Tipos de laser escaners 3D terrestres

El Láser Scaners 3D Terrestre (LS3D) mide, básicamente, coordenadas polares (ángulos y distancias) y almacena las coordenadas rectangulares (x, y, z). La componente que mayor destaca es, sin duda, la medición de distancia.

En función de la medición de la distancia, podemos clasificar los LS3D en 2 tipos:

TOF (Time of Flight – tiempo de vuelo) – esta técnica se basa en la medición del tiempo de transmisión del laser a partir del emisor, reflectando en el obtejo escaneado y retornando hasta el receptor (Figura 1). Esta técnica permite que el retorno del laser pueda ser controlado y sean almacenados varios retornos a partir de un único pulso. Para cada giro horizontal y/o vertical, calculado en función de la resolución requerida, es emitido un pulso donde tenemos entonces el tiempo medido y, consecuentemente, la distancia determinada por la velocidad concibida del laser. Ahora, existen equipamientos que permiten la medición de poco más de 100 mil puntos por segundo, alcanzando hasta cuatro kilómetros de distancia. Estos equipos son muy utilizados para topografía, donde la mayor distancia alcanzada permite ganar en productividad, más precisión de las coordenadas llega a algunos centímetros por causa de la precisión angular.

geom0009
Figura 1: Esquema gráfico de la medición del tiempo

Diferencia de Fase (Phase Shift) – esta técnica emite el laser de forma contínua (Figura 2) y, a través de la diferencia de fase (??), identifica las variaciones de distancia, restando resolver el número (N) de longitudes de ciclos internos (?) por un sistema de ecuaciones. La gran ventaja de esta técnica es la mayor precisión en la medición (pudiendo llegar a décimos de milímetro en la distancia) y también la cantidad de puntos registrados, que actualmente llega a 1 millón de puntos por segundo. Estos equipos son muy utilizados para “as built” industrial, patrimonio histórico, arquitectura e ingeniería inversa, por ejemplo.

geom0010
Figura 2: Esquema gráfico de la diferencia de Fase

En función de la técnica de recolección, podemos clasificar los LS3D en 2 tipos:

Estático – el equipamiento fue parado sobre un punto, haciendo el escaneo del área de interés. Cada punto ocupado es llamado “escenas”, donde para medir toda el área de interés, es necesario ocupar varias cenas (Figura 3). Las escenas son unidas analíticamente por puntos en común, generando la nube de puntos. Tienen como ventaja la accesibilidad (usa como soporte trípode convencional) y precisión posicional (compensadores garantizan la verticalidad del equipo).

geom0011
Figura 3: Puntos en común medidos en dos cenas estáticas.

Móvil – Un laser escáner bidireccional es hace medidas durante su desplazamiento. Para garantizar el posicionamiento del punto medido, es necesario el uso de sensores externos, como el GNSS y sistema inercial (Figura 4). El funcionamiento es muy similar a los equipos aerotransportados, teniendo una precisión degradada en función de varios sensores, angulos y distancias medidas. La agilidad de la recolección de campo es el punto alto, pues, incluso en baja velocidad de levantamiento, es posible abarcar grandes áreas. Debido a los sensores externos, su tamaño es mayor que el estático y puede ser instalado sobre cualquier vehículo móvil.


Figura 4: Movimiento del vehículo genera el 3D

Fuente:

MundoGeo

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Solve : *
24 ⁄ 8 =