Quét laser 3 chiều mặt đất – Một thế giới hoàn toàn mới (Số 1)

Image Content

ANTHI Việt Nam

Những lợi thế mà công nghệ quét laser 3 chiều mặt đất mang lại đang ngày càng gia tăng ứng dụng kỹ thuật này vào thực tiễn, đặc biệt là các ứng dụng 3D. Với gần 4 năm kinh nghiệm triển khai ứng dụng quét laser 3 chiều mặt đất, Công ty TNHH ANTHI Việt Nam đã thực hiện nhiều dự án trong thực tiễn từ đơn giản đến rất phức tạp, những kinh nghiệm mà chúng tôi có được tới thời điểm hiện tại thực sự hữu ích đối với các đơn vị đi sau cũng có nhu cầu triển khai ứng dụng kỹ thuật tiên tiến này. Trong loạt Bản tin Công nghệ tới đây, chúng tôi sẽ giới thiệu một cách chi tiết hơn, phương thức để các máy quét laser 3 chiều thu nhận hình ảnh không gian của các đối tượng thực tiễn một cách hoàn chỉnh với độ chính xác rất cao nhằm đáp ứng những yêu cầu về số liệu trong thực tiễn ngày càng khắt khe hơn. Chúng tôi cũng rất mong nhận được những ý kiến đóng góp và phản hồi liên quan đến các Bản tin Công nghệ này.

 

Hình 1 – Mô hình công trình biệt thự tại sân golf Vân Trì được xây dựng lại bằng kỹ thuật quét laser 3 chiều mặt đất.

Các máy quét laser 3 chiều có khả năng thu nhận hình dạng bề mặt các đối tượng có kích thước lớn trên thực tiễn một cách chi tiết, chính xác trên diện rộng như những tòa nhà, các công trình xây dựng hay các nhà máy lớn được đưa vào thương mại lần đầu tiên vào năm 1998. Một số hãng sản xuất máy quét lớn trên thế giới, tính tới thời điểm hiện tại đã phát triển các máy quét thế hệ thứ sáu, bên cạnh đó thị trường cũng đã và đang xuất hiện một số nhà sản xuất hoàn toàn mới, đặc biệt vẫn là các nhà sản xuất Trung Quốc với định hướng không thay đổi là “máy rẻ nhất thế giới”. Ngày nay, gần như tất cả những nhà sản xuất thiết bị đo đạc hàng đầu trên thế giới như Trimble, Leica, Topcon hay Pentax đều sản xuất máy quét laser 3 chiều – hàng nghìn máy quét laser được sử dụng ở khắp nơi trên thế giới, tham gia vào gần như tất cả các lĩnh vực ứng dụng tiềm năng, với tốc độ tăng trưởng hàng năm luôn ở mức hai con số. Cũng tương tự như phần cứng máy quét, hiện tại tất cả các nhà cung cấp phần mềm 3D CAD hàng đầu trên thế giới, ở mức độ nào đó đều đang có các sản phẩm độc lập hoặc module phần mềm có khả năng hỗ trợ cho định dạng đám mây điểm (Point Cloud) – chính là số liệu mà máy quét laser 3 chiều tạo ra. Trong khoảng thời gian chưa đầy 2 thập kỷ, chúng ta đã thấy sự hiện diện của kỹ thuật quét laser 3 chiều mặt đất đang ngày càng phổ biến trong nhiều lĩnh vực và ở nhiều nơi trên thế giới, ứng dụng và kỹ thuật khảo sát thực địa độ chính xác rất cao này đã thực sự trở thành kỹ thuật chính của rất nhiều đơn vị, cơ quan, tổ chức…

NHỮNG CẢI TIẾN QUAN TRỌNG CỦA CÁC MÁY QUÉT LASER MẶT ĐẤT

Một trong những lý do hàng đầu để máy quét laser 3 chiều mặt đất ngày càng được sử dụng nhiều trong các ứng dụng thực tiễn chính là việc cải tiến và nâng cấp được các hãng sản xuất thực hiện liên tục. Về tổng thể, những cải tiến quan trọng của máy quét đã làm giảm thời gian quét thực địa, rút ngắn chi phí đào tạo vận hành, mật độ điểm do máy quét tạo ra ngày càng cao hơn, đối tượng được thể hiện chi tiết hơn. Một số những nâng cấp và cải tiến quan trọng trong quá trình phát triển của máy quét laser 3 chiều mặt đất tới thời điểm hiện tại phải kể đến:

· Thiết kế tất cả trong một: Hợp phần quét, nguồn cấp điện, bộ phần hiển thị & điều khiển, lưu trữ số liệu quét, máy chụp ảnh toàn cảnh độ phân giải cao … tất cả được tích hợp trong một thiết bị xách tay duy nhất, gọn nhỏ và trọng lượng nhẹ thích hợp cho hoạt động thực địa.

· Các tùy chọn đo đạc bằng máy quét trên thực địa tuân theo quy trình đo đạc chuẩn: Giao hội, đường chuyền … làm cho quy trình đo đạc thực địa đơn giản, dễ thực hiện và hiệu quả hơn.

· Tiêu thụ điện năng ngày càng thấp: Đảm bảo đủ điện năng cho cả ngày làm việc liên tục trên thực địa bằng các loại pin cấp điện trong.

· Tốc độ quét nhanh hơn: Đối với những máy quét thế hệ mới nhất, thời gian quét ở mỗi trạm chỉ diễn ra trong vài phút và thời gian lắp đặt máy quét cũng nhanh hơn, số điểm quét mỗi giây lên tới con số hàng triệu.

· Độ chính xác cao hơn: Độ chính xác trên toàn dải quét được tăng cường đáng kể, cho phép quét trên bề mặt các đối tượng có mức độ phản xạ thấp nhất.

· Kích thước, trọng lượng và giá thành của máy quét đã giảm đi một cách đáng kể.

· Khả năng chụp ảnh và độ phân giải của máy ảnh tích hợp trong máy thu ngày càng tốt hơn.

· Phụ kiện sử dụng cho các máy quét laser 3 chiều cũng gần giống như phụ kiện cho các loại máy đo đạc truyền thống: Thiết bị điều khiển đo, pin cấp điện của máy toàn đạc điện tử, gá lắp máy, chân máy, kết nối iPAD …

PHẦN MỀM XỬ LÝ SỐ LIỆU QUÉT LASER 3 CHIỀU

Hiện nay, hầu hết người sử dụng trên thế giới đều nhận thấy những thay đổi, cải tiến và nâng cấp một cách đáng kể hợp phần máy quét laser đã giúp cho quy trình triển khai thu thập số liệu thực địa bằng máy quét laser 3 chiều mặt đất đơn giản và nhanh hơn rất nhiều. Hợp phần hiện đang được coi là rào cản lớn làm giảm tốc độ mở rộng ứng dụng của máy quét laser trong thực tiễn lại là phần mềm và quy trình xử lý số liệu trong phòng. Những tập tin số liệu kích thước lớn (dễ dàng lớn tới GB) hiển thị hoàn toàn trong môi trường làm việc 3 chiều, thời gian cần thiết để chuyển đổi từ số liệu đám mây điểm sang thành các dạng số liệu hữu ích, số liệu tương tác và chia sẻ vẫn đang là những khó khăn cần khắc phục.

Những thay đổi và nâng cấp của các nhà cung cấp phần mềm trong thời gian gần đây cũng đã hình thành quy trình xử lý số liệu chuẩn hơn, giảm thời gian xử lý số liệu trong phòng và chi phí đào tạo phần mềm trong một số trường hợp cũng đã giảm được một cách đáng kể:

· Phần mềm cho phép tạo nhanh ảnh trực giao dựa trên các điểm đặt máy quét.

· Số lượng người dùng tăng, khả năng khai thác trực tiếp từ đám mây điểm.

· Khả năng xử lý số liệu và chuyển đổi mô hình được tự động khá nhiều (như dựng đường ống, kết cấu sắt thép chuẩn …).

· Các phần mềm xử lý đều chạy trên nền tảng 64-bit nên tốc độ chạy nhanh hơn.

· Tích hợp số liệu đám mây điểm vào phần mềm CAD thông qua các phần mềm trung gian (CAD plug-ins), hoặc khả năng nhúng trực tiếp số liệu đám mây điểm. 

Trong thời gian tới đây, nếu tốc độ phát triển của phần mềm tiến nhanh hơn nữa chắc chắn kỹ thuật quét laser 3 chiều mặt đất sẽ ngày càng hiện diện nhiều hơn nữa trong thực tiễn ứng dụng.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn