Überprüfung von LSE-Checkerboard-Targets hinsichtlich der Verwendbarkeit mit dem Leica RTC360

Im Zuge der Überprüfung von LSE-Referenzkugeln hinsichtlich der Verwendbarkeit mit dem Leica RTC360 haben wir auch weitere Referenzmarken getestet. Dabei wurden die Schachbrettzielmarken, die in unserem Shop erhältlich sind, überprüft.

Testaufbau

Im Test befanden sich:

LeicaRTC360_Test

Die Referenzmarken wurden in den typischen Größen im quadratischen Format und ebenso als runde Zieltafel mit dem Leica-typischen Durchmesser 4,5" getestet. Um die Kenntlichkeit bewerten zu können, wurden diese Zieltafeln/Targets auch in verschiedenen Ausrichtungen getestet:

  1. Somit wurden die Targets in verschiedene Positionen gebracht. Dabei änderte sich zum einen die horizontale Drehung, wodurch der Auftreffwinkel des Lasers spitzer wurde.
  2. Außerdem wurden die Targets auch vertikal um 45° gedreht, um auch diese Auswirkung zu testen.
  3. Zudem wurde das Verhalten in steigender Entfernung untersucht. Die Scanner-Standpunkte befanden sich bei den Tests 10 m, 15 m, 20 m und 25 m von den Targets entfernt.

Die gewählte Scanauflösung des RTC360 beträgt 3 mm/10 m und entspricht damit der höchstmöglichen Auflösung.

Ausrichtung Scanner - Targets

Distanzen der durchgeführten Scans | Abstand Leica RTC360 - Targets

Auswertung

Zur Auswertung wurden die Leica Software-Lösungen Cyclone und Cyclone Register360 verwendet. Außerdem wurde die Auswertung auch in dem unabhängigen Programm PointCab durchgeführt. Hierfür mussten jedoch zuerst die Rohdaten in Cyclone importiert werden, um sie im E57-Format wieder zu exportieren, sodass die Auswertung dort durchgeführt werden konnte.

Im Folgenden sind die Ergebnisse in den Grafiken dargestellt. Durch Farben wird die Kenntlichkeit in den verschiedenen Szenarien symbolisiert.

Verarbeitungssoftware Register360

Folgende Ergebnisse wurden in Leica Cyclone Register360 erzielt:

Erkennung der Targets (vertikale Ausrichtung) in der Software Register360

Erkennung der Targets (schräge Ausrichtung) in der Software Register360

Auffällig bei der Betrachtung der Ergebnisse ist die Unkenntlichkeit einiger Zielmarken bei frontaler Konstellation (0° | Normale der Schachbrettzielmarke zeigt Richtung Scanner). Diese resultieren aus Problemen mit der Oberflächenbeschaffenheit, was im Folgenden erläutert wird. Bei den quadratischen Zieltafeln werden bessere Ergebnisse erzielt als bei den runden, nicht zuletzt wegen der größeren Oberfläche und der damit einhergehenden höheren Anzahl an Scan-Punkten. Bei einer leichten Neigung zeigen sich die besten Ergebnisse der Versuchsreihe sogar bis zu Distanzen von 25 m bei den meisten Targets.

Verarbeitungssoftware Cyclone

In Leica Cyclone ergaben sich folgende Ergebnisse:

Erkennung der Targets (vertikale Ausrichtung) in der Software Cyclone

Erkennung der Targets (schräge Ausrichtung) in der Software Cyclone

Die Testergebnisse in Leica Cyclone sind sehr ähnlich zu den Ergebnissen in Register360. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass bei den beiden verwandten Software-Lösungen ein ähnlicher Suchalgorithmus angewendet wird.

Verarbeitungssoftware PointCab

In der herstellerunabhängigen Software PointCab sehen die Ergebnisse wie folgt aus:

Erkennung der Targets (vertikale Ausrichtung) in der Software PointCab

Erkennung der Targets (schräge Ausrichtung) in der Software PointCab

Auch diese Ergebnisse ähneln teilweise den vorherigen. Zum Teil wurden in PointCab Zieltafeln erkannt, die vorher unkenntlich waren. Andererseits ist die Erkennung vorher gut erkannter Zieltafeln unzuverlässiger als bei der Leica-Software.

Auswertung in den Software-Lösungen

In 25 m wurden bei frontaler Konstellation noch immer ca. 400 Punkte auf den quadratischen und ca. 150 Punkte auf den runden Targets gemessen. Mit steigender Schrägstellung verringert sich diese Punktzahl, sodass bei 45° Schrägstellung etwas schlechtere Ergebnisse vermutet werden. In den Grafiken spiegelt sich dieses Ergebnis leicht wider. Insbesondere in den Scanpanoramen lässt sich schließlich erkennen, dass die Konstruktion der Target-Mitte mit höherwerdender Schrägstellung ungenauer wird. Durch das Auftreffen der Laserstrahlen auf eine geneigte Ebene werden die Punktabstände größer und die Konstruktionsgenauigkeit kleiner.

Somit ließe sich vermuten, dass bei frontaler Konstellation (0°) die besten Ergebnisse erzielt werden. Die Realität zeigt, dass dies sehr abhängig von der Beschaffenheit der Oberfläche des Targets ist. Sobald die Oberfläche des Targets zu glänzend ist und dieses gleichzeitig zu frontal zum Scanner gerichtet ist, entstehen Reflexionseffekte, die die Schachbrettzielmarken unkenntlich werden lassen (siehe Bild).
Dies ist eine ärgerliche Erscheinung, gerade wenn sie erst bei der Auswertung im Innendienst entdeckt wird.

Zielmarken - Reflexionseffekte

Fazit

Insgesamt lässt sich sagen, dass die Targets von Laserscanning Europe mit dem Leica RTC360 nutzbar sind. Insbesondere resultierend aus der Oberflächengröße der quadratischen Targets lässt sich unter Betrachtung  der Ergebnisse schließen, dass diese besser erkennbar sind als die flächenkleineren runden Targets.

Nach diesem Test mit dem RTC360 und auch aufgrund von weiteren Erfahrungen mit FARO-Scannern werden EasyTargets aus dem Sortiment vorerst entfernt. Die Oberfläche reicht nicht aus, um zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten.

Das Phänomen der Überstrahlungseffekte, lässt sich beim Scanning nicht vermeiden. Dadurch kann es öfter auch bei guter Oberflächenbeschaffenheit zur Unkenntlichkeit kommen. Hierbei ist also eine gewisse Sorgfalt während des Scanvorgangs wichtig. Vermeiden Sie Scanstandorte, die rechtwinklig auf das Target blicken. Wenn möglich, wählen Sie den Scannerstandpunkt leicht schräg zum Target. Möglich ist ebenfalls die Targets höher oder tiefer als den Scanner selbst anzubringen. Auch somit lässt sich das "Überstrahlen" des Targets vermeiden.

 

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