Số 49/2017: Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng số liệu và độ chính xác khi ứng dụng kỹ thuật quét Laser 3D – Số 3

Image Content

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam tổng hợp, dịch và biên soạn.

ĐỘ PHÂN GIẢI

Thuật ngữ “độ phân giải” được sử dụng trong những ngữ cảnh khác nhau khi đề cập đến khả năng hoạt động của các máy quét laser 3D. Từ góc độ của người sử dụng, độ phân giải được mô tả như là khả năng xác định được các đối tượng nhỏ hoặc khả năng xác định được những đặc điểm cơ bản của đối tượng nằm trong đám mây điểm. Nếu xét về khía cạnh kỹ thuật, có hai chỉ tiêu đối với máy quét laser 3D có ảnh hưởng tới khả năng này, thứ nhất là khoảng gia tăng nhỏ nhất có thể của góc nằm giữa hai điểm quét thành công liên tiếp và thứ hai là kích thước tự thân của điểm laser khi va chạm với đối tượng quét trên thực địa. Hầu hết các loại máy quét đều cho phép người sử dụng tùy biến và xác lập bằng tay yếu tố thứ nhất là khoảng tăng giữa các điểm quét liên tiếp nhau.

Kết hợp ảnh hưởng của cả hai yếu tố kỹ thuật là khoảng tăng và kích thước điểm laser khi tiếp cận đối tượng sẽ xác định được độ phân giải đối tượng thực tiễn. Độ phân giải của máy quét cũng là yếu tố gây ảnh hưởng lớn tới chất lượng cũng như độ chính xác và mức độ chi tiết số liệu đám mây điểm. Việc xác định độ phân giải của mỗi máy quét cũng không quá phức tạp, có thể sử dụng các hợp phần nhỏ hoặc các điểm có kích thước lớn hơn so với độ phân giải công bố, tiến hành quét đối tượng ở các mức khác nhau sau đó xác định khả năng phân biệt các đối tượng nhỏ để đánh giá thông tin về độ phân giải của máy quét.

Cùng một đối tượng được quét ở những độ phân giải khác nhau sẽ có độ chi tiết khác nhau.

ẢNH HƯỞNG CỦA CẠNH VIỀN ĐỐI TƯỢNG

Không giống như phương pháp đo đạc sử dụng máy toàn đạc điện tử, kỹ thuật quét laser 3D tạo ra một tập hợp hàng triệu điểm đo thể hiện bề mặt đối tượng, tuy nhiên các cạnh viền của đối tượng lại không được xác định một cách rõ ràng bởi có quá nhiều điểm phân bố trên cạnh. Ngay cả khi điều chỉnh tiêu cự ở mức tốt nhất trong quá trình quét laser thì điểm laser tiếp cận đối tượng vẫn có một kích thước nhất định, khi điểm laser tiếp cận với cạnh của đối tượng thì chỉ một phần của nó sẽ phản xạ lại cho máy quét và phần còn lại có thể phản xạ theo hướng khác bởi phần biên của bề mặt nào đó, như vậy chúng ta sẽ có một bề mặt khác nằm phía sau cạnh mà điểm laser tiếp cận, hoặc thậm trí là không có bất kỳ hợp phần nào (khi đó sẽ không có thêm đối tượng nào được thế hiện trong khoảng cách hiệu quả của máy quét laser). Việc này không chỉ gây ra khó khăn trong việc xác định cạnh đối tượng mà đôi khi nó còn ảnh hưởng khá lớn tới độ chính xác của số liệu quét laser 3D.

Cả hai loại máy quét laser 3D (khoảng cách và tam giác đạc) trong quá  trình hoạt động đều có khả năng tạo ra khá nhiều điểm sai lệch nằm ở vùng biên của các cạnh là ranh giới tạo ra bề mặt các đối tượng thực tiễn. Các điểm sai lệch này (điểm lạ hoặc điểm ma) thường dễ dàng được tìm thấy khi phân tích sâu tại ví trí các cạnh tạo thành các bề mặt của đối tượng. Như vậy có thể thấy với các máy quét có tiêu cự tốt với kích thước điểm laser nhỏ nhất có thể, các điểm ma ở khu vực tiếp giáp các cạnh sẽ được loại bỏ đi một cách đáng kể, đây là điểm lưu ý hết sức quan trọng bởi sai số do các điểm ma này gây ra có thể thay đổi từ một vài mm lên tới một vài dm trên mô hình đám mây điểm.

Đối tượng thực tiễn được thể hiện một cách chi tiết nhưng không dễ để xác định phần cạnh viền cấu thành bề mặt của tất cả các đối tượng trên mô hình. Ngoài ra đây cũng là ví dụ điển hình về sự khác biệt mức độ phản xạ khi tia quét laser tiếp cận với các bề mặt vật liệu khác nhau.

(Còn tiếp)

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