Нові моделі лазерного сканера faro focus3d

Павло Музикін
Начальник відділу координатно-вимірювального обладнання ТОВ «ТЕСИС»

Моделі лазерного сканера FARO Focus3D не перестають дивувати ринок. Час показав, що невеликий розмір, мала вага, низька ціна, збільшений діапазон вимірювань, розширені можливості сканування - все це стає ключовими елементами інноваційного розвитку лазерних технологій фірми FARO. Сьогодні сканер FARO Focus3D є єдиною в світі моделлю, яку без зусиль можна покласти в невеликий кейс, вилетіти на об'єкт, взявши його в салон літака, швидко встановити в місці вимірювань і якісно виконати роботу.

Лазерні сканери FARO Focus3D X330 / 130 є новітніми моделями лінійки фазових сканерів середньої дальності, маркування 330 і 130 вказує на робочу дальність обладнання, яка становить 330 і 130 м відповідно.

Для підвищення якості «зшивання» сканів в єдине ціле нові сканери FARO Focus3D X330 / 130 використовують вбудований GPSпріемнік, висотомір і компас. Крім того, в цих моделях застосована поліпшена система шумозаглушення і можливість сканування навіть при прямому сонячному світлі. Покращився також функціонал програмного забезпечення, в першу чергу в плані попередньої обробки відсканованого хмари точок. Наприклад, з'явилася можливість за допомогою недорогих додаткових програмних модулів миттєво обчислити об'єм об'єкту сканування, порахувати його площа, зробити анімацію - «обліт» всередині хмари точок і т.д.

У стандартну комплектацію сканера FARO Focus3D X330 / 130 входить автомобільна зарядка, додатковий захисний кожух і швидкознімне пристрій для установки на будь-який фотоштатив і на трегер.

Технічні характеристики моделей FARO Focus3D X330 / X130

• діапазон вимірювань моделі Focus3DX330 / X130 *: 0,6 м - 330/130 м всередині / поза приміщеннями з розсіяним світлом 90% відбивають світло;
• швидкість вимірювання: 122,000 / 244,000 / 488,000 / 976,000 точок / с, змінна;
• системна помилка *: ± 2 мм на 10 і 25 м, кожна при 90 і 10% відображенні

• на відстані 10 м - «сирі» дані: 0,3 мм при 90% відображенні; | 0,4 мм при 10% відображенні;
• на відстані 10 м фільтр шумів ***: 0,15 мм при 90% відображенні; | 0,2 мм при 10% відображенні;
• на відстані 25 м - «сирі» дані: 0,3 мм при 90% відображенні; | 0,5 мм при 10% відображенні;
• на відстані 25 м - фільтр шумів ***: 0,15 мм при 90% відображенні; | 0,25 мм при 10% відображенні

• дозвіл: до 70 Мп в кольоровому скане;
• динамічний колір: автоматична адаптація яскравості;
• паралакс: відсутній, співвісний розміщення

• вертикальне поле зору: 300 °
• горизонтальне поле зору: 360 °
• вертикальний крок: 0,009 ° (40,960 3D ПКС на 360 °)
• горизонтальний крок: 0.009 ° (40,960 3D ПКС на 360 °)
• максимальна вертикальна швидкість сканування: 5,820 об. / м або 97 Гц

Лазер (оптичний трансмітер)

• лазерний клас: 1;
• довжина хвилі: 1550 нм;
• розбіжність променя: Типове 0,19 мрад (0.011 °);
• діаметр променя на виході: 2,25 мм

• зберігання даних: SD, SDHC, SDXC; 32Гбайт SDкарта в комплекті;
• управління сканером: сенсорний дисплей і віддалений контроль через WiFi;
• новий WiFi (WLAN) доступ: віддалений контроль, візуалізація ськана і скачування за допомогою мобільних пристроїв з технологій Flash

• двовісний інклінометр: рівень для кожного скана: точність 0,015 °; діапазон ± 5 °
• висотомір: електронний барометр
• компас: електронний компас, який додає орієнтацію по сторонах світу в кожен скан
• вбудований GPS, що підвищує точність при «зшивці» даних

• напруга: 19 V (зовнішнє живлення), 14,4 V (батарея);
• потужність: 40 W і 80 W (при зарядці батареї);
• час роботи батареї: до 5 год;
• температура навколишнього середовища: від +5 до + 40 ° C;
• вологість: без конденсату;
• кабельний роз'єм: розташований на підставі сканера;
• вага: 5,0 кг;
• габаритні розміри: 240Ѕ200Ѕ100 мм

* Системна помилка визначається як максимальна помилка на дистанції між точкою прив'язки сканера і крапкою на плоскій мети.

** Системні шуми визначаються як стандартні відхилення значень від реальної поверхні.

*** Алгоритм зменшення шуму може бути активований для усереднення за чотирма або 16 точок, таким чином «стислий» шум може мати фактор 2 або 4.

Коротенько розглянемо принцип роботи лазерного сканера. За допомогою лазерного променя сканер вимірює відстань до об'єкта і два кути, що дає можливість обчислити координати точки на об'єкті. Пучок лазера виходить з випромінювача, розташованого в вимірювальної голівці сканера, відбивається від поверхні об'єкта і повертається в приймач (також розташований в вимірювальної голівці). Оператор задає крок сканування, що обертається призма розподіляє лазерний пучок по вертикалі, а сервопривід, повертаючи блок вимірювальної головки, забезпечує розподіл пучка по горизонталі з заданим кроком. Дані вимірювань автоматично записуються на зовнішній або внутрішній носій пам'яті.

У лазерних сканерах FARO Focus3D використовується фазовий метод вимірювання відстаней, заснований на визначенні різниці фаз посилаються і прийнятих модульованих сигналів. У цьому випадку відстань обчислюється за формулою: R = φ2R Ѕ c / (4π Ѕ ƒ), де φ2R - різниця фаз між опорним і робочим сигналом; ƒ - частота модуляції.

Для фіксації пространственногеометріческіх даних об'єкта необхідно визначити оптимальні позиції або місця установки сканера, звідки добре проглядаються всі сектори об'єкта. Місця установок сканера вибираються оператором таким чином, щоб в результаті всі ділянки потрібного об'єкту були швидко зафіксовані і не залишалося «сліпих зон». Це один з головних принципів, від якого залежить ефективність всієї роботи. При скануванні система координат кожного окремого скана, виробленого з певної точки установки приладу, знаходиться в центрі вимірювальної головки сканера. Для зв'язку координат об'єкту, отриманих з різних місць установки сканера, необхідно вибрати єдину систему координат, визначити в ній центр сканування для кожного випадку і трансформувати всі отримані координати в єдину систему. Процедура створення єдиного скана з декількох називається «зшивкою» сканів. Найпоширенішим методом «зшивання» є метод поєднання сканів по опорних точках, які присутні на суміжних сканах. Для обробки сканів і зшивання їх в одну картину компанія FARO пропонує використовувати спеціальну програму FARO Scene, що поставляється зі сканером. В якості опорних точок можна вибирати якісь довільні точки, відзначити їх на кожному з сканів і по ним «зшити» дані в єдине ціле. Для збільшення точності «зшивання» даних компанія FARO рекомендує застосовувати свою методику. У цьому випадку в якості опорних точок пропонується використовувати спеціальні маркери. Дуже добре зарекомендували себе маркерисфери діаметром 145 мм, покриті спеціальною світловідбиваючої фарбою. Для «зшивання» двох сканів необхідно використовувати, як мінімум, три опорні точки (сфери).

Якість і точність отримання інформації про об'емнопространственних параметрах об'єкта у вигляді хмари точок (цифрового масиву даних) залежить від багатьох технічних параметрів застосовуваного обладнання та програмного забезпечення, але в першу чергу, звичайно, від досвіду і професійних навичок оператора.

Нові моделі лазерних сканерів FARO Focus3D значно розширюють сфери застосування подібних пристроїв:

• архітектура - архітектурні обміри, геодезичне забезпечення проектування і монтажу фасадних конструкцій; контроль деформацій; 3Dмоделірованіе будівель, вулиць і кварталів; складання детальних планів і 2Dчертежей; моніторинг фасадів; створення і відновлення виконавчої документації, створення робочих креслень;
• будівництво та експлуатація споруд - 3Dмоделірованіе; коригування проекту в процесі будівництва; оптимальне планування і контроль переміщення, монтаж / демонтаж великих частин споруд або обладнання; супровід монтажних робіт; моніторинг стану об'єкта при експлуатації; відновлення втрачених креслень;
• будівництво та експлуатація автомобільних і залізних доріг - зйомка дорожнього полотна, створення 3Dмоделі рельєфу; проектування, реконструкція і будівництво об'єктів інфраструктури; діагностика стану рейкової колії, будівництво під'їзних шляхів, контроль граничних величин відхилень;
• гірська промисловість - 3Dмоделірованіе відкритих кар'єрів і підземних виробок; визначення обсягів виробок і складів, маркшейдерська супровід буропідривних робіт, будівництво та проектування об'єктів облаштування родовищ;
• нафтогазова промисловість - 3Dмоделірованіе родовищ, продуктопроводів, відкритих кар'єрів і підземних виробок; високоточні цифрові моделі складних технологічних об'єктів і вузлів; інвентаризація і моніторинг; геометричний контроль резервуарів; маркшейдерська супровід буропідривних робіт; проектування об'єктів облаштування родовищ;
• енергетика - зйомка об'єктів (кабелі, опорні конструкції), створення 3Dмоделей, супровід монтажних робіт; моніторинг стану об'єкта, контроль деформацій, складання планів і креслень;
• криміналістика - фіксація слідів аварій, терористичних актів, дорожньо-транспортного пригод.

Переваги лазерних сканерів наземного базування:

В цілому можна відзначити, що нові сканери FARO Focus3D X330 / X130 стали більш зручними, потужними і функціональними.

З описаними в даній статті сканерами вже сьогодні можна ознайомитися в офісі компанії ТЕСИС - офіційного дистриб'ютора устаткування фірми Faro Technologies вУкаіни.

Популярні статті

Майбутнє CAM-систем

Нова лінійка професійної графіки NVIDIA Quadro - в центрі візуальних обчислень

Компанія NVIDIA оновила лінійку своїх професійних графічних карт Quadro. Нова архітектура Maxwell і збільшений обсяг пам'яті дозволяють продуктивно працювати з більш складними моделями в найвищих дозволах. Продуктивність додатків і швидкість обробки даних стали вдвічі вище в порівнянні з попередніми рішеннями Quadro

OrCAD Capture. Методи створення бібліотек та символів електронних компонентів

У цій статті описані різні прийоми і способи створення компонентів в OrCAD Capture, які допоможуть як досвідченому, так і починаючому користувачеві значно скоротити час на розробку бібліотек компонентів і підвищити їх якість