Leica BLK3D – Erőteljes zsebfotogrammetria a terepen

A technológia

A pontos 3D modell létrehozásához szükséges a tér azon pontjainak ismerete, ahol az egyes képek készülnek. Ezt a BLK3D a fix sztereó kameráival tudja megvalósítani, amelyek egymástól adott, ismert távolságra vannak elhelyezve és kalibrálva, hogy minden felvételnél konzisztens 3D képeket készítsenek. „Sztereó kamera nélkül két különálló képet kellene készíteni. A szoftvernek ekkor meg kell találnia a két kép azonos pontjait, valamint azt is meg kell határoznia, azok hogyan helyezkednek el egymáshoz képest, és ki kell számítania a köztük lévő különbséget. Ez egy elég bonyolult számítási folyamat.” – mondja Andy Fontana, a BLK műszaki szakértője.

Tehát bár okostelefonnak tűnhet, a BLK3D belső működése teszi a különbséget.

Erőteljes zsebfotogrammetria a terepen

Önálló eszközként használva, az ügyfelek az építészektől a közműcégekig úgy találják, hogy a BLK3D elengedhetetlen eszköz a mindennapi műszer-arzenáljukban.

„A BLK3D előtt két ember végezte volna manuálisan a méréseket, de erre most már egy ember is elegendő” – mondja egy elégedett felhasználó, aki egy infrastruktúra-menedzsment szoftver- és szolgáltató cégnél használja megelégedéssel a megoldást.

A spektrum másik oldaláról, a lakóépületek felújításában és belsőépítészeti tervezésében három évtizedes tapasztalattal rendelkező építész felhasználó azt mondja, a BLK3D forradalmasította hatékonyságát a kritikus mérések során a munkaterületen: ahelyett, hogy mérőszalaggal kellene visszatérni a munkaterületre, ha kihagyott volna egy-egy részletet, a BLK3D lehetővé teszi, hogy egyszerűen újra átnézzen egy korábban készített 3D képet és digitálisan mérést végezzen, anélkül, hogy újra ki kellene szállni a helyszínre. A BLK3D  különösen praktikus pl. konyhákban vagy egyéb nehezen hozzáférhető  helyiségekben egyaránt – mondja.

„Bármit, ami fizikailag elérhetetlen, távolról, könnyedén meg tudom mérni a BLK3D-vel!„

Pontosság

A munkafolyamat a valós idejű mérés során a már említett sztereó fotogrammetria. A legtöbb más mérőeszközhöz hasonlóan számos tényezőt figyelembe kell venni a legnagyobb pontosság és konzisztencia elérése érdekében. Ugyanez elmondható a mérőszalagról vagy a lézeres távolságmérőről, de ezek a megfontolások már „közismertnek” számítanak.

A 3D képen való mérés pontosságát alapvetően három tényező befolyásolja:

   1. Távolság a mért tárgytól

   2. Single-shot vs Multi-shot: a felvételek száma és a mérési pontok kiszámításához használt 3D képek közötti alapvonal hossza

   3. Képrögzítési perspektíva: a Leica BLK3D tájolása a mért objektumhoz (2D vs 3D mérések)

Az első és legfontosabb: minél közelebb van a mérendő tárgy, annál pontosabbak lesznek a mérések

A legnagyobb pontosság elérése érdekében menj a lehető legközelebb a mérni kívánt objektumhoz. Ha nagy területet kell mérni, bontsd azt fel további kisebb területekre.

2,5 m-nél nagyobb távolságú méréseknél mindig ajánlott a Multi-shot funkció használata. A Multi-shot, azaz a többszörös felvétel a mérendő objektumról több, egybefüggő fotó készítését jelenti, kissé eltérő nézőpontokból. A többszörös felvételek nagyobb alapvonali távolságot biztosítanak a BLK3D-nek az egyes képpárok között, javítva a mérések kiszámításához használt fotogrammetriai algoritmusok pontosságát, különösen a kamera-tárgy nagyobb távolságokon.

Az alábbi táblázat zöld vonala a 3D képen belüli mérések pontosságát jelzi a fotók számához és a tárgytól való távolsághoz viszonyítva.

2,5 m felett egyetlen sztereo fotó pontossága már nem feltétlen kielégítő, így érdemes további fotók készítése.

Fotózás során a legjobb eredmény elérése a BLK3D-vel ahhoz hasonló, mint ahogyan okostelefonnal érjük el a legszebb eredményeket: az okostelefonok fotóihoz hasonlóan minden kameralencse torzít a képek szélén. Emiatt a mérés a kép közepén optimális – a széleken végzett mérések nem megfelelőek. A képek jó komponálása ugyanakkor egyenletes pontosságot eredményez.

Összefoglalva, néhány tipp a legnagyobb pontosság eléréséhez 3D képek készítésekor:

   1. Mindig készíts több felvételt, ha a tárgy távolsága 2,5 m-nél nagyobb. Az bázisvonalon való oldalirányú távolságok az egyes képek közt a tárgytávolság kb. 10%-ának megfelelők legyenek (ld. az alábbi ábrán).

   2. Győződj meg arról, hogy az összes mérni kívánt tárgy látható az összes elkészített felvételen.

   3. Menj a lehető legközelebb a mérni kívánt objektumhoz. Ha nagy területet kell mérni, inkább bontsd fel azt néhány kisebb területre és különálló 3D fotóra.

   4. A kritikus mérésekre szánj egy-egy  Multi-shot felvételt. A legnagyobb pontosság akkor érhető el, ha a mérést a kép látómezejének középső 50%-ában végezzük, és merőlegesen tájoljuk magunkat a vizsgált tárgyra. A BLK3D integrált lézertávmérője (EDM) +/- 1 mm-en belül képes mérni. A legnagyobb pontosság érdekében a lézeres mérés a képen belüli mérésekhez csatolható.

   5. Figyelj a megfelelő mennyiségű fényre. Szükség esetén használd a beépített LED vakukat vagy az opcionális külső LED lámpát a tárgy megfelelő megvilágításához. Kerüld az alul- és túlexponálást.

   6. Használj állványt vagy monopodot és/vagy a beépített időzítő funkciót az eszköz stabilizálásához. Így készíthetők a lehető legélesebb felvételek.