Erfassung großer Bereiche mit 3D-Laserscanning

Leitfaden zur optischen 3D-Messtechnik (Fraunhofer Vision Leitfaden-Reihe Band 14)

Beitrag 22: Erfassung großer Bereiche mit 3D-Laserscanning

Autor: Alexander Reiterer, Fraunhofer IPM

Punktwolke des erfassten Lichtraums
© Fraunhofer IPM
Erfassung großer Bereiche mit 3D-Laserscanning

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Der Zustand unserer Umwelt muss für viele Aufgaben schnell und hochgenau erfasst werden. Für die Erfassung der dreidimensionalen Geometrie steht heute eine ganze Reihe unterschiedlicher Verfahren zur Verfügung, z. B. photogrammetrische Verfahren aus der Luft und zu Land, tachymetrische Verfahren oder Laserscanning.

Das Laserscanning stellt heute die modernste und schnellste Methode zur Erfassung von 3D-Geometriedaten dar. Dabei wird ein schnelles Distanzmessverfahren mit einer Ablenkvorrichtung und einer Winkelmesseinheit kombiniert. Die Umgebung kann somit sehr schnell optisch »abgetastet« werden und aus der resultierenden Punktwolke können Objekte rekonstruiert werden. Dabei ist es wichtig, zwischen 2D- und 3D-Laserscannern zu unterscheiden. 2D-Laserscanner werden heute vornehmlich für mobile Anwendungen eingesetzt. Sie erfassen ein 2D-Profil, die dritte Dimension ergibt sich dann durch die Bewegung der Trägerplattform (z. B. Messfahrzeug). Beim Einsatz eines Laserscanners auf einer mobilen Plattform ist die Erfassung der
Position und der Orientierung der Sensorik notwendig; dies erfolgt heute (in den meisten Fällen) mithilfe von GNSS (Global Navigation Satellite System) und INS (Inertial Navigation System). Ergebnis eines solchen Multi-Sensorsystems ist eine georeferenzierte Beschreibung der erfassten Umgebung in Form einer Punktwolke.

Mobiles Laserscanning wird heute überall dort eingesetzt, wo große Bereiche schnell und zuverlässig erfasst werden müssen. Typische Anwendungen sind die Objektrekonstruktion ganzer Straßenzüge oder Stadtteile, die Erfassung von Geländeform und -struktur, die Dokumentation von großen Baumbestandsflächen oder die hochgenaue Erfassung weitläufiger Oberflächen (z. B. Asphaltoberflächen auf Straßen).

 

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