Thème 6 Mesure sans réflecteur et laserscanning Possibilités et limites

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1 Thème 6 Mesure sans réflecteur et laserscanning Possibilités et limites

2 Quelques points concernant les stations totales

3 Stations totales mesures sans réflecteurs Pointeur laser Mesure de distance Laserpointer : laser rouge Mesures de distance : IF Source : Trimble Dimensions, Martin Koehler, S-20103: A Look Inside the Black Box of EDM Technology

4 Stations totales mesures sans réflecteurs Pointeur laser Mesure de distance Source : Trimble S6 Direct Reflex Technology White Paper

5 Stations totales mesures sans réflecteurs Pointeur laser = Mesure de distance? Pointeur : laser rouge Mesures de distance : laser rouge Source : Leica Geosystems, Leica Nova MS50, Présentation technique

6 Stations totales mesures sans réflecteurs Pointeur laser = Mesure de distance? Pointeur : laser rouge Mesures de distance : laser rouge Pas d information sur le pointeur Source : Guide de l utilisateur des stations totales Viva

7 Stations totales mesures sans réflecteurs Avec/sans réflecteur : 2 distancemètres Emetteur IR Réception Emetteur RL Image : Leica coupe TPS 1200

8 Stations totales mesures sans réflecteurs Avec/sans réflecteur : Un seul distancemètre 1 = un miroir pour la calibration interne 2 = lentille divergente pour mesure sur prisme 3 = un trou pour la mesure sans réflecteur Image : Leica TPS White Paper

9 Stations totales mesures sans réflecteurs Mesures avec sans réflecteurs Haute précision Laser rouge 660nm Mesure de déphasage DR 300+ Laser infrarouge 870nm Mesure TOF

10 Stations totales mesures sans réflecteurs Coaxialité axe optique/distancemètre (1) Axe optique Source : Cours Vincent Barras, heig-vd

11 Stations totales mesures sans réflecteurs Coaxialité axe optique/distancemètre (2) Axe du laser rouge Axe optique Image : mode d emploi des TPS 1200 de Leica Geosystems

12 Stations totales mesures sans réflecteurs Coaxialité axe optique/distancemètre (3) Axe du laser rouge Axe optique

13 Stations totales mesures sans réflecteurs Mesures sans réflecteurs

14 Phénomènes étranges Type d instrument? Matière? Portée? Angle d impact? Opacité? Couleur?

15 Lasers utilisés Fabricant Instrument Leica C (vert) P20 Faro Focus 3D (nif) Focus 3D 330 Langueur d onde du laser [nm] 658 (rouge) / 808 (nif) 1500 (eye-safe) Riegl VZ 400, 1000, (eye-safe) VZ (nif) Trimble TX (eye-safe) TX 5 => idem Focus 3D 120 FX 905 (nif) 685 (rouge)

16 Lasers utilisés : Réflectance Les couleurs complémentaires Images : et projet ALTer 1

17 Lasers utilisés : Réflectance La réflectance varie suivant les matériaux et les longueurs d onde Images : et / Projet Z-Earth, étude des aspects géométriques et radiométriques de la mission

18 Réflexions parasites => impact sur les distances

19 Scanners Lasers : artéfacts Réflexions parasites => impact sur les distances

20 Réflexions parasites => impact sur les distances

21 Absorption de la lumière (1) Source : Travail de master de M. Salvatore Siciliano Silivestro, 2014

22 Absorption de la lumière (2) Point E N Z Distance B1 - S1 B Sphère d'origine sans couche de peinture Coordonnées cartésiennes S1_DOIT Différence Distance B1 - S1 S1_FARO S1_MS Sphère avec 1, 2 et 3 couches de peinture S1_FARO_ S1_FARO_ S1_FARO_ Source : Travail de master de M. Salvatore Siciliano Silivestro, 2014

23 Taille théoriques des spots Taille des impacts théoriques des lasers [mm] Distance ScanStation C10 Leica HDS6200 Leica Focus 120 Faro VZ-400 Riegl ScanStation 2 Leica 10m m m m m m

24 Taille effective des spots Exemple ScanStation 2 Diapositive : Présentation projet ALTer 2, G2C, heig-vd

25 Taille effective de l empreinte laser ScanStation C5 Taille théorique = 17mm Taille mesurée = 30mm Nova MS50 (h x b) Taille théorique = 21x33mm Taille mesurée = 28x65mm Source : Travail de master de M. Salvatore Siciliano Silivestro, 2014

26 Taille effective de l empreinte laser Focus 3D Taille théorique = 19mm Taille mesurée = 28mm TX8 (Trimble) Taille théorique = 21mm Taille mesurée = Filter? Source : Travail de master de M. Salvatore Siciliano Silivestro, 2014

27 Taille des spots Diapositive : Inspirée de Formation UNGE 2012, Mme Tania Landes, INSA Strasbourg

28 Taille des spots Diapositive : Inspirée de Formation UNGE 2012, Mme Tania Landes, INSA Strasbourg

29 Surface rugueuse-lisse 10m 50m

30 Détection d aspérités: graviers 10m

31 Mesure sans réflecteur Leica TS15 5 points par matière (50m): Plaque noire: m=0.4mm et σ=0.4mm Peinture route: m= -0.4mm et σ=0.5mm Béton: m= -1.6 et σ=2.5mm

32 Boîte à trous - Inspection Coupes horizontales ScanStation 2, 50m Cercles Points à +-2mm du plan de référence Rectangles Points qui atteignent le fond de la boîte à trous, à 54mm du plan de référence Points 2mm devant le fond de la boîte à trous

33 Fond de la box ScanStation 2 à 50m Gris Mat Noir Mat

34 Conclusions Traitement lasers évoluent => distance toujours plus longue Diamètre spot : résumé par un point! Intensité retour forte: perturbateur principal Réflectance déterminante dans la détection des trous Attention aux matériaux translucides

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