Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam sưu tầm và biên soạn.

PHƯƠNG PHÁP ĐO

Phép đo khoảng cách (Distance Measurement)

Tất cả các hệ thống quét laser ba chiều ở bước thứ nhất đều thu thập vị trí của tất cả các đối tượng mục tiêu trong thực tiễn và thể hiện chúng thông qua một tập hợp điểm (hình thành nên thuật ngữ “đám mây điểm”) trong hệ toạ độ Đề Các (XYZ). Phép đo khoảng cách là kết quả so sánh chùm sáng gửi đi và phản hồi trở lại máy quét và xác định giá trị của các điểm quét trên đối tượng mục tiêu trong mối quan hệ với vị trí chúng ta lắp đặt máy quét. Máy quét tự động tính toán các vị trí thông qua phép đo góc của bộ phận quét (đầu quét và gương phản xạ) và thời gian di chuyển của chùm sáng (phép đo trực tiếp dưới dạng các máy quét Time-of-Flight, phép đo gián tiếp dưới dạng các máy quét Phase và Light-Based).

Màu sắc và cường độ (Color and Intensity)

Máy quét cũng ghi nhận cả phép đo giá trị năng lượng hồi đáp của chùm sáng (thể hiện bằng các giá trị cường độ) từ bề mặt các đối tượng, giá trị này có khả năng diễn tả những đặc tính và các điều kiện ánh sáng xung quanh bề mặt đối tượng. Hầu hết các máy quét đều có khả năng xác định màu của từng điểm đo bằng cách sử dụng máy chụp ảnh (có thể là máy ảnh tích hợp hoặc gắn ngoài), thông thường được thể hiện bởi phương pháp phổ dụng là tỷ lệ giá trị các kênh màu RGB (Đỏ, Xanh lá và Xanh dương). Bởi máy quét là các hệ thống quang học nên chỉ những đối tượng thực tiễn nào mà máy quét “nhìn thấy” mới được hệ thống ghi nhận lại, chính vì vậy máy quét không thể quét xuyên qua các bức tường hay các đối tượng bị che khuất, phần bị che khuất sẽ tạo ra “bóng ngả” trên số liệu đám mây điểm cuối cùng. Trong thực tế, tính toàn vẹn của số liệu vật lý mà máy quét thu được phụ thuộc vào các điều kiện môi trường trong quá trình thu thập số liệu, tương tự như vậy mật độ, cường độ và số liệu màu sắc cũng phụ thuộc nhiều vào điều kiện sáng tại thời điểm số liệu được ghi nhận.

Các đám mây điểm (Point Clouds)

Các giá trị đo được thể hiện trong định dạng đặc biệt có khả năng diễn tả vị trí, cường độ và mày sắc của từng điểm đo có trong đám mây điểm. Cuối cùng, số liệu thu được có thể được mã hoá theo nhiều định dạng số liệu đám mây điểm khác nhau như ASCII, PTS, LAS, E57 … sử dụng một vài biến thể dựa trên giản đồ Vị trí - Cường độ - Màu sắc XYZIRGB. Một số nhà cung cấp giải pháp phần cứng và phần mềm có định dạng đám mây điểm riêng của mình và cho phép đọc cũng như chuyển đổi tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng. Khách hàng và người sử dụng cần cẩn trọng khi phải chỉ rõ hay yêu cầu định dạng số liệu chuyển giao cho phù hợp với yêu cầu sử dụng cũng như khả năng đọc của phần mềm, đặc biệt khi phải làm việc với các nhà cung cấp dịch vụ quét laser ba chiều trung gian, đặc biệt khi số liệu quét laser cần tích hợp với các hệ thống quản lý thông tin và phần mềm khai thác hiện có. Khách hàng và người sử dụng có thể cân nhắc sử dụng định dạng số liệu theo chuẩn phổ biến thay vì sử dụng định dạng riêng của các nhà sản xuất ví dụ như định dạng tập tin ASTM E57 sử dụng cho chuyển giao số liệu hình ảnh ba chiều (3D Imaging Data Exchange Format) để đảm bảo chắc chắn khả năng tương thích với các hệ thống phần mềm quản lý khai thác số liệu.

Các hệ thống quét di động và hàng không (Mobile/Aerial Systems)

Các hệ thống quét laser ba chiều di động và hàng không, là các hệ thống mà ở đó máy quét laser ba chiều được lắp đặt trên các phương tiện và di chuyển liên tục trong khi các phép đo khoảng cách được thực hiện và xử lý liên tục, bên cạnh đó các hệ thống quét laser di động còn ghi nhận bổ sung thêm các thông số khác như hướng và tốc độ di chuyển của phương tiện nhằm hiệu chỉnh tăng cường độ chính xác cho các phép đo khoảng cách. Với sự hỗ trợ của thiết bị định vị toàn cầu bằng vệ tinh GNSS, các hệ thống quét di động có khả năng xác định vị trí và tốc độ di chuyển một cách chính xác, bên cạnh đó thiết bị định hướng trong IMU cho phép xác định cao độ và các góc nghiêng của máy quét trong suốt quá trình phương tiện di chuyển nhằm đảm bảo số liệu thu được có độ chính xác tối ưu.

Những thông tin quan trọng này được ghi nhận, xử lý và lưu trữ trong quá trình thu thập số liệu thực địa và sau đó phần mềm xử lý xuất các tập tin đám mây điểm cũng được trang bị chức năng bình sai các vị trí gốc tức thời, điều này cho phép các nhóm thực địa có thể thu thập số liệu một cách nhanh chóng mà không cần phải đi lại nhiều lần. Những số liệu bổ sung khác như các điều kiện môi trường trong thời gian thu thập số liệu, thông số hiệu chỉnh cân bằng thiết bị, nhà cung cấp dịch vụ … đều có thể được liên kết với tập hợp số liệu đám mây điểm đã thu được. Các hệ thống quét laser ba chiều di động và hàng không đang nhanh chóng trở thành phương pháp thu thập số liệu chuẩn, hiệu quả phục vụ cho quá trình thu thập số liệu xây dựng mô hình ba chiều các thành phố ở mọi quy mô phục vụ cho quá trình xây dựng thành phố thông minh, xây dựng cở sở dữ liệu về các đối tượng có hình dạng kéo dài như các tuyến đường giao thông, hành lang truyền tải điện, hầm ngầm … cũng như đo đạc hạ tầng quy mô lớn phân bố trên diện rộng.

(Còn tiếp)

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