如何評價(jià)激光掃描的精度?
目前市場上銷售的射程大于10米的三維激光掃描儀有許多不同的型號。如何評價(jià)激光掃描的精度,北侖源明為您簡單介紹一下。
基于相位差的三維激光掃描儀的精度因?yàn)槭芄饩€和掃描角度大的影響,會經(jīng)常波動和變化。因此精度難以確定。它的位置掃描精度隨廠家不同而不同,Z&F的精度較高,在25米以內(nèi),一般在5mm以內(nèi),F(xiàn)aro等其他廠家的要差些;在50米以內(nèi),即使是Z&F的精度一般也在10mm以上。基于相位差的三維激光掃描儀的精度重復(fù)性較差。
基于時(shí)間-飛行差的三維激光掃描儀的精度測量重復(fù)性好,受光線影響小,但是如果垂直掃描角度較大時(shí),由于激光點(diǎn)云的斑點(diǎn)形狀變形(圓形的成為橢圓或畸形),也會使精度顯著降低。Riegl公司和天寶習(xí)慣以100米的距離來標(biāo)定其產(chǎn)品的測量精度,而其他廠家喜歡用50米的距離來標(biāo)定,建議不要混淆了。
另外,由于精度與所使用的標(biāo)靶的反射率和形狀以及垂直掃描角度密切相關(guān),徠卡、Optech、天寶、Z&F、Faro等公司所給出的精度全是在的標(biāo)靶情況下得出的,因此,用戶不可能指望他在使用中能夠重復(fù)廠家所給出的精度,甚至相差很多。如徠卡的scanstation2,廠家給出的點(diǎn)位精度為±6mm,距離精度為±4mm (50米距離)。但是,在實(shí)際應(yīng)用中,即使你使用徠卡推薦的標(biāo)靶,在50米的距離,采用小的垂直掃描角度,你也達(dá)不到8mm的精度,請不要沮喪,因?yàn)樗麄兪褂玫臉?biāo)靶是不一樣的。但是,Riegl公司的測量精度往往給的“非常保守”。如LMS-Z420i,廠家給出的精度為±10mm(100米距離)。即使你對著一堵墻去掃描,你也會發(fā)現(xiàn)達(dá)到該精度毫不費(fèi)力。如果你訪問Riegl的,其型的VZ-400,精度為±5 mm(100米距離)。但是,在使用該激光掃描儀對于建筑物的實(shí)際測量中,精度為±5 mm(受到樹木遮擋的墻面區(qū)域,100米距離);而在沒有受到樹木遮擋的墻面,其單點(diǎn)距離的測量精度為<±1.8 mm (85米距離)。
固定在一個(gè)位置,使用激光掃描儀多次掃描物體,能夠顯著提高激光掃描儀的測量精度。但是重復(fù)掃描次數(shù)大于5次后,精度不會再有提高。提高的幅度約為30%。漢堡大學(xué)對Riegl的LMS-Z420i進(jìn)行測試比較,發(fā)現(xiàn)在使用標(biāo)靶的情況下,在50米到200米的距離范圍內(nèi),其掃描精度優(yōu)于±5 mm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于廠家自己公布的參數(shù)。而Faro、天寶等的卻與其公布的相差較大。與徠卡和Z&F所公布的精度基本符合,但是全是其多次重復(fù)掃描的精度,并且是使用特殊的球型標(biāo)靶。
另外,基于相位差的三維掃描儀廠家所公布的精度,全是在其使用100,000點(diǎn)/秒以上的發(fā)射頻率(測量一個(gè)全景需要許多個(gè)小時(shí))時(shí)所獲取的,我們前面講過,在目前,誰也不會在實(shí)際應(yīng)用中使用那么高的頻率,因此,僅有借鑒作用。