Інтеграція наземного лазерного сканування та фотограмметрії для 3D-моделювання об’єктів складної геометрії Інтеграція наземного лазерного сканування та фотограмметрії для 3D-моделювання об’єктів складної геометрії

Abstract

У поточних науково-практичних розробках помітне посилення інтересу до використання наземного лазерного сканування (НЛС) для формування об’ємних макетів об’єктів та електронної фіксації даних про природні та створені людиною елементи, особливо в контексті охорони історико-культурних надбань та оцінки просторового розподілу рослинного покриву. Ця технологія дає змогу швидко збирати дуже насичені просторові відомості у формі хмар точок, що дає можливість детально відтворити форму об’єктів із заплутаною геометрією. Коли відбувається фіксація об’єктів, що мають поверхні складної будови, здебільшого постає потреба у проведенні низки сканувань із різноманітних точок огляду, що, своєю чергою, збагачує етап об’єднання цих даних у цілісну тривимірну репрезентацію. Основна складність полягає у трансформації окремих масивів даних, зібраних у власних системах координат сканера, у єдину декартову систему координат для адекватного їх зведення у спільний набір точок. У цьому дослідженні презентується методика реєстрації результатів наземного лазерного сканування, яка ґрунтується на застосуванні фотограмметричних принципів. Просторове позиціонування установок TLS встановлюється завдяки аналізу цифрових зображень, зроблених камерою, вбудованою у сам лазерний сканер. На першому етапі здійснюється взаємне орієнтування фотограмметричної схеми, а отримана інформація потім застосовується для обчислення зовнішнього орієнтування точок сканування. Це дає можливість зареєструвати хмари точок за один процес, усуваючи потребу у використанні додаткових реперних маркерів. Подані здобутки слугують доказом обґрунтованості висунутої нами методики, водночас демонструючи її значну ступінь достовірності та продуктивності у процесі формування об'ємних моделей, що базуються на поєднанні інформації, отриманої від наземного лазерного сканування, та фотограмметричних даних.