3D Lazer Tarama Sistemlerindeki Temel Kavramlar:
Bu yazıda temel hizmetlerimizden olan 3D lazer tarama ve uygulamalarda kullanılan temel terminoloji hakkında temel bazı noktalardan bahsedeceğiz.
Lazer Tarayıcı (Laser Scanner):
Objelerden yansıyan ışınları kaydedip nokta bulutu verisine dönüştüren araçlar. En yaygın 3D lazer tarama yöntemidir.
Nokta Bulutu (Point Cloud):
Aktif ya da pasif bir sistem tarafından objelerden yansıyan ışınların kaydedilmesi ile oluşturulmuş, yansıyan ışına ait X-Y-Z koordinatlarının yanı sıra farklı bilgilerde barındırabilen yoğun veri kümesidir.
Registration (Kayıt):
Bağımsız nokta bulutlarının aynı küme altında toplanması için yapılan matematiksel işlemlerin tümüne verile kayıt işlemidir.
Noise (Kirlilik – Gürültü):
Gerçek dünyadan sanallaştırma yaparken meydana gelen sinyal bozulmaları ya da istenmeyen ölçüm verileridir.
Renklendirme (Colorization):
Nokta bulutu verisindeki her bir noktaya dahili ya da harici bir kaynaktan alınan RGB değerleri atanması işlemi.
Lidar (Laser Imaging Detection and Ranging):
Aktif bir sensör tarafından üretilen ışınların, objelerden yansımalarını kaydeden sistemlerin genel adıdır. Cihazlar kullanım amaçlarına uygun olarak farklı dalga boyu ve frekans aralığında ışınımlar kullanabilir.
3D lazer tarama, genel olarak objelerin üç boyutlu olarak sanal ortama aktarılma sürecidir. Bu işlem sürecinde amaçlar doğrultusunda çok farklı araçlar ve yöntemler kullanılabilmektedir. Bunlardan bazıları aşağıdaki gibidir.
Yersel 3D Lazer Tarayıcı:
Bir operatör tarafından taşınan ve genellikle tripod üzerine kurularak çalışan bir ölçüm sistemidir. Pratik ve uygun fiyatlı olması açısından günümüzde en çok tercih edilen 3d ölçüm sistemidir. Mimari ve arkeolojik ölçümlerde en çok tercih edilen cihazlardır.
Hava Lidar:
Algılayıcı sistemin uçak,helikopter ya da insansız hava araçları (drone) üzerine monte edilmesi ile çalışan sistemlerdir. Ulaşılması zor alanlar, tehlikeli yükseklikler ve kapsama alanı gibi avantajları bulunmaktadır. Bununla beraber karmaşık ve pahalı sistemler olduğu için fiyatları çok uygun değildir. Otomatik pilotlar her zaman yeterli olmadığı için ayrıca pilotaj desteği gerekmektedir.
Mobil Tarama Sistemleri:
Tarayıcı sistemin kara ya da denizde hareket kabiliyetine sahip bir araca monte edilmiş sistemlerdir. Birden fazla aktif radar, panoramik görüntüleme sistemi ve IMU vb farklı cihazı barındırır. Bu sistemlere dahil edilen algılayıcılar (sensör) ve beraberinde çalışan yazılımlar ile hava ve yersel 3d lazer tarayıcı sistemlerden ayrılmaktadır. Çok hızlı şekilde açık alanlarda geniş ölçüm kabiliyetine sahiptir. Karmaşık sistemler olduğu için ek operatör desteği gerekmektedir.
Diğer Tarayıcı Sistemler
El tarayıcıları: Lazer ya da ışık yansıması temelli çalışan, dar alanlarda bile kullanılabilen küçük tarama sistemleridir.
Yüksek Hassasiyetli Sistemler: Veri kaydetme yoğunluğundan çok hassasiyet ve doğruluk odaklı çalışan cihazlardır.
Aktif Işık Kaynaklı Sistemler: Genellikle sabit bir ışık kaynağı ile objeleri döndürerek, üç boyutlu yüzeyler oluşturan sistemlerdir.
Su altı tarama Sistemleri: Işığın fiziksel ortam değişikliği nedeniyle kırınım yaşadığı su içerisinde, farklı teknolojilerden yararlanarak üç boyutlu veri toplayan komplike sistemlerdir.
Yer Altı Tarama Sistemleri: Yer altı radarı (GPR) olarak adlandırılan bu sistemler, çoğunlukla belli frekanslarda mikro dalgalar kullanarak toprak ve obje farklılıklarını tespit edebilir. 3D lazer tarama sistemlerinden farklı olarak, veriler 2 boyutlu olarak kaydedilir.