Comparison of transformation 3D scans

Abstract

Метою цього дослідження є практичне визначення достовірності одержаних результатів з використанням повністю автоматичного методу орієнтування сканів. Одержані результати визначають у двох різних програмних засобах. Одержані результати порівнюють з результатами орієнтування сканів методом суміщення спільних точок з використанням спеціальних марок – 3D-сфер. Методика. Запропоновано методику, яка ґрунтується на створенні декількох станцій сканування на короткій відстані та однієї на порівняно більшій відстані. Одна з дальних від об’єкта сканування станцій визначатиметься базисною. Ця станція має охопити усі опорні точки та об’єкти, по яких проводитиметься реєстрація сканів, а також більшу частину сканованого об’єкта. Контроль одержаних результатів проводитиметься шляхом моделювання поверхні 3D-сфер та їхнім порівнянням. Результати. У 2015 році під час археологічних розкопок на розі вулиць Краківська–Вірменська виникла потреба зафіксувати залишки історичної забудови. Ці залишки становили стіну протяжністю приблизно 24 м. Для забезпечення повноти відомостей використано наземне лазерне сканування як оптимальний метод 3D-знімання протяжних складних у будові об’єктів. Для мінімального впливу помилки орієнтування сканів та зменшення підготовчих робіт зі сканування використано методику базисного скану з високим рівнем перекриття та досліджено результати орієнтування сканів. Наукова новизна. Запропонована методика проведення наземного лазерного сканування забезпечує виконання ітеративного методу пошуку найближчої точки. Спосіб контролю одержаних результатів є найдостовірнішим з практичного погляду, адже ґрунтується на порівнянні розміщення груп точок та 3D-моделювання. Практична значущість. Використання застосованих методів дає змогу значно скоротити час на проведення польових робіт з наземного лазерного сканування, одержати дані з мінімальним впливом помилки реєстрації сканів.

The purpose of this study is to determine the reliability of the results obtained using a fully automatic method for orienting scans. The results are determined in two different common software tools and compared with the results of scanning scans by combining common points using special marks – 3D spheres. Methodology. A technique is proposed based on the creation of several scanning stations at a short distance and one at a relatively larger distance. One of the distant from the scanned stations will be determined by the basic. This station should cover all the reference points and objects, which will be used to register the scans, as well as most of the scanned object. The control of the obtained results will be carried out by modeling the surface of 3D spheres and their comparatively. Results. In 2015, during archaeological excavations at the corner of Krakow-Armenian streets, the task was to fix the boulders of historical buildings. These residues were a wall with a length of about 24 m. To ensure the completeness of the information, a terrestrial laser scanning was used as an optimal method for 3D surveying of long complex structures in the structure of objects. For a minimal effect of the orientation error of scans and a reduction in the preparatory work for scanning, the baseline scan method with a high overlap level was used and the results of the scanning orientation were investigated. Originality. The proposed technique for performing terrestrail laser scanning provides an iterative method of searching for the closest point. The way to monitor the results obtained is the most reliable from a practical point of view, because it is based on comparison of the location of point groups and 3D modeling. Practical significance. The use of the applied methods makes it possible to significantly shorten the time for conducting field work on laser scanning, to obtain data with minimal influence of the misleading registration of scans.