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Georeferenzierung
Artikel für die Industrie
10. November 2020

Georeferenzierung - Kalibrierung der Endposition

Wie können Sie das Beste aus Ihren Pointcloud-Daten herausholen? In dem Artikel, 'Wie wird eine Pointcloud hergestellt?Wir haben besprochen, dass die LiDAR- und INS-Koordinatenrahmen gut kalibriert sein müssen und wie genau dies sein muss. Die offensichtliche Frage ist dann, wie wir das erreichen? Dazu gibt es viele Möglichkeiten, z. B. Versuch und Irrtum, die Verwendung eines digital gedruckten Passepartouts oder eine datengesteuerte Kalibrierungstechnik. Versuch und Irrtum sind zeitaufwändig, und Sie müssen sicherstellen, dass sich Ihr Aufbau nicht im Geringsten ändert, sonst müssen Sie Ihre Versuche wiederholen. Eine gedruckte Halterung ist eine bequeme Methode, um präzise Winkel und Verschiebungen in Ihre Einrichtung zu integrieren. Allerdings ist sie zeitaufwändig und teuer. Eine dritte Möglichkeit ist die Verwendung einer datengesteuerten Kalibrierungsmethode, die die von Ihnen gesammelten Punktwolkendaten analysiert und die Einrichtung durch den Vergleich von dem, was gesehen wird, mit dem, was gesehen werden sollte, kalibriert.

Diese letztere Methode hat OXTS entwickelt. Der Benutzer muss sein Fahrzeug mit dem LiDAR- und INS-Setup einfach so manövrieren, dass das LiDAR einige Ziele aus einer Reihe von Entfernungen und Winkeln, die für Ihre Vermessung repräsentativ sind, gut sehen kann. Die Ziele bestehen ganz einfach aus flachen, quadratischen Brettern, die mit stark reflektierendem Material überzogen sind. Das Manövrieren dauert nur wenige Minuten und kann an jede Vermessungsfahrt angeschlossen werden. Im Büro können die Daten in den OXTS Georeferencer hochgeladen werden, der nach den Winkeln sucht, die der Punktwolke die beste Übereinstimmung mit der Realität verleihen. Wir haben auch eine Methode zur Kalibrierung der Verschiebungen entwickelt, und diese Funktion ist jetzt im Beta-Modus in Georeferenzierung.

Eine Straßenvermessung, die mit einem xNAV550 und einem VLP16 LiDAR durchgeführt wurde.

Georeferenzierung

OXTS-Georeferenzierung kann natürlich auch LiDAR- und Navigationsdaten georeferenzieren, um Punktwolken zu erstellen. Erforderlich sind in der Regel fünf Dateien: Die Navigationsdatendatei, die LiDAR-Datei (PCAP) und drei Konfigurationsdateien, die die Winkel und Verschiebungen zwischen dem LiDAR und dem INS sowie dem INS zum Fahrzeug angeben. Mit diesen kann man die Konfigurationsdateien wie oben beschrieben kalibrieren oder eine Punktwolke.

Darüber hinaus gibt es viele zusätzliche Optionen, mit denen der Benutzer das Beste aus seiner Punktwolke herausholen kann. Oftmals kann das LiDAR Teile des Fahrzeugs erfassen. Wenn dies der Fall ist, wird ein Teil des Fahrzeugs in jedem Bild, das aufgezeichnet wird, vorhanden sein und in der Punktwolke wird es so aussehen, als ob etwas herumgeschleppt worden ist. Dies kann einfach durch die Wahl eines Mindestabstands zwischen den Punkten und dem LiDAR verhindert werden. So können die Benutzer ihre Einstellungen flexibler gestalten.

LiDAR zeichnet in der Regel für jeden Punkt einen Wert für die Reflexionsintensität auf. Dies ist eine der großartigen Eigenschaften von LiDAR, die ihnen so viele unerwartete Einsatzmöglichkeiten bietet. Benutzer von OXTS-Georeferenzierung sind in der Lage, Pointclouds mit einem beliebigen Reflektivitätswert zu erstellen. Dies ist ein großer Vorteil, vor allem weil die Erstellung von Punktwolken bei einer Reflektivität von 100 es Ihnen ermöglicht, Ihre Einrichtung zu überprüfen, während sie nur ein paar hundert Kilobyte statt der üblichen Gigabytes an Daten umfasst.

Die vielleicht wichtigste Funktion von Georeferencer neben der Kalibrierung ist die Verwendung einer ausgeklügelten Formel zur Berechnung der Genauigkeit, mit der Punkte unter Verwendung der Diagnosen, die unsere Navigationsdaten ausgeben, bekannt sein können. So kann der Benutzer sehen, welche Punkte am genauesten bzw. am ungenauesten sind, und diese Punkte auch bearbeiten. Die Benutzer können die Zentimetergenauigkeit wählen, die alle Punkte in der Pointcloud haben müssen, vorausgesetzt, dass die Einrichtung kalibriert ist, so dass Sie Ihrem Kunden versprechen können, dass Sie die richtige Genauigkeit liefern können - mit Vertrauen

Eine Erhebung auf einer Dorfstraße zeigt, dass die Punkte weniger genau sind (in orange), wenn sie unter Baumkronen verlaufen.

Lesen Sie den ersten Artikel in dieser Serie:  Was ist eine Punktwolke?

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