Handgeführter 3D-Laserscanner
aus Wikipedia, der freien encyclopedia
Während die Entwicklung dreidimensionaler Technologien schnell vorangeht, bleibt die Erfassung von hochwertigen Geländedaten in abgelegenen hochalpinen Gebieten eine Herausforderung. Die Anwendung von bodengestützten Methoden, wie terrestrischem Laserscanning (TLS), wird durch hohe Investitionskosten, die Tragbarkeit von großen Instrumenten und den Energiebedarf in entlegenen Gebieten erschwert.[1] Eine Alternative stellen handgeführte 3D-Laserscanner dar. Bei diesen handelt es sich um eine Variante des terrestrischen Laserscannings (TLS). Diese Geräte sind jedoch nicht uneingeschränkt flexibel einsetzbar und teils an eine Trägerplattform, wie zum Beispiel an ein Fahrzeug, gebunden. Für Gebiete mit steilen Hängen, Hangrutschungen und/oder felsiger Oberfläche können handgeführte 3D-Laserscanner (HLS) zum Einsatz kommen.[2] Diese dienen dabei der Umwandlung eines realen Objekts in eine digitale Form. Die gescannten Daten liegen nach der Aufnahme als Punktwolken vor, wobei jeder Punkt eine Position im Raum hat und sich auf ein Koordinatensystem bezieht. Es kann eine Einteilung der 3D-Scanner in stationäre und mobile Geräte vorgenommen werden. Bei stationären 3D-Scannern handelt es sich um Geräte mit großen Abmessungen, welche an einen Ort gebunden sind. Mobile Geräte hingegen sind von geringerer Größe und können zu einem unbewegten Objekt gebracht werden. Mit der zunehmenden Verwendung von Laserscannern, folgte das Bestreben nach leistbaren, effizienten und benutzerfreundlichen Geräten. Obwohl manche Anwendungen aufwendige Geräte erfordern, können heutzutage etliche Aufgaben bereits mit preisgünstigeren und kleineren handgeführten 3D-Laserscannern durchgeführt werden.[3]
Beim Scannen ist es notwendig, die grundlegenden Parameter der Umgebung, wie die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und die Beleuchtung im Raum nicht zu verändern, da diese einen großen Einfluss sowohl auf die Kalibrierung des Gerätes, als auch auf den Scan hat. Vor jedem Messvorgang ist es notwendig eine Kalibrierung bzw. Prüfung des 3D-Scanners durchzuführen. Im Fall eines Laser- und optischen 3D-Scanners wird eine Kalibrierungsplatte in verschiedenen Abständen und Neigungen gescannt. Um eine genaue Rekonstruktion zu ermöglichen und Abweichungsprobleme zu vermeiden, sollte der Vermessungsweg eine geschlossene Schleife bilden, sodass der gleiche Bereich am Anfang und am Ende des Weges gescannt wird.