如何评价激光扫描的精度?
时间:2014-05-23 阅读:1963
目前市场上销售的射程大于10米的三维激光扫描仪有许多不同的型号。如何评价激光扫描的精度,北仑源明为您简单介绍一下。
基于相位差的三维激光扫描仪的精度因为受光线和扫描角度大的影响,会经常波动和变化。因此精度难以确定。它的位置扫描精度随厂家不同而不同,Z&F的精度较高,在25米以内,一般在5mm以内,Faro等其他厂家的要差些;在50米以内,即使是Z&F的精度一般也在10mm以上。基于相位差的三维激光扫描仪的精度重复性较差。
基于时间-飞行差的三维激光扫描仪的精度测量重复性好,受光线影响小,但是如果垂直扫描角度较大时,由于激光点云的斑点形状变形(圆形的成为椭圆或畸形),也会使精度显著降低。Riegl公司和天宝习惯以100米的距离来标定其产品的测量精度,而其他厂家喜欢用50米的距离来标定,建议不要混淆了。
另外,由于精度与所使用的标靶的反射率和形状以及垂直扫描角度密切相关,徕卡、Optech、天宝、Z&F、Faro等公司所给出的精度全是在的标靶情况下得出的,因此,用户不可能指望他在使用中能够重复厂家所给出的精度,甚至相差很多。如徕卡的scanstation2,厂家给出的点位精度为±6mm,距离精度为±4mm (50米距离)。但是,在实际应用中,即使你使用徕卡推荐的标靶,在50米的距离,采用小的垂直扫描角度,你也达不到8mm的精度,请不要沮丧,因为他们使用的标靶是不一样的。但是,Riegl公司的测量精度往往给的“非常保守”。如LMS-Z420i,厂家给出的精度为±10mm(100米距离)。即使你对着一堵墙去扫描,你也会发现达到该精度毫不费力。如果你访问Riegl的,其型的VZ-400,精度为±5 mm(100米距离)。但是,在使用该激光扫描仪对于建筑物的实际测量中,精度为±5 mm(受到树木遮挡的墙面区域,100米距离);而在没有受到树木遮挡的墙面,其单点距离的测量精度为<±1.8 mm (85米距离)。
固定在一个位置,使用激光扫描仪多次扫描物体,能够显著提高激光扫描仪的测量精度。但是重复扫描次数大于5次后,精度不会再有提高。提高的幅度约为30%。汉堡大学对Riegl的LMS-Z420i进行测试比较,发现在使用标靶的情况下,在50米到200米的距离范围内,其扫描精度优于±5 mm,远远优于厂家自己公布的参数。而Faro、天宝等的却与其公布的相差较大。与徕卡和Z&F所公布的精度基本符合,但是全是其多次重复扫描的精度,并且是使用特殊的球型标靶。
另外,基于相位差的三维扫描仪厂家所公布的精度,全是在其使用100,000点/秒以上的发射频率(测量一个全景需要许多个小时)时所获取的,我们前面讲过,在目前,谁也不会在实际应用中使用那么高的频率,因此,仅有借鉴作用。