слежения (переносной CMM)

Точность ребра, мм

.ply,.xyz,.dae,.fbx,.ma,.obj,.asc,.stl,.igs,.wrl или фирменный

Применение лазерных 3D-сканеров

Сокращение расходов и сроков в строительстве с помощью FARO Focus

Американская строительная компания Gilbane вложила $60 000 в покупку лазера FARO Focus-S 350 и программного обеспечения, а также в обучение персонала. Звучит как слишком крупная инвестиция для небольшой компании, но это вложение окупится очень быстро.

Директор Gilbane по виртуальному проектированию в строительстве Джон Точчи мл. комментирует эту ситуацию так:

«Хотя внедрение лазерного сканирования стоит достаточно дорого, вы быстро находите варианты его применения, о которых даже не подозревали. В одном проекте 30 минут времени сканирования в полевых условиях и 30 минут постобработки облака точек в ПО Autodesk Revit сэкономили нам $30 000.»

Сборка и координация монтажа механической, электрической и водопроводной систем позволила сэкономить на доработках в каждом проекте, в котором Gilbane использовала этот сканер. Предварительная виртуальная сборка воздуховодов и систем исключила необходимость работы на местах, которая могла занять несколько недель.

Пример успешного использования лазерного 3D-сканера FARO Focus S350 — реконструкция здания Kreger Hall Университета Майами.

Без сканера архитекторам пришлось бы работать с нарисованными вручную оригинальными чертежами 85-летней давности. С помощью лазерного устройства сотрудники Gilbane отсканировали 50 000 квадратных футов здания за один день. Вся дальнейшая реконструкция несущих конструкций, электрической, водопроводной и вентиляционной систем производилась на основе полученной 3D-модели.

Контроль качества: решение от ScanTech

По сравнению с литьем и ковкой, штамповка листового металла дает более тонкие и легкие детали. При использовании пресс-форм можно достичь точности на микронном уровне, высокой повторяемости и максимальной идентичности технических характеристик деталей. Тем не менее, штампованные детали из листового металла зачастую имеют деформации и отклонения. Такие детали могут плохо влиять на сборку, поэтому контроль качества, гарантирующий точность изготовления, является очень важной процедурой. То же касается и литых деталей.

Принимая во внимание требования производителя, ScanTech решили использовать для контроля качества штампованных деталей ручной лазерный 3D-сканер PRINCE. Этот 3D-сканер оснащен режимом двойного лазерного сканирования. Режим красного и синего лазера можно переключать в соответствии с различными требованиями к сканированию. Красный лазер обеспечивает высокую скорость измерений, как у обычных портативных 3D-сканеров, а сканирование синим лазером применяется в случае необходимости исключительной детализации и точности, как при использовании метрологических 3D-сканеров. Ниже можно увидеть несколько фотографий, сделанных в процессе сканирования.

Шаг 1: прикрепление маркеров (2 минуты)

Шаг 2: 3D сканирование (3 минуты)

Шаг 3: обнаружение контраста (3 минуты)

На этом примере мы видим, что весь процесс очень простой. Пользователи могут корректировать ключевые области хроматограммы, чтобы получить конкретные значения отклонений и исправить ошибки. Таким образом, 3D-сканирование обеспечивает производство качественного оборудования.

Мировой тур Джастина Тимберлейка и сканеры FARO

Специалисты по лазерному сканированию команды ScanLAB сделали несколько сканов пейзажей Портлендского леса в штате Орегон, США, чтобы создать визуальные эффекты для мирового турне Джастина Тимберлейка «Man of the Woods».

Полученные изображения секвой проецировались лазерами на полупрозрачные панели над сценой и зрительным залом, создавая в воздухе яркое флюоресцирующее изображение природного ландшафта.

Для создания визуального сопровождения концерта понадобился один день работы в зале и 40 сканов. При сканировании команда ScanLAB использовала 2 сканера Faro Focus X 330 со штативами. Полученные данные были обработаны с помощью ПО Faro Scene 6.2., в котором проводилась фильтрация и выравнивание.

Из-за большого размера проекционных поверхностей, для проекции требовались изображения высокого разрешения. Визуализации шириной более 10 000 пикселей не могли быть созданы в столь сжатые сроки другими методами, такими как фотография с последующей ручной обработкой.

Учитывая ограниченное время на съемку, способность 3D-сканера захватывать огромные объемы на расстояниях более 300 метров сыграла ключевую роль в реализации этого проекта. Команда смогла быстро загрузить и обработать данные сканирования, чтобы создать необходимые ​​визуальные эффекты, соответствующие концепции создателей шоу.

Рекомендуемые модели оборудования

Перечисленное в статье оборудование — продукция известных и зарекомендовавших себя производителей, с подтвержденным функционалом и стабильно высоким качеством исполнения и работы. Мы можем смело рекомендовать эти 3D-сканеры нашим читателям для решения широкого спектра задач в разных областях.

Заключение

Как видно из приведенных примеров, лазерное 3D-сканирование повышает эффективность и облегчает работу во многих областях. Количество моделей многоцелевого и специализированного оборудования в этом сегменте, несмотря на относительную новизну направления, постоянно увеличивается и уже сейчас можно подобрать лазерный 3D-сканер для самых разных целей.

Купите в Top 3D Shop оптимальную модель 3D-сканера для решения любых задач. Наши специалисты помогут выбрать максимально подходящий сканер, оформят гарантию и обеспечат техподдержку.

Источник

Лазерные 3D-сканеры: области применения и обзор моделей

Лазерное 3D-сканирование — создание цифровой модели физического тела при помощи луча лазера. Технология бесконтактная, работает на близких и дальних расстояниях, исключает повреждения объектов во время сканирования. Принцип работы лазерных 3D-сканеров: направленный лазерный луч отражается от поверхности предмета, образуя облако точек. Каждая точка имеет свои координаты в пространстве. Программное обеспечение определяет их и создает готовую трехмерную цифровую модель на основе этих данных.

Из обзора вы узнаете, где применяют лазерное сканирование и какое оборудование используют для решения связанных с ним задач.

Назначение лазерных сканеров

В сравнении с традиционными способами измерения, лазерные сканеры имеют важное преимущество — они могут оцифровывать объекты со сложными поверхностями и работать в труднодоступных для человека местах. Основные сферы применения приборов — входной и выходной контроль качества на производстве, инспекция работающих приборов с целью профилактики и устранения дефектов, реверс-инжиниринг и другие области.

Строительство, реконструкция и ремонт объектов

В ходе подготовки проекта здания необходимо оценить особенности участка и стоимость предстоящих работ. С помощью лазерных 3D-сканеров создают модель ландшафта, на базе которой ведутся дальнейшие работы. В процессе строительства требуется промежуточный контроль геометрии будущих зданий: стен, углов, проемов и т.п. Лазерное сканирование справляется с этой задачей точнее и быстрее привычных измерительных технологий.

Основой для внешней или внутренней реконструкции часто является точная цифровая модель, на базе которой планируют изменения и дополнения в текущем интерьере или экстерьере. В этой сфере также незаменимы лазерные сканеры.

Дорожные сети и транспорт

Лазерное сканирование становится неотъемлемой частью планирования и создания городских и загородных дорожно-транспортных сетей, тоннелей, пешеходных участков, железных дорог, портов. Технологию используют для оценки текущего состояния покрытий, планирования и оценки стоимости ремонтных работ, для получения моделей многолетних конструкций, например, мостов. Оборудование задействовано в проектировании, изготовлении, ремонте и тюнинге автомобилей, воздушного транспорта и судов.

Объекты коммунального хозяйства

При помощи лазерных 3D-сканеров стала возможным быстрая оцифровка и документирование инженерных коммуникаций. Сканирование значительно экономит время при техническом обслуживании и реконструкции. Устройства работают дистанционно, минимизируют риски людей при работе в неблагоприятных условиях и на труднодоступных участках.

Нефтедобывающие установки

Нефтедобывающие комплексы, расположенные в воде, нуждаются в постоянном контроле рабочих процессов. Объекты регулярно подвергаются неблагоприятным и переменчивым воздействиям окружающей среды: ветров разной силы и направлений, течений, перепадов температур и т.п. Лазерное 3D-сканирование становится неотъемлемой частью инспекции нефтедобывающих установок. Оборудование позволяет быстро определять и фиксировать деформации и другие повреждения, контролировать износ, рассчитывать сроки планового технического обслуживания, предотвращать аварии.

Судебная экспертиза

На смену фотографиям и ручным измерениям в следственных процессах и судмедэкспертизе приходит лазерное 3D-сканирование. Приборы создают трехмерные модели мест происшествия с точной фиксацией расположения объектов и расстояний между ними. Данные используют в процессе досудебных и судебных разбирательств.

Другие области применения

Лазерные 3D-сканеры облегчают и оптимизирует рабочие процессы в следующих областях:

  • В картографии и геодезии — при создании планов местности, карт, географических информационных систем (ГИС).
  • В археологии — при восстановления и сохранении древних артефактов.
  • В палеонтологии — для создания отсутствующих частей найденных при раскопках скелетов.
  • В медицине, в том числе пластической хирургии и стоматологии.

Обзор моделей и производителей

FARO Focus

FARO входит в пул популярных производителей лазерных сканирующих устройств. Новые приборы серии S модельного ряда Focus3D выделяются на фоне других сканеров легкостью и компактными размерами, а также возможностью работать в условиях яркого солнечного освещения и поддерживать связь с участком расположения при помощи GPS.

Сканер FOCUS 3D S 150 работает на расстоянии до ста пятидесяти метров, с точностью на максимальной дистанции до ±2000 мкм. Прибор используют в дизайне, архитектуре и строительстве, для оцифровки оборудования и других объектов.

Узнать больше об этой модели вы можете на сайте.

Focus3D S 350 сканирует с такой же точностью, как и предыдущий прибор, однако расстояние до объекта измерений увеличено до 0,35 км. Устройство разработано для работы вне помещений.

SHINING 3D

FreeScan — линейка известного китайского производителя цифрового оборудования SHINING 3D. Это универсальные лазерные ручные 3D-сканеры FreeScan X5 (X5+), FreeScan X7 (X7+) весом до 1 кг, с отличными набором профессиональных характеристик.

Основные параметры:
Технические характеристики

Creaform

Отличительные особенности модельного ряда SCAN 3D компании Creaform — высокое качество сканирования в сочетании с простотой использования. Портативные лазерные сканеры HandySCAN 3D, MetraSCAN 3D обладают понятным интерфейсом, не требуют специальных навыков и сложного обучения пользователя.

ScanTech

Модельный ряд Handheld


Источник: cmmxyz.com

Серия устройств HandHeld Prince работает на базе синих и красных лазерных лучей, что позволяет сканировать с высокой точностью крупные и мелкие объекты. Сканеры могут работать в условиях яркого солнечного света и при недостаточном освещении. Благодаря компактному размеру, высокой скорости и детализации, оборудование широко используют в обратном проектировании, инспекции качества, оцифровке музейный, археологических и других объектов.

Читайте также:  Модуль коммутационный Keithley 7712

Серия Composite

Кроме режима двойного сканирования KSCAN20 оснащен системой фотограмметрии, благодаря которой рабочая область прибора составляет 2,5м*3м с точностью до 35 мкм/м.

Синий и красный лазеры обеспечивают высокоскоростное сканирование до 650 тыс измерений в секунду с разрешением 0,01 мм.

Области применение лазерных 3D-сканеров

Уменьшение финансовых и временных затрат в строительстве с помощью FARO Focus

Инвестиции строительной компании Gilbane из США в приобретение лазерного сканера FARO Focus-S 350, ПО и подготовку сотрудников составили $60 000. На первый взгляд, сумма кажется слишком крупной для фирмы небольшого масштаба. Но, после проведения расчетов, руководство компании пришло к выводу, что вложения окупятся в кратчайшие сроки.

По словам директора Gilbane по 3D-проектированию Джона Точчи младшего, после внедрения новой дорогостоящей технологии компания начала использовать оборудование даже в тех сферах, где изначально не планировала. Специалистам удалось сэкономить $30 000 за один час работы Focus-S 350 и программного обеспечения Autodesk Revit.

Построение цифровой модели воздуховодов и других систем позволили избежать ошибок при монтаже физических объектов, который мог занимать несколько недель. Использование FARO Focus при сборке водопроводных, электрических и механических установок помогло оптимизировать затраты на всех этапах работы

Кейс “Модернизация корпуса Университета Майами”

На момент начала работ в распоряжении архитекторов были чертежи, сделанные 85 лет назад, и чуть больше 4,5 тысяч квадратных метров старой постройки. Используя лазерный 3D-сканер, специалисты Gilbane оцифровали учебные площади за один рабочий день. Модернизация несущих конструкций, а также основных коммунальных систем: водопровода, электрики и вентиляции, базировалась на данных, полученных при сканировании.

Инспекция качества с помощью ScanTech

Преимущество технологии штамповки металла, перед ковкой и литьем, заключается в меньшем весе и толщине получаемых деталей. Использование пресс-форм дает высокую точность и максимальное соответствие полученных деталей заданным характеристикам, однако полностью не исключает отклонений и деформаций. Что, в свою очередь, может привести к трудностям при сборке готовых изделий и снижению качества продукции. Поэтому постоянная инспекция качества является необходимой составляющей производства.

Разобравшись в задачах производителя, специалисты ScanTech предложили проверять качество штампованных деталей при помощи лазерного сканера PRINCE. Возможность переключения режимов синего и красного лазера позволили устройству объединить функционал традиционных портативных и метрологических 3D-сканеров. Режим работы с активным лучом красного лазера обеспечивает быструю оцифровку предметов. В случае повышенных требований к точности и детализации, включают режим синего лазерного луча.

На фото представлены этапы работы:

1. Установка маркеров — занимает около двух минут.

2. Оцифровка детали — занимает около трех минут.

3. Выявление отклонений — длится 3 минуты.

Цифровая модель демонстрирует параметры и отклонения, позволяет исправлять ошибки на этапе проектирования. Кейс наглядно показывает, что процесс потребовал минимум времени и усилий.

Использование 3D-сканеров FARO в мировом турне Джастина Тимберлейка

Декорациями к программе Тимберлейка под названием «Man of the Woods» стали “ожившие” на сцене природные пейзажи. Сначала команда ScanLAB оцифровала ряд уголков леса в Американском штате Орегон. Затем лазерные проекторы направляли изображения над зрительным залом и сценой, рисуя удивительные картины Портлендского ландшафта на подвешенных в воздухе полупрозрачных полотнах.

Для подготовки визуальных эффектов использовали два лазерных сканера Faro Focus X 330, программное обеспечение Faro Scene 6.2. Всего потребовалось 40 цифровых копий и 1 рабочий день в концертном зале.

Учитывая ограниченное время для подготовки, большие площади поверхностей для демонстрации изображения и, соответственно, потребность в высоком разрешении картинки, создание визуальных эффектов в короткие сроки без использования выбранной технологии было невозможно.

Рекомендации по подбору лазерных 3D-сканеров

В обзоре мы познакомили вас с оборудованием лидеров рынка с отличной репутацией. Все описанные приборы имеют высокие рабочие показатели, поэтому мы рекомендуем обратить внимание на эти устройства для использования в различных сферах:

Итоги

Рассмотренные примеры наглядно доказывают, что применение лазерного 3D-сканирования оптимизирует рабочие процессы во множестве сфер. Круг задач, решаемых при помощи лазерных 3D-сканеров, постоянно расширяется.

Купите профессиональный лазерный 3D-сканер в Top 3D Shop — опытные специалисты помогут подобрать наиболее подходящее для вашего бизнеса оборудование, ПО, предложат проект модернизации производства.

Источник



Лазерное сканирование зданий и сооружений: все, что нужно знать заказчику

Лазерное сканирование зданий и сооружений стало доступно относительно недавно. В этой статье мы расскажем о его принципах, особенностях и преимуществах. После
этого вы сможете определиться, стоит ли вам воспользоваться новейшими разработками, или же отдать предпочтение консервативным методам.

· Что собой представляет лазерное сканирование?

· Основные виды лазерного сканирования.

· Виды и особенности лазерных сканеров.

· Сферы применения трехмерного моделирования.

· Преимущества метода лазерного сканирования.

· Сколько стоит лазерное сканирование зданий и сооружений?

Проведение инженерно-геодезических работ подразумевает использование специальных приборов. Для их производства используются последние достижения многих отраслей науки, в
том числе, оптики, электроники, механики. Одним из недавних изобретений стал электронный лазерный безотражательный тахеометр. Такой прибор значительно упростил выполнение многих
геодезических задач, увеличил эффективность работы специалистов в области архитектурных обмеров. В сравнении с используемыми ранее измерительными системами, появление тахеометра нового
образца увеличило продуктивность в три раза.

Хотя новые приборы появились совсем недавно, вскоре и они не смогли справляться со всеми запросами современного строительства. Возникла потребность не
только в точности координатных измерений, но также в построении цифровых моделей объектов. Как выяснилось на практике, для этого требуется гораздо
больше информации, чем могут дать стандартные тахеометры. Трехмерное лазерное сканирование зданий стало единственным оптимальным решением поставленной задачи. С его помощью
удалось добиться максимальной детализации объектов, что позволило получить точные цифровые модели и изображения.

Что собой представляет лазерное сканирование?

Лазерное сканирование объектов – это новейший метод получения 2D и 3D моделей окружающего пространства. В процессе работы приборов создается облако
точек с пространственными координатами, которые в итоге дают объемное изображение. Полученная модель объекта может содержать от нескольких тысяч до нескольких
миллионов координатных точек. При этом измерения проходят с точностью до миллиметра.

Принцип работы лазерного сканера можно сравнить с работой любого радара. Он заключается в излучении лазерного луча, который обладает высокой частотой,
и отражении его на колеблющемся зеркале. Так, луч достигает объекта, а затем вновь возвращается в отправную точку. В этот момент
прибор фиксирует время возврата, согласно которому получает данные о расстоянии, на котором находится объект. Так создается облако точек. При этом
стоит отметить, что прибор может отправить сразу множество лучей, то есть мгновенно получить информацию сразу о значительной части объекта.

В отличие от использования тахеометра, этот метод проведения съемки является бесконтактным и максимально автоматизированным. Прибор содержит специальный сервопривод, который самостоятельно
вращает измерительную головку в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Специалисту не нужно больше нажимать какие-либо кнопки для включения дальномера или записи
полученных координат, выискивать цель через окуляр тахеометра, переставлять технику с места на место и пр. Теперь все необходимые измерения можно
провести с одной точки без ущерба точности.

Основные виды лазерного сканирования

В зависимости от сложности объекта, его величины и технических особенностей, вам могут быть предложены следующие виды лазерной съемки:

1. Наземное лазерное сканирование. Оно производится с помощью статичного прибора. Визуализация объекта происходит путем наведения визира, или же путем предварительного
сканирования при небольшой плотности координатных точек. Затем проходит более детальное моделирование каждой отдельной поверхности и сбор всех полученных данных в
единый массив. Для проведения этого типа работ не требуется установка дополнительных отражателей, меток или маркеров.

2. Мобильное сканирование. Съемка проходит с помощью все тех же приборов, но они при этом закреплены на транспортное средство. Оно,
в свою очередь, движется по установленному маршруту для сбора необходимых данных. Сами приборы обладают встроенными компенсаторами наклонов и вибраций, а
также очень жестко крепятся к своему «носителю». Все это позволяет избежать каких-либо неточностей, которые могли бы возникнуть за счет осуществления
съемки в движении.

3. Сканирование с воздуха. Такой тип работ считается наиболее быстрым и детальным. Он позволяет получить картинку местности с учетом всех
особенностей рельефа. При этом можно установить определенную ярусность, чтоб в дальнейшем иметь возможность отдельно работать с объектами инфраструктуры, земной поверхностью,
зданиями и пр.

Виды и особенности лазерных сканеров

Лазерный сканер способен проводить до миллиона измерений за одну секунду. Облако точек, которое получается в результате его работы, можно затем
вывести на экран в виде двухмерного или трехмерного изображения. Главными характеристиками прибора являются показатели точности, дальности, скорости сбора данных, а
также угол обзора. Выбор в пользу того или иного сканера зависит от технологических требований изучаемого объекта. На сегодняшний день доступны
следующие варианты:

1. Сканеры среднего радиуса действия. Дальность до 100 м, допустима погрешность в несколько миллиметров.

2. Сканеры дальнего действия. В работе допускают погрешность от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, работают с дальностью в сотни метров.

3. Маркшейдерские сканеры. Дальность – более километра, погрешность – до дециметра.

Сферы применения трехмерного моделирования

Трехмерное сканирование объектов позволяет создавать цифровые модели не только отдельных зданий и сооружений, но и целых комплексов или территорий. С
его помощью можно получить точные данные даже при работе со сложными архитектурными формами. Это позволяет широко использовать метод для различных
научных исследований, реставрации памятников и пр. Также лазерное сканирование применяют для решения следующих задач:

· создание трехмерного кадастра недвижимости;

· проектирование или топографическая съемка элементов инфраструктуры, промышленных сооружений;

· создание 3D моделей рельефа, сложных технологических объектов;

· сохранение данных об архитектурном наследии;

· съемка фасадов любой сложности;

· получение информации о количестве насыпей и выемок грунта для предприятий горной промышленности;

· слежение за деформациями готовых или строящихся объектов;

· сбор данных для дальнейшего строительства объекта, его полной или частичной реконструкции, планового ремонта и т.д.

По сути, лазерное сканирование зданий и сооружений является универсальной технологией, тем не менее, существует ряд задач, для которых оно является
единственным возможным вариантом решения. Так, к примеру, при проектировании реконструкции здания или контроля за его строительством, только этот метод позволит
получить актуальную цифровую модель на каждом этапе. Также высокая автоматизация гарантирует большую точность и достоверность информации при архитектурных обмерах, геодезической
съемке интерьеров и фасадов зданий.

Читайте также:  Выбор оборудования для архитектурной подсветки

Отдельно стоит сказать о применении лазерного сканирования при съемке объектов транспортной инфраструктуры. Преимущество метода заключается в том, что для его
использования нет необходимости останавливать движение. Так, можно получить данные о состоянии различных транспортных объектов – мостов, тоннелей, автодорог – без
каких-либо неудобств. Это часто необходимо для создания топографических планов, электронных банков данных, проектирования реконструкции или ремонтных работ.

Наземное лазерное сканирование позволяет осуществлять геодезический контроль в горной промышленности. Так, с помощью современных приборов можно получить точные данные о
шахтах, тоннелях, открытых выработках и пр. При этом можно контролировать оползневые процессы, проверять устойчивость бортов штолен и карьеров.

В археологии трехмерное моделирование востребовано в целях сохранения точных данных об исследуемых памятниках. Эта информация может использоваться как в научных
целях, так и в качестве виртуального музея. Также сканирование применяют для фиксации находок и мест раскопок.

Преимущества метода лазерного сканирования

Лазерное сканирование – это выгодная экономия материальных и временных затрат. Оно позволяет в кратчайшие сроки получить максимальное количество данных, а
затем создать детальную 3D-модель объекта. Это дает возможность хранить в электронном виде подробную информацию о любом объекте, будь то архитектурный
памятник, жилой комплекс, промышленное здание, рельеф территории и пр. При этом она может быть в дальнейшем использована в различных компьютерных
программах для планирования реконструкций, ремонтных и строительных работ. Современные приборы создают системы данных, которые совместимы с Autodesk, AVEVA, AutoCAD, Intergraph
и прочими средствами проектирования мировых производителей.

Также к преимуществам лазерного сканирования стоит отнести следующие его особенности:

1. Высокая точность. Погрешность приборов находится на минимальном уровне. Кроме того, сканеры можно настроить на фиксацию первого или последнего отражения.
Например, это позволит различить грунт и растительность и пр.

2. Полнота информации. Лазерные сканеры создают облака из миллионов точек с пространственными координатами. Это значит, что даже самые мелкие детали объекта будут учтены в цифровой модели.

3. Мгновенная визуализация. Современные приборы работают таким образом, что вы сразу же получите все результаты в 3D-виде. Соответственно, не придется
тратить дополнительное время на обработку данных и привлекать для этого специалистов.

4. Безопасность. Когда речь идет о съемке опасных или труднодоступных объектов, лазерное сканирование является наиболее оптимальным вариантом. Дальность работы приборов
и угол их обзора позволят получить точные данные с безопасного расстояния.

5. Автоматизация. Правильная настройка оборудования позволит совершать все необходимые измерения простым нажатием кнопки, что исключает практически все внешние влияния на
результат инженерно-геодезических работ.

Недостатки технологии

Для объективной оценки возможностей лазерного сканирования, стоит уделить внимание и его недостаткам. На самом деле, их не так много, при
этом, приборы постоянно совершенствуются и появляются все более универсальные модели. Тем не менее, на данный момент можно отметить следующие неудобства
при работе с лазерными сканерами:

1. Большинство современных моделей сканеров не предназначены для работы при минусовой температуре. Таким образом, в зимнее время воспользоваться преимуществами технологии
может оказаться затруднительно. Сейчас доступны новые приборы, работающие до -20 градусов, но далеко не каждая компания может похвастаться наличием такого
оборудования. Кроме того, его использование может обойтись дороже.

2. При лазерном сканировании сложных архитектурных форм возникают определенные трудности с автоматическим переносом данных в программы компьютерного моделирования. Это связано
с тем, что большинство подобных приложений описывают здания лишь самыми простыми геометрическими формами. Соответственно, при моделировании архитектурных памятников или сложных
интерьеров придется переносить многие данные вручную.

Также стоит отметить, что лазерное сканирование зданий и сооружений не является полностью автоматической процедурой. Безусловно, оно позволяет избежать многих трудоемких
задач, а сложные и опасные измерения осуществляет одним нажатием кнопки. Тем не менее, для получения полной картины все равно понадобится
работа специалиста, поскольку необходимо правильно выбрать точки для съемки, спланировать сеансы сканирования и пр. Особенно это важно при работе со
сложными объектами, например, архитектурными памятниками. Иногда для получения необходимых данных точки устанавливают, как внутри, так и снаружи здания.

Сколько стоит лазерное сканирование зданий и сооружений?

Многие заказчики считают, что использование новых технологий и более точных приборов обязательно связано с дополнительными финансовыми затратами. Именно поэтому они
отдают предпочтение более консервативным методам, пытаясь таким образом немного сэкономить, хоть и с потерей точности. На самом деле, если речь
идет о сканировании небольших зданий или территорий, то применение 3D-сканера обойдется примерно в ту же сумму, что и при других
наземных видах съемки. При этом более точные данные и максимальная детализация позволят избежать лишних затрат при дальнейшем проектировании и строительстве.

Что же касается крупных объектов, то здесь трехмерная съемка значительно выигрывает у тахеометрической, поскольку большинство данных можно будет получить с
одной точки. Соответственно, не возникнет необходимости транспортировки оборудования и персонала. Таким образом, рост технического прогресса позволил не только улучшить качество
получаемых данных, но также привел к удешевлению услуги.

Можно сделать вывод, что сейчас лазерное сканирование зданий и сооружений является наиболее перспективным направлением для проведения различных инженерно-геодезических работ. Высокая
технологичность метода дает неоспоримые преимущества, в сравнении с другими видами топографической съемки. При этом использование новой технологии не только не
увеличивает стоимость услуг, но даже помогает выгодно сэкономить.

Надеемся, вы получили всю необходимую информацию по этой теме. Будем рады вас видеть на наших страничках в соцсетях, где вы сможете найти еще больше актуальной информации!

Свяжитесь с экспертами и получите бесплатную консультацию!

Источник

Лазерное сканирование

Группа компаний «Геодезия и Строительство» предлагает профессиональное оборудование для лазерного сканирования от ведущего американского производителя Trimble Navigation. Основная часть устройств — это наземные лазерные сканеры (Trimble X7, Trimble TX8, Trimble SX10), а также в продаже есть системы для мобильного лазерного сканирования (Trimble MX2, Trimble MX8, Trimble MX9).

При выборе конкретной модели учтите такие критерии, как угловая точность, дальность измерения, точность измерения по призме, возможность сканирования в нестандартных условиях, допустимая рабочая температура, степень пылевлагозащищенности.

Области применения оборудования для лазерного сканирования

Мобильное и наземное лазерное сканирование — один из самых современных и эффективных видов съемки, позволяющий получить информацию о местности, полезных ископаемых, архитектурных сооружениях, объектах инфраструктуры и других объектах исследования. Отраслей, в которых используется это оборудование, достаточно много:

  • транспортная инфраструктура (детальная съемка инженерных сооружений, инженерно-геодезические изыскания, создание трехмерных моделей тоннелей и мостов, техническая инвентаризация объектов);
  • объекты топливного и энергетического комплексов (проектирование и реконструкция магистральных трубопроводов, создание чертежей, разработка технической документации, выявление недостатков, деформаций и потенциально аварийных ситуаций на объектах);
  • добывающая отрасль (мониторинг состояния карьеров и подземных горных выработок, создание картографической основы, определение мест с просадкой грунта);
  • управление городским хозяйством (съемка территории перед строительством того или иного сооружения, исследование уже эксплуатируемых зданий для реконструкции, инвентаризация городских объектов, развитие городской инфраструктуры, 3D-визуализация населенного пункта или отдельной улицы);
  • вопросы землеустройства (создание картографической основы для дальнейшего проведения кадастровых работ, решение имущественных споров);
  • археологические работы (обнаружение скрытых археологических объектов, моделирование памятников архитектуры для реставрации).

Осуществлять лазерное сканирование и проектирование можно при любых погодных и климатических условиях, а полученные данные легко обрабатываются в различных приложениях — инженерных, строительных, проектно-конструкторских.

Преимущества лазерного сканирования

Разработчики лазерных сканеров для геодезических работ преследуют две главные задачи: первая — сокращение трудозатрат и сроков работы в полевых условиях, вторая — предоставление максимально точных результатов исследования. Лазерное оборудование Trimble по многим параметрам превосходит аналогичные устройства для классической съемки:

  • высокая скорость съемки и обработки данных (например, лазерный сканер X7 работает со скоростью 500 000 точек в секунду, а модель MX9 выдает до 1 млн точек в секунду);
  • детальность данных (лазерное оборудование позволяет определить не только форму исследуемого объекта, но и ряд других характеристик, в том числе и скрытых);
  • универсальность (съемку можно осуществлять в труднодоступных местах, в стесненных условиях и даже под землей);
  • автоматизация процесса обработки информации (на результат не влияет человеческий фактор);
  • эксплуатация техники в широком диапазоне температур (от -20 °C до 50 °C, но возможны и другие варианты).

Еще одно важное преимущество кроется в продуманной комплектации оборудования, при помощи которого проводится лазерное сканирование зданий и сооружений. Яркий пример —сканер Trimble TX8, который состоит из такого набора: планшет, подставка с оптическим центриром, аккумулятор, блок питания, кабель с переходниками, флешка, стилусы, самоклеящиеся маркировочные материалы, защитные пленки на экран. Для удобства транспортировки все содержимое помещается в специальный кейс.

Распространенные технические и эксплуатационные характеристики

Чтобы осуществить сканирование дорог и рельефа действительно на высоком профессиональном уровне, достаточно лишь правильно выбрать наземный лазерный сканер. К основным характеристикам можно отнести следующие:

  • система самонивелирования помогает выставить устройство на штативе с точностью до 5°;
  • система автокалибровки за считанные секунды вносит необходимые правки в дальномерный и угломерный блоки;
  • допускается 3D-сканирование не только в горизонтальном, но и в любом другом положении, в том числе и при погружении в резервуар;
  • управление устройством выполняется через Wi-Fi, смарт-устройство или посредством USB-кабеля (оптимальное программное обеспечение — Trimble Perspective);
  • время функционирования от одного аккумулятора составляет около 4 часов.

При выборе оборудования для мобильного сканирования стоит обратить внимание на такие особенности:

  • надежная крепежная система для фиксации сканера на транспортном средстве или на летательном аппарате;
  • наличие 4 камер: одна направлена назад и вниз, две боковые, одна панорамная с полем зрения 360°;
  • есть возможность коридорной съемки на трассах со скоростью движения транспорта более 100 км/ч;
  • высокая точность полученных данных (50 мм — по высоте, 20 мм — в плане);
  • использование специальных инерциальных датчиков, которые заметно уменьшают погрешность при определении координат;
  • защищенный корпус по стандарту IP64, который не боится пыли и умеренных атмосферных осадков.

Если вашему предприятию необходимо ультрасовременное техническое оснащение для лазерного сканирования в геодезии и других областях, обратитесь в ГК «Геодезия и Строительство». Менеджер компании выслушает ваши пожелания и подберет именно тот сканер, который на 100% справится с поставленной задачей и впишется в бюджет.

Остались вопросы организационного плана или относительно технических характеристик и функциональных возможностей конкретных моделей лазерных сканеров? Звоните: 8 (800) 500-89-48 или 7 (495) 783-56-39.

Источник