معرفی لیزر اسکنرهای نقشه برداری
تاریخچه لیزر اسکنر
لیزر اسکنر در طول نیمه دوم ، قرن 20 در تلاش برای بازسازی سطوح اشیاء و مکان های گوناگون توسعه یافت؛ تکنولوژی ای که به خصوص در زمینه های تحقیق و طراحی کمک می کند.
اولین تکنولوژی لیزر اسکنر در سال 1960 ایجاد شد و در طول نیمه دوم ، قرن 20 در تلاش برای بازسازی سطوح اشیاء و مکان های گوناگون توسعه یافت. اسکنرهای اولیه از چراغ ها، دوربین ها و پروژکتورها برای کار اسکن استفاده می کردند. به دلیل محدودیت های تجهیزات اغلب زمان و تلاش زیادی برای اسکن کردن دقیق اشیاء می گرفت. بعد از سال 1985 آنها با اسکنرهایی جایگزین شدند که می توانست از نور سفید لیزر برای ضبط سطوح استفاده کند.سیستم لیزر اسکنر برای اولین بار در ایالات متحده در اواسط سال 1990 مورد استفاده قرار گرفت و به سرعت کاربرد آن در امور کنترلی و عمرانی پالایشگاه های نفت بنیاد نهاده شد. کاربرد لیزر اسکنر برای نقشه برداری و ثبت ساختمان ها توسط (Plowman Craven)و همکارانش در انگلستان شروع شد. اولین کاربرد لیزر اسکنر به منظور تهیه داده های سه بعدی چون ساخت (As-Built) برای بهبود امکانات پالایشگاه در اکتبر 2000 بوده است. برای اولین بار استفاده از لیزر اسکنر در سیستم های نقشه برداری لیزری در سال 2001 می باشد.
مقدمه
در طول دهه گذشته، مهندسی نقشه برداری در نقاط مختلف جهان، پیشرفتهای گسترده ای را در تکنیک های جمع آوری داده های مکانی داشته است. یکی از این جدیدترین توسعه ها به صورت فناوی لیزر اسکنر ظاهر شده است. در این سیستم، مجموعه ای از پرتوهای لیزری، به صورت سیستماتیک و با زاویه ثابت و مشخص بین پرتوهای متوالی، به سمت عارضه مورد اندازه گیری ارسال می شود. با اندازه گیری طول زوایای افقی و قائم، مختصات سه بعدی عارضه محاسبه می گردد. علاوه بر مشاهدات سهگانه طول، زاویه قائم و جهت افقی، بسیاری از اسکنرها قادر به ضبط شدت سیگنال بازیابی در هر نقطه نیز می باشند. نهایتا خروجی این دستگاه ها، ابری از نقاط سه بعدی (Point Cloud)دارای مختصات X,Y,Z به همراه شدت سیگنال دریافتب می باشد.
اهمیت استفاده از لیزر اسکنر
هر چند وقت یک بار ورود یک تکنولوژی جدید انقلابی در رشته نقشه برداری ایجاد می کند که باعث می شود انجام کارهای غیر ممکن یا سخت به کارهای روزمره و عادی تبدیل شود مانند تزاریاب های رقومی، تیوپ های لیزر، توتال استیشن، GPS و.... حال چند سالی است که جامعه نقشه برداری با تکنولوژی اسکنر های سه بعدی آشنا شده است . تقریبا تمام نقشه بردارها با سیستم کار دستگاه توتال استیشن آشنایی دارند، ابزاری که با ثبت زاویه بین امتدادها و اندازه گیری طول تا یک منشور امکان محاسبه مختصات نقاط نسبت به محل استقرار دستگاه را به کاربران آن می دهد .با توسعه دانش استفاده از لیزر، امکان جدید دیگری به سیستم های توتال استیشن اضافه شد؛ دیگر برای اندازه گیری طول از دستگاه تا نقاط دلخواه نیاز به استفاده از منشور برای برگرداندن موج ارسال شده از دستگاه نبود؛ با اضافه شدن این قابلیت در خیلی از زمینه ها مانند جاهایی که به راحتی در دسترس نبودند مانند دیواره ها، دره های پرشیب و یا نقاط مورد نیاز بر روی سازه های بلند و ...امکان اندازه گیری و ثبت مختصات نقاط بسیار ساده تر و سریع تر شد .بر مبنای همین روش و عملکرد، خیلی زود ایده تولید اسکنرهای سه بعدی در بین سازنده های ابزارهای نقشه برداری و تولیدکنندگان ابزارهای لیزری جا افتاد و سیستمی را تولید نمودند که به صورت منظم کلیه نقاطی را که در میدان دید دستگاه قرار دارد را اسکن می نماید و برای تمام نقاط مختصات تولید می کند و اصطلاحا ابری از نقاط ایجاد می کند . لیزر اسکنردر واقع یک توتال استیشن روباتیک است که به همراه دوربین فتوگرامتری برد کوتاه بدون نیاز به رفلکتور می تواند با سرعتی بالا و باور نکردنی نقاط محیط اطراف خود را برداشت نموده و توسط کامپیوتر هدایت شود. میدان دید اسکنر به دلیل عدم استفاده از رفلکتور دقیقا مانند چشم انسان می باشد. بدین معنی که اگر انسان به جای لیزراسکنر روی ایستگاه مربوطه ایستاده، هر چیزی را که انسان قادر به دیدن آن است توسط اسکنر برداشت می شود.
شرح برخی از کاربرد ها با تصاویر:
