Teledyne Optech Polaris

Allgemeine Informationen zum Polaris

Der Laserscanner für viele verschiedene Aufgabenbereiche

Teledyne Optechs POLARIS 3D Laserscanner ist die optimale Wahl für große Reichweiten, superschnelle Datenerfassung, hohe Genauigkeit sowie Auflösung. Der Langstrecken-Scanner arbeitet mit dem Impulsverfahren, dieser erlaubt eine schnelle Erfassung von Objekten mit einer großen Reichweite.

Die POLARIS-Reihe verfügt über drei Varianten. Diese sind aufeinander aufgebaut, d.h. je höher das Modell, umso mehr Erfassungsraten (Lasertaktfrequenz) für verschiedene Reichweiten besitzt der Scanner.

  • Polaris HD ist optimal für Kurzstrecken-Anwendungen bis zu einer Reichweite von 250 m (500 kHz).
  • Polaris ER verfügt über zwei Erfassungsraten (500 kHz, 200 kHz) und hat eine Reichweite bis 750 m.
  • Polaris LR ist die höchste Ausbaustufe und ist am vielfältigsten und der perfekte Scanner für alle Anwendungen. Er verfügt über drei Erfassungsraten (500 kHz, 200 kHz, 50 kHz) und hat eine Reichweite bis 2.000 m.

 

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Anwendungsbereiche des Teledyne Optech Polaris

Der Langreichweiten-Laserscanner für viele verschiedene Anwendungen.

Durch die unterschiedlichen Installationsmöglichkeiten und Reichweiten ergeben sich in vielen Bereichen neue und interessante Anwendungen. Ob auf einem Stativ, Fahrzeug oder eine andere bewegliche Plattform, der Polaris ist vielseitig einsetzbar.

Der Polaris als Mobile-Mapping-System

Straßenbereiche oder größere Viertel lassen sich durch die schnelle Datenerfassung des Scanners gut aufnehmen. Für die Installation vom Polaris auf einem Fahrzeug wird allerdings zusätzliches Equipment benötigt. Die Scandaten können Grundlage für Gestaltungsmaßnahmen, Verkehrssimulationen, Animationen, 3D Stadtmodelle usw. sein.

Beispielpunktwolke eines Mobile Mapping Datensatzes mit dem Teledyne Optech Polaris.

Der Teledyne Optech Polaris im Bergbau

Die Erfassung von Bergbaugruben ist durch die hohen Reichweiten des Polaris kein Problem. Die Scandaten dienen zum Beispiel zur Ableitung von Höhenschichten, digitalen Geländemodellen (DGM) und weiterer Planungen in der Grube. 

Durch seine hohe Reichweite ist der Polaris im Bergbau sehr flexibel einsetzbar.

Die Auswertung der Daten erfolgt in der Teledyne Optech Software AtlasScan.

Der Teledyne Optech Polaris für Film- und Computeranimationen

Der Polaris kann unter anderem dafür verwendet werden, um eine reale Umgebung in die digitale Welt zu bringen. Unter anderem wurden Teile der Stadt Dubrovnik in Kroatien mit dem Teldyne Optech Polaris eingescannt um eine reale Kulisse für die Erfolgsserie Game of Thrones zu erzeugen.

Weitere Anwendungsbereiche sind:

  • Denkmalschutz
  • Transportwesen
  • Bauwesen
  • Konstruktion
  • Forensik
  • Forstwirtschaft
  • Forschung

Der Polaris im Einsatz bei einer Brückenvermessung.

Die Daten der Brückenvermessung in ATLAScan.

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Funktionsweise des 3D Laserscanner Teledyne Optech Polaris

Der Polaris Laserscanner arbeitet mit einem aktiven Sensor, d.h. der Scanner erzeugt eigene Strahlung im Infrarotbereich. Diese Strahlung wird an Objekten reflektiert und vom Scanner wieder aufgenommen und verarbeitet. Durch die Drehung um die eigene Achse wird die gesamte Umgebung erfasst.

Als Messverfahren kommt das Impulsverfahren zum Einsatz.

Beim Impulsverfahren werden Lichtimpulse auf einer Trägerwelle aufmodelliert; die Zeit zwischen der Entsendung und dem Empfang vom Gerät wird gemessen. Aus der Laufzeit lässt sich damit die Entfernung zum Scanner ermitteln.

Funktionsprinzip des Impulsverfahrens beim Laserscanner

Wissenswertes rund um den 3D Laserscanner

Der Polaris Scanner kann direkt über den Touchscreen bedient werden oder alternativ über einen angeschlossenen Rechner. Die Steuerung über einen Rechner funktioniert nur mit der lizenzierten Software ATLAScan.

Die Umgebung wird 360° horizontal und maximal 120° vertikal erfasst. Der Scanbereich (Field of view = FOV) kann variabel in den Bereichen HFOV und VFOV angepasst werden, oder alternativ objektspezifisch.

Falls mehrere Scanpositionen notwendig sind, gibt es zwei Möglichkeiten der Registrierung:

  1. Zielmarkenbasierte Registrierung, d.h. für die Ausrichtung der Scans verwendet die Software ATLAScan Zielmarken als Verknüpfungspunkte zwischen den Scans. Der Polaris kann die Zielmarken automatisch erkennen.
  2. ICP (Iterative Closest Point) Registration ist eine Registrierung ohne Zielmarken und benötigt einen hohen Überlappungsbereich zwischen den Scans.

Die Auswertung der Scandaten kann ausschließlich über die Software ATLAScan erfolgen.

Auswertung der Daten in der Software ATLAScan von Teledyne Optech.

Datenauswertung / Registrierung in ATLAScan.

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Spezifikationen des Teledyne Optech Polaris Laserscanner

 

Laser

 

MessprinzipImpulslaufzeit
Wellenlänge [nm]1550
Laser-Sicherheitsklasse1
Auflösung des Messbereichs [nm]2
Intensität [Bits]12
Minimale Reichweite [m]1,5
Scanning Auflösung

 

Winkelauflösung [urad]12
Max. Dichte [Punktabstand]3 mm auf 100 m
Genauigkeit

 

Genauigkeit der Reichweite 1 Sigma5 mm auf 100 m
Genauigkeit der Einzelaufnahme4 mm auf 100 m
Scanning-Eigenschaften

 

Max. vertikales/horizontales Sichtfeld [Grad]120 (-45 bis +75) / 360
Min. Winkelschrittweite horizontal [Grad]0,0017
Min. Winkelschrittweite vertikal [Grad]0,0007
Betriebseigenschaften

 

Betriebstemperatur: min [°C]-20
Betriebstemperatur: max [°C]50
Luftfeuchtigkeit [%]95
Integriertes BedienfeldJa
SchutzklasseIP64
Leistung

 

BatterieIntern oder extern
Batterielaufzeit [Std.]2,5
Netzeingansspannung9-32 VDC
Stromverbrauch60 W
Peripherie

 

Interne KameraJa
Exportformate der internen KamerabilderJPEG
Externe KameraJa (Optional)
Exportformate der externen KamerabilderJPES, NEF
BenutzeroberflächeIntegrierter Touchscreen, Tablet, PC
Zusätzliche SensorenNeigungssensor, L1 GNSS, Kompass
RegistrierungsverfahrenL1 GNSS, Rückwärtsschnitt, Target
Technische Merkmale

 

Höhe [mm]323
Breite (Durchmesser) [mm]217
Gesamtgewicht [kg]11,2

Information ATLAScan

Polaris ATLAScan ist eine umfangreiche Software für die Auswertung von Scandaten im 3D Laserscanning Bereich. ATLAScan kann mehr als nur sehr gut Scandaten ausrichten und Punktwolken georeferenzieren. Gebündelt in einer Softwarelösung können Anwender Punktwolken direkt weiterverarbeiten und zu 3D-Meshes und DGM´s auswerten. Unter anderem stehen dem Anwender starke Werkzeuge für Tunnelbau, Punktwolkensegmentierung und Überwachung (Monitoring) zur Verfügung.

Ergebnisse können in die gängigsten Formate für Punktwolken, Meshes und CAD-Objekte exportiert werden.

ATLAScan Software Pakete:

  • Works – Basis Paket bei jedem Polaris Scanner. Enthält Projekt Planung, Remote Control, Punktwolkenprozessierung, Georeferenzierung und Messwerkzeug
  • WorksPro – Erweitert die Auswertungsmöglichkeiten von Works und enthält Meshing und 3D Modellierung
  • Photo – Erweiterung zu WorksPro. Verwendung von Bildern in Verbindung mit der Punktwolkn
  • Mobile – Unterstützt die Benutzung vom Polaris als Mobilesystem in Verbindung mit GNNS/INS System.

Bild der MDCC-Arena gescannt mit dem Teledyne Optech Polaris.

Software-Kompatibilität

ATLAScan kann mehrere verschiedene Formate einlesen und gebündelt in einem Projekt verarbeiten.

Format - Punktwolke

Format - Mesh-Modell

*.pts*.3ds
*.las*.txt
*.txt*.dae
*.E57*.obj
*.csv*.dxf
*.asc*.ply
*.scan*.ifc
*.ply*.stl
 *.wrl

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