Migliori pratiche per i laser scanner

Schema planimetrico

Tracciare un rapido schizzo del sito di scansione può aiutare a risparmiare tempo e a determinare le posizioni ottimali di scansione. Aiuta anche a identificare ulteriori limitazioni fisiche che potrebbero influire su un progetto di scansione, come ostruzioni, necessità di energia e attrezzature aggiuntive. Se il sito del progetto è una struttura esterna esistente, stampare un'immagine di Google Earth o un'altra immagine satellitare è un ottimo modo per organizzare una strategia di scansione.

Anche uno schizzo disegnato a mano è uno strumento efficace.

Denominazione dei file

Quando si imposta un progetto più grande su uno scanner, è utile identificare le aree che possono essere raggruppate come gruppi di scansione per facilitare la registrazione. Si possono impostare i nomi dei progetti e dei sottoprogetti in Manage (Gestisci) > Projects/Clusters (Progetti/Gruppi).

Assegnare ad ogni progetto di scansione, e alle cartelle all’interno del progetto, nomi che abbiano un significato. Per esempio, il numero di un caso o di un lavoro, il nome o il numero del cliente, o l'ubicazione della strada. Un progetto di edificio a più piani potrebbe avere la seguente struttura di file: 

Il modo più semplice per creare questa struttura di file sullo scanner consiste nell’aggiungere progetti secondari e lasciare che lo scanner assegni automaticamente un nome ad ogni progetto secondario e ad ogni scansione. 

Controllo dell'attrezzatura

• Controllare il treppiede dello scanner per assicurarsi che tutte le gambe si blocchino saldamente e che lo scanner sia fissato correttamente. 
• Controllare l'involucro esterno dello scanner per rilevare eventuali segni di danni o distorsioni.
• Controllare che lo specchio dello scanner non sia sporco e che non presenti graffi, crepe e distorsioni. Fare clic qui per informazioni sulla pulizia dello specchio del Laser Scanner.

Target artificiali

La registrazione richiede che il luogo di scansione mostri caratteristiche univoche utilizzabili per allineare le scansioni (segnali stradali angolari, porte, pali della luce ecc.). Luoghi come un tratto di strada piatto o stanze angolari richiedono target artificiali che supportino il processo di registrazione della scansione.

Le sfere target possono essere posizionate in quasi tutti i luoghi e possono essere scansionate da qualsiasi angolazione; costituiscono dunque un’opzione versatile per i siti che mancano di superfici a cui attaccare target cartacei. Le sfere FARO sono prodotte in modo rigoroso e sono ideali per progetti che richiedono una soglia di precisione più severa.

I target a scacchiera possono essere facilmente stampati, etichettati e ridimensionati secondo le necessità, ma devono anche essere attaccati a una superficie piatta e posizionati perpendicolarmente allo scanner.  Scarica i target a scacchiera stampabili.

I marcatori codificati funzionano come le scacchiere, ma contengono un codice a barre ottico con un numero univoco. Questi marcatori univoci aiutano a determinare la posizione della scansione e facilitano la registrazione automatica. Possono essere stampati dopo aver installato SCENE da <Installation Path>\RegistrationMarkers\RegistrationMarkersA4.pdf o scaricati da questa pagina.

Posizionamento dell'obiettivo

Linee guida per i target artificiali

• Per la registrazione sono matematicamente richiesti almeno tre target (due, se si usano i dati del sensore, come l’inclinometro).
• Disporre i target in modo che ci sia una chiara linea di vista dallo scanner ai target.
• Assicurarsi che ogni target sia visibile da più di una posizione dello scanner.
• Disporre i target in schemi unici in tre dimensioni, variandone l'altezza e la spaziatura.
  
• Non spostare i target durante il processo di scansione.

Vedere anche

• Indicazioni per l'allineamento dei target per gli scanner laser
• Posizionamento dei target di riferimento per la registrazione automatica delle scansioni in SCENE
• Posizionamento dei target per il video di formazione sulla scansione utilizzando SCENE e lo scanner laser Focus3D

Batterie/Cavi di prolunga

Le esigenze di potenza variano a seconda del tipo di progetto di scansione. Pianificare adeguatamente il tempo di ricarica della batteria e, se necessario, l'uso della presa. Se lo scanner sarà collegato a una presa di corrente per un processo di scansione prolungato, considerare l'uso di un dispositivo di protezione del cavo per evitare danni da inciampo sui cavi di alimentazione.

Controllo della precisione

Posizionare un oggetto di lunghezza nota, come una barra graduata FARO o un’asta metrica/yard nella prima area di scansione è un buon modo per verificare la precisione delle scansioni al termine della registrazione. Per i progetti con una soglia di precisione più alta, una Barra graduata FARO ha una lunghezza certificata di 1.500 mm ed è fornita con una documentazione aggiuntiva a sostegno della precisione della scansione.

Scanner aggiuntivi

Il palmare FARO Freestyle acquisisce dati puntuali per oggetti e spazi più piccoli. I dati Freestyle possono essere registrati con i dati Focus in SCENE.

Numero di posizioni dello scanner

Riducendo al minimo le posizioni dello scanner si riduce il tempo di scansione e si assicura che i dati dei punti siano acquisiti adeguatamente. Utilizzare uno schizzo del sito per identificare le posizioni ottimali di scansione. Posizionare lo scanner in posizioni in cui ogni scansione si sovrapporrà ad un'altra scansione. Le aree di scansione dovrebbero contenere target naturali univoci che aiutino a registrare le scansioni. Tenere presente che, a seconda dell'oggetto di interesse, non è detto che sia necessario eseguire ogni volta una scansione completa a 360°. Assicurarsi di eseguire la scansione delle aree di transizione come le porte per facilitare la registrazione.

Visuale

Ostruzioni come alberi o colonne rendono spesso necessaria la regolazione delle posizioni di scansione per garantire che tutti i dati di scansione possano essere acquisiti intorno all'oggetto. Quando si lavora con più scansioni o scanner, assicurarsi che le aree di scansione si sovrappongano oltre l'ostruzione.

Angolo rispetto all'oggetto di interesse

Le scansioni multiple acquisite da diverse inclinazioni forniscono l’immagine tridimensionale più completa. La selezione della giusta inclinazione può ridurre il numero di scansioni richieste. Posizionare lo scanner a diversi angoli rispetto all’oggetto di interesse, in modo da avere la migliore visuale per acquisire i dettagli necessari e assicurare che le scansioni contengano aree sovrapposte.

Bisezione

Evitare di posizionare lo scanner in modo che il punto iniziale-finale si trovi sull'oggetto di interesse o su un target artificiale. La linea o la cucitura iniziale-finale dovrebbe essere rivolta verso l'area di minor interesse.

Una semplice regola empirica è quella di assicurarsi di essere di fronte all'oggetto di interesse quando si utilizza il touch screen dello scanner, che si trova sul lato dello scanner.

L'ordine di scansione è importante

Se si esegue la scansione in un ordine logico, la registrazione risulterà molto più facile. Circoscrivendo un oggetto di interesse o progredendo linearmente attraverso una struttura, sarà più facile tenere traccia delle scansioni e registrarle. Più difficile risulta seguire l'ordine di scansione su uno schizzo dell'area del progetto, più difficile sarà registrare le scansioni in seguito.

Piano di scansione

Se l'oggetto di interesse della scansione è appoggiato su un piano in movimento, come una barca sull'acqua, può essere opportuno avere lo scanner sullo stesso piano di movimento per evitare che piccoli movimenti influenzino i dati di misurazione.

ScanPlan e Scan Assist

Lo scanner 2D palmare FARO, lo ScanPlan, permette di realizzare rapidamente una mappa di un piano di un edificio. La modalità Scan Assist di ScanPlan suggerirà le migliori posizioni possibili in cui collocare lo scanner Focus. Per ulteriori informazioni sull'uso di Scan Assist, consultare questo articolo.

Risoluzione della scansione

La risoluzione della scansione si riferisce al numero di punti di dati raccolti e alla distanza tra questi punti. Scegliere la risoluzione in base al livello di dettaglio occorrente, alla distanza dall’oggetto di interesse e alla distanza dai target.

Linee guida generali per la risoluzione

• 1/1 o 1/2: oggetti e aree di piccole dimensioni
• 1/4 o 1/5: spazi esterni e spazi interni di grandi dimensioni
• 1/8 o 1/10: spazi interni e spazi esterni di piccole dimensioni

Qualità di scansione

La qualità della scansione si riferisce al numero di misurazioni che lo scanner esegue per confermare i dati dei punti. Aumentando questa impostazione si aumenta la precisione, ma anche il tempo della scansione. L'impostazione della qualità impiega anche la riduzione del rumore, un algoritmo che determina se le differenze dei punti di scansione sono dovute al dettaglio dell'oggetto o al rumore. 

Linee guida generali sulla qualità

• 2x – Condizioni ottimali (buona illuminazione, condizioni meteo serene) e quando il tempo può essere un problema
• 3x – All'interno o all'esterno con condizioni di cielo coperto
• 4x – All'aperto in condizioni di sole quando è necessario definire la portata, o in caso di tempo inclemente

Orizzontale/Verticale

Questa impostazione può limitare l'area di scansione dello scanner, permettendo scansioni a 180° o altre sottosezioni.

Nota: questa impostazione è permanente, quindi ricordarsi di reimpostarla quando si passa alla scansione successiva. 

Colore

Se un'area di scansione è estremamente scura o ci sono problemi di tempo, disattivando il colore si ridurrà il tempo di scansione.

Nota: alcune superfici in una scansione grezza possono apparire slavate a causa della natura quasi infrarossa dello scanner e della variabilità dei valori di riflessione/intensità. Quando le scansioni sono colorate, questi dettagli dovrebbero essere visibili.

Misurazione dell'esposizione

• Even Weighted (Bilanciata): ideale se l'illuminazione è relativamente uniforme, questa impostazione utilizza la luce proveniente da tutta la scena e richiede meno tempo.
• Horizon Weighted (Ponderata all’orizzonte): ideale per le scene con una forte illuminazione dall'alto, la fotocamera utilizza la luce dal livello dell'orizzonte.
• Zenith Weighted (Ponderata allo zenit): ideale per le scene in cui l'illuminazione forte proviene dal livello degli occhi o dal basso, la telecamera utilizza le informazioni di luce dall'alto.

Profili di scansione predefiniti

Il modo più veloce per definire le esigenze del progetto è quello di utilizzare i profili di scansione predefiniti sullo scanner.

I profili di scansione predefiniti possono essere modificati secondo le necessità, e possono essere aggiunti profili di scansione personalizzati per esigenze individuali.

Inclinometro

Cercare di posizionare lo scanner con inclinazione compresa tra +/-5°. Nella barra dell’intestazione compare un'icona di avvertenza sull’inclinazione solo quando l'inclinazione corrente dello scanner è superiore a 2° (l'icona diventa gialla) o l'icona diventa rossa se lo scanner viene inclinato di più di 5°. 

È possibile livellare l’inclinometro selezionando Home > Parameters (Parametri) > Select Sensors (Seleziona sensori). Nella vista compare un inclinometro con livella a bolla, come se fosse montato nella parte superiore dello scanner.

È possibile abilitare o disabilitare l'uso automatico della misura dell'inclinazione dell'inclinometro per la registrazione della scansione in SCENE. A prescindere dall'impostazione, i dati di questo sensore vengono comunque sempre misurati e allegati a ciascuna scansione. Se è stato attivato l'uso dei dati dell'inclinometro, la funzione verrà utilizzata automaticamente per registrare le scansioni in SCENE. Se è disattivata, i dati verranno ignorati. 

L'inclinometro dovrebbe essere spento, se si esegue la scansione capovolta.

Nota: se si sta eseguendo una scansione all'aperto o in un'area con superfici instabili, ricontrollare la bolla dell'inclinometro prima di passare alla scansione successiva. Selezionare Manage (Gestisci) > Sensors (Sensori) > Inclinometer (Inclinometro). Se l'inclinometro è nella zona rossa, rilivellare lo scanner, controllare che le gambe del treppiede siano ben fisse e stabili, poi rieseguire la scansione.

Condizioni meteo avverse

• Pioggia - Diminuire la risoluzione per ridurre il numero di goccioline scansionate e aumentare la qualità per confermare i dati di misurazione.
• Nebbia - Aumentare la risoluzione a 1/4 o 1/3 e usare la qualità 3x, 4x.
• Venti forti - Abbassare l'altezza del treppiede e usare sacchi di sabbia da 8 a 10 libbre per stabilizzare il treppiede. Attenzione: non lasciare lo scanner incustodito in caso di vento forte.
• Caldo - Se si opera esposti a una forte luce solare diretta o a temperature superiori ai 40°C (104°F), un coperchio di protezione termica può aiutare a proteggere lo scanner e a prolungare il tempo di funzionamento.

Superfici problematiche

• Luminose - Le superfici luminose possono causare un aumento del rumore di scansione e la perdita di dati di misurazione. Aumentando la qualità della scansione, si potrà ridurre l'impatto di queste superfici. In situazioni più intense, provare a coprire la superficie con nastro per mascheratura o nastro da pittore. 
• Riflettenti – Gli specchi e altre superfici altamente riflettenti possono rendere la scansione difficile. Coprire queste superfici con carta marrone o nastro adesivo può minimizzare il loro impatto.  
• Vetro – Quando la luce passa attraverso il vetro, la sua velocità cambia. La scansione attraverso il vetro riduce l'affidabilità delle misurazioni e dovrebbe essere evitata.
• Acqua – L'acqua rifrange troppo la luce per restituire un risultato di scansione affidabile e dovrebbe essere evitata.
• Superfici estremamente calde – Gli scanner FARO operano in luce infrarossa. Quindi, al di là della temperatura del target, ciò che conta di più è la luminanza, o la quantità di luce che verrà emessa nello spettro infrarosso. Tutti gli oggetti emettono IR, e la quantità di IR che emettono aumenta all'aumentare della loro temperatura. Gli oggetti estremamente caldi (che eccedono di diverse centinaia di gradi Celsius) tenderanno ad emettere più IR di quanti ne riflettano. A queste temperature estreme è improbabile che tutta la potenza laser emessa dallo scanner rifletta e ritorni. Questa condizione può determinare l’assenza o l’imprecisione dei dati di scansione. In generale si sconsiglia di sottoporre a scansione oggetti di temperatura superiore a 500 °C, poiché i risultati non sono prevedibili.

Registrazione in loco

La registrazione in loco permette di trasmettere i dati di scansione in modalità wireless direttamente a un PC locale, sia che si tratti di una singola scansione o di più scansioni effettuate simultaneamente, e di allinearli automaticamente.  Scarica il tutorial per la registrazione in loco.

Sicurezza dello scanner

• ATTENZIONE: non lasciare lo scanner incustodito.
• Limitare il più possibile il traffico nella zona di scansione. 
• Rendere lo scanner più visibile mettendo del nastro da pittore lungo le gambe del treppiede, o avvolgendole con tubi da piscina in schiuma colorata tagliati su misura.
• Usare delle protezioni per coprire il cavo di alimentazione, se è collegato allo scanner. 
• Quando si sposta lo scanner su un treppiede, tenere sempre una mano sullo scanner.
• Per i terreni instabili (come la sabbia, la terra smossa o le griglie industriali), provare a usare dei cuscinetti antivibrazioni, a inserire le gambe del treppiede in palle da tennis o ad appoggiarle su vecchi compact disc o a binari per mobili.