Überprüfung von LSE-Referenzkugeln hinsichtlich der Verwendbarkeit mit dem Leica RTC360

Im Rahmen einer Untersuchung haben wir verschiedene Referenzkugeln auf das Verhalten mit dem Leica RTC360 Laserscanner getestet. Essenzielle Frage war dabei, ob Besitzer des RTC360 mit ihrer Hard- und Software die Referenzmarken benutzen können. Um eine Bewertung möglich zu machen, wurden verschiedene Kriterien aufgestellt.

Zur Qualität der Einpassung der Kugel wurden Standardabweichungswerte verglichen. Von Interesse war dabei auch die Untersuchung, wie viele Punkte in welcher Entfernung noch zur Berechnung genutzt werden können. Ob die Einpassung der Kugeln automatisch übernommen wird oder überhaupt möglich ist, wurde ebenfalls in verschiedenen Software-Lösungen getestet.

Testaufbau

Im Test wurden folgende Referenzkugeln untersucht:

  • Laserscanner-Prismenreferenzkugel (Ø 145 mm)
  • Laserscanner-Referenzkugel (Traveler) (Ø 145 mm)
  • Laserscanner-Referenzkugel (Basic) (Ø 145 mm)
  • Laserscanner-Referenzkugel (Flexi) (Ø 145 mm)
  • Laserscanner-Referenzkugel XXL (Ø 200 mm)
  • Laserscanner-Referenzkugel FLEXI XXL (Ø 200 mm)

LeicaRTC360_Test

Die Kugeln wurden in vier verschiedenen Entfernungen gescannt (10 m, 15 m, 20 m, 25 m), um das Verhalten bei steigender Entfernung zu beobachten. Dabei wurde mit dem Leica RTC360 in der höchstmöglichen Auflösung von 3 mm/10 m gemessen. Die Messung wurde in jeder Entfernung sechsmal – jedoch nicht nacheinander (!!!) – durchgeführt, um die Zuverlässigkeit des Versuchs zu gewährleisten. Die Referenzkugeln befanden sich während der Messungen auf Höhe der Horizontalachse des Scanners.

testaufbau_rtc360

Die Messungen wurden im Innenbereich, an einem leicht bewölkten Tag bei Tageslicht gemacht. Dabei wurde keine externe Lichtquelle verwendet. Die Temperatur im Messgebiet betrug ca. 22°C.

Die Auswertung der Messungen erfolgte im Nachgang in Leica Cyclone, Register360 und PointCab.

Auswertung

Zunächst wurde die Erkennung der Referenzkugeln in verschiedenen Software-Lösungen untersucht. Dabei galt es zu prüfen, ob die Referenzkugeln automatisch, halbautomatisch oder nicht erkannt werden. In den folgenden Übersichten sind die Ergebnisse anhand von Farben dargestellt.

Weiß = automatische Erkennung
Gelb = halbautomatische Erkennung
Rot = keine Erkennung

Von Interesse ist außerdem die Standardabweichung bei der Kugeleinpassung, um das Punktrauschen auf der Oberfläche der Referenzkugeln bewerten zu können. Die Anzahl der Punkte auf der Kugeloberfläche ist zusätzlich eine wichtige Information, um die Zuverlässigkeit der Erkennung einschätzen zu können.

Verarbeitungssoftware Cyclone

Mit Leica Cyclone lassen sich verschiedenste Scandaten in ein Projekt importieren, registrieren und bearbeiten. Die Scans vom Leica RTC360 wurden importiert und eine automatische Erkennung von Targets durchgeführt. Zuvor wurde in den Einstellungen der Kugelradius von 145 mm definiert. Für die XXL-Kugeln wurde in einer zweiten Verarbeitung ein Kugelradius von 200 mm vorgegeben.

In der nachstehenden Grafik ist die Erkennbarkeit der Referenzkugeln in verschiedenen Entfernungen dargestellt.

software_cyclone_infografik

Verarbeitungssoftware Register360

Im Register360, ebenfalls eine Leica-Software für die Verarbeitung von Scandaten, wurde nach dem Import der Scandaten gleichermaßen eine Verarbeitung mit automatischer Referenzobjektsuche durchgeführt. Hierbei ergaben sich folgende Ergebnisse:

software_register360_infografik

Verarbeitungssoftware PointCab

Die Erkennung der Referenzkugeln wurde außerdem in der unabhängigen Software PointCab durchgeführt. Die Leica-Rohdaten konnten nicht direkt dorthin importiert werden. Um die Daten in PointCab einlesen zu können, wurden die Scandaten zuerst in Register360 importiert und als „.e57“-Dateien direkt exportiert. 

In PointCab wurde ebenfalls eine automatische Erkennung der Merkmale durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Grafik dargestellt.

software_PointCab_infografik

In weiteren Entfernungen der Referenzkugeln weist PointCab ein besseres Erkennungsverhalten als Cyclone und Register auf. Jedoch kann es passieren, dass die automatische Erkennung in näheren Entfernungen vereinzelt nicht funktioniert.

Auswertung in den Software-Lösungen

Es wird ersichtlich, dass jede Software in der Lage ist, die Referenzkugeln zu erkennen. In bis zu 20 m Entfernung lassen sich in den meisten Fällen die Objekte automatisch bestimmen. In größerer Entfernung wird oftmals die Punktzahl auf der Kugeloberfläche zu gering für eine automatische Bestimmung, sodass eine händische Nacharbeit notwendig wird. Bei den XXL-Kugeln ist die Oberfläche wiederum größer, sodass dort die automatische Erkennung weiterhin funktioniert.

Die folgende Grafik zeigt, wie viele Scanpunkte zur Verwendung der Einpassung der Kugelobjekte verfügbar sind. Somit lässt sich auch einschätzen, wie groß die Schwellenwerte zwischen automatischer Erkennung und händischer Nacharbeit sind.

scanpunkte_infografik

Die Standardabweichung für die Einpassung der Referenzkugeln wurde in Leica Cyclone überprüft. Hierbei ergab sich stets ein Wert unter 1 mm. Aus dieser Standardabweichung lässt sich schlussfolgern, dass das Material der Referenzkugeln auch in Verwendung mit dem Leica RTC360 gut funktioniert. Es wurde kein auffälliges Punktrauschen auf der Oberfläche der Referenzkugeln detektiert.

Fazit – Kugelerkennung mit Leica RTC360

Das Scanning-Zubehör von Laserscanning Europe in Form der Referenzkugeln ist für die Verwendung mit dem Leica RTC360 geeignet. Es wurde keine Qualitätsminderung durch Genauigkeitsverlust festgestellt. Die dazugehörige Leica-Software, wie auch PointCab, ist in der Lage eine automatische Erkennung der Merkmale durchzuführen.

 

Sie suchen Laserscanning-Zubehör? – Besuchen Sie unseren Online-Shop!

Sämtliches Zubehör, welches in diesem Anwenderbericht genannt wurde, können Sie bequem in unserem gut sortierten Online-Shop beziehen.

> Jetzt Online-Shop besuchen!