Laserscanning

Laserscanning
Phasenbasierte Lasermesstechnik für die hochpräzise und schnelle dreidimensionale Umgebungserfassung
von Markus Mettenleiter, Franz Härtl, Simon Kresser, Christoph Fröhlich
Die Bibliothek der Technik, Bd. 371
Süddeutscher Verlag onpact, München
gebunden, 84 Seiten
1. Auflage, 2015
Größe: 18 x 11,2 x 1 cm
ISBN: 978-3862360772

Ein schmaler Band in kleinem Format, der gerade 84 Seiten umfasst. Reich bebildert ist und auf Kunstdruck gefertigt wurde. Das erhöht die Bildqualität. Aus der Bibliothek der Technik ist Band 371 übertitelt. Die Unterüberschrift ist beschreibender und informiert thematisch über die: "Phasenbasierte Lasermesstechnik für die hochpräzise und schnelle dreidimensionale Umgebungserfassung", woraus sich ableiten lässt, mit was der Leser es zu tun bekommt. 
 
Messverfahren der 3D Lasertechnik, das sind aktive Sensorsysteme, die zur dreidimensionalen Geometrievermessung geeignet sind und zunehmend an Bedeutung gewinnen besonders im Bereich der Bestandsdokumentation. Die präzise Erfassung von Gebäuden, Innenräumen, Gewölben und Gebälk ermöglichen dabei exakt den Ist-Zustand (as-built) aufzuzeichnen. Das betrifft genauso große Industrieanlagen, bei denen beispielsweise Erweiterungs- oder Umbaumaßnahmen bevorstehen, womit oftmals räumlich durchdachte Leitungssysteme für Lüftungskanäle oder Rohrleitungen verknüpft sind. Die 3D Lasertechnik bewältigt diese Aufgaben viel diffiziler, wenn es darum geht mit hoher Genauigkeit die Raumdimensionen aufzunehmen. 
 
Ziel ist die Dokumentation der Bau- oder Planungsgrundlagen. Neben der schnellen Erfassung von Daten ist auch eine detaillierte Wiedergabe möglich. Um so exakter die Messtechniken sind, um so komplexer werden die Anforderungen, die bei der Wiedergabe des Objekts entstehen und die an ein solches Verfahren gestellt werden. Zusätzliche Informationen sind abrufbar wie etwa Reflektivität, Farbe und Oberflächentemperatur des Objekts. Daraus entsteht ein umfassendes Bild, das in vielen Dingen der menschlichen Wahrnehmungsfähigkeit schon überlegen ist. 
 
Für die berührungslose Erfassung eines Umgebungsabschnitts wird ein 3D Laserscanner vor Ort eingesetzt. Dieser kann innerhalb weniger Minuten flächendeckend den gesamten Bereich der eingescannt werden soll zielgenau erfassen. Dabei wird zugleich ein dreidimensionales Abbild erzeugt. Diese Daten bilden dann auch Grundlage für das 3D Umgebungsmodell. Das zeigt, wie umfassend das 3D Laserscan Verfahren in der Anwendung sein kann.  
 
Im nächsten Buchabschnitt, der aus zahlreichen Kurzabrissen mit knapper Beschreibung besteht, werden verschiedene Messtechniken des Laserscannens vorgestellt. Es folgen praktische Beispiele und Anwendungen. Die optischen Abstandsmessverfahren im theoretischen Abriss sind: das Pulslaufzeitverfahren; das Triangulationsverfahren; das Multi-Waveform Verfahren; das Phasendifferenzverfahren; das Frequenzdifferenzverfahren. 
 
Um herauszufinden welches Messverfahren geeignet ist, gibt es eine mehrspaltige Tabelle, die das erreichbare Leistungsspektrum der einzelnen Sensorsysteme angibt. Auf die Tabelle folgt wiederum eine knappe Beschreibung über das Messprinzip des phasenbasierten Laserscannings. Im Anschluss daran werden Funktionsweisen des Laserscannens schematisch und konstruktiv abgebildet. Sehr kleinräumig aber praktikabel der Inhalt insbesondere auch für den Techniker geeignet. Der Band versteht sich in einem naturwissenschaftlichen Kontext und will Grundwissen vermitteln, das auf dem Know-how verschiedener Unternehmen basiert. Welche in der Branche beheimatet oder auf dem Gebiet der Messtechnik tätig sind. Anschaulichen Überblick geben die schematischen Schnittzeichnungen, die Einblicke in das Innere der Apparaturen bieten und über eine in Einzelpunkten nummerierte Bildlegende verfügen. Unterschiedliche Gerätebaugruppen und deren Spezifikationen werden vorgestellt: das elektronische Distanzmessgerät; vertikales Ablenksystem, horizontales Ablenksystem; Steuerung, Integrierte Farbkamera. Gefolgt von Gerätetypen: Terrestrische Laserscanner; Mobile Mappingsysteme; Airborne-Laserscanning-Systeme. Aussagen zur Auswertung und Visualisierung der gesammelten Daten folgen im weiteren Verlauf der Beschreibung. Begriffe wie Grauwertpanorama; Distanznormalisierung; Histogrammausgleich; Panorama-Entzerrung; Entfernungspanorama kommen vor, die für den vielfältigen Einsatz geeignet sind.
 
Anwendungsbereiche sind auch zu suchen im Denkmalschutz und in der Archäologie. Zum Beispiel zur Dokumentation denkmalgeschützter Gebäude ebenso die forensische Kriminaltechnik oder die Rekonstruktion eines Unfallhergangs gehören zu den unmittelbaren Bereichen in welchen Laserscanner Einsatz finden. Weiteres Umfeld sind Infrastrukturen wie etwa Bahnvermessungen und nicht zuletzt der Landschaftsschutz sowie Geo-Referenzierungen.
 
 
Last modified on Montag, 16 Mai 2016 13:06
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