Принцип работы лазерного сканера аналогичен принципу работы безотражательного электронного тахеометра и заключается в измерении времени прохождения лазерного луча от излучателя до отражающей поверхности и обратно до приемника. Путем деления этого времени на скорость распространения лазерного луча определяется расстояние до объекта. Сканер состоит из лазерного дальномера, адаптированного для работы с высокой частотой и блока развертки лазерного луча. В качестве блока развёртки в сканере выступают сервопривод и полигональное зеркало или призма. Сервопривод отклоняет луч на заданную величину в горизонтальной плоскости, при этом поворачивается вся верхняя часть сканера. Развёртка в вертикальной плоскости осуществляется за счёт вращения или качания зеркала.
В основу метода работы современных лазерных дальномеров, используемых в сканерах, положены импульсный и фазовый безотражательные методы измерения расстояний. В процессе сканирования фиксируется направление распространения лазерного луча и расстояние до точек объекта. Результатом работы сканера является массив (облако) точек лазерных отражений от объектов, находящихся в поле зрения сканера, с пятью характеристиками, а именно пространственными координатами (x,y,z), интенсивностью и реальным цветом. Обычно, характеристики реального цвета для каждой точки получается с помощью цифровой камеры. Швейцарская компания Leica Geosystems является общепризнанным мировым лидером разработки лазерных технологий и производства лазерных сканеров.
Основные преимущества лазерного сканирования:
-
снижение затрат при выполнении исполнительной и топографической съемки
-
снижение или полное исключение повторных дополнительных съемок объекта
-
получение более точных и полных результатов исполнительной съемки и как следствие - устранение неоднозначностей при проведении камеральных работ
-
минимализация времени полевых работ
Дополнительные преимущества:
-
быстрое получение результатов
-
уменьшение общего цикла работ над проектом
-
высокий уровень детализации и повышение качества результата
-
безопасность работ при съемке
-
неразрушающая методика съемки
-
облака точек могут быть использованы специалистам и различных отраслей, что повышает эффективность методики в целом
Сферы использования лазерного сканирования:
-
создание трёхмерных моделей сложных инженерных сооружений и технологического оборудования с высокой степенью детализации и точности
-
съёмка фасадов исторических зданий, памятников и уникальных объектов для их реконструкции
-
дорожная съемка
-
съёмка тоннелей
-
горно-добывающая промышленность
-
мониторинг зданий и сооружений
-
определение объёмов земляных работ и/или технологических ёмкостей
-
документирование последствий чрезвычайных ситуаций
Этот список далеко не полный, поскольку с каждым годом пользователи сканеров выполняют все больше уникальных проектов, которые расширяют сферы применения технологии.