Conceptos básicos de la Tecnología LIDAR

Posted by Carlos Alonso on 13-dic-2017 13:36:44
Carlos Alonso
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aplicada a la medición de puntos en 3D

LIDAR (Light Detection And Ranging) es la tecnología que permite determinar la intensidad y la distancia a un objeto o superficie usando pulsos láser. Esta tecnología permite capturar de manera discreta pero a muy alta resolución cualquier elemento en tres dimensiones (3D), de modo que pueda ser analizado digitalmente en un entorno CAD, SIG o BIM.

El producto generado es una nube de puntos de alta densidad en verdadera magnitud, a partir de la cual podremos realizar cálculos métricos, obtener dibujos, cortes o secciones, vectorizar entidades y modelar los elementos deseados en 2D/3D.

En el siguiente dibujo se puede ver de forma esquemática los distintos productos derivados de un levantamiento con láser escáner 3D (imagen real, nube de puntos, delineación básica, modelado final).

4 fases proceso escaneo con láser escáner 3D.png



Aplicaciones comunes

El rango de aplicaciones del láser escáner terrestre es ilimitado. La lista siguiente muestra un conjunto de escenarios en los que el láser escáner presenta gran potencial.

  • Levantamientos topográficos (en general)
  • Levantamientos mineros y subterráneos
  • Presas
  • Vías de comunicación (carreteras, taludes, estructuras…)
  • Viaductos y obras de fábrica
  • Arquitectura y edificación
  • Subestaciones eléctricas
  • Plantas industriales
  • Instalaciones (Automoción, Aeronáutica…)
  • Construcción Naval
  • Tuberías
  • Plataformas marítimas
  • Documentación y monitorización patrimonial (arquitectónica, arqueológica, obras de arte…)
  • Estudios forenses
  • Entornos militares

En definitiva, el láser escáner 3D se adapta a situaciones variopintas que requieren una captura de datos fiel de lo que está construido tanto para saber como está (‘As is’) frente a cómo se construyó (‘As built’).

 

Conceptos básicos

Precisión: Es la capacidad de un instrumento de ofrecer el mismo resultado de medición encondiciones similares. Hace referencia a la dispersión del conjunto de valores medidos con respecto a la media.

Exactitud: Es la capacidad de un instrumento de ofrecer un valor de medición próximo al valor real. El valor real teóricamente es desconocido. Suele asignarse a valores que provienen de equipo de mayor calidad.

precision vs exactitud en laser escaner topografico.pngPrecisión frente a exactitud. La imagen de la izquierda corresponde a un equipo preciso pero de baja exactitud; mientras que la imagen de la derecha nos muestra un equipo exacto pero de baja precisión.

En ambos casos, conviene comprobar el grado de precisión y de exactitud de nuestro equipo topográfico realizando múltiples mediciones bajo diferentes escenarios y condiciones.

 

Láser (de la sigla inglesa LASER, Light Amplification Simulated Emission of Radiation, amplificación de luz por emisión estimulada de radiación): es un dispositivo capaz de generar luz coherente y colimada a través de un medio adecuado.

Que significa LASER.png

  • Mayor grado de colimación implica mayor coherencia espacial.
  • Mayor grado monocromático implica mayor coherencia temporal.

 

Tamaño del haz láser

El tamaño del haz de luz láser se mide a través de su diámetro.Este parámetro, combinado con el grado de dispersión del mismo ,es fundamental a la hora de medir entidades discontinuas. Los equipos tienen mayor capacidad de discriminardetalles conforme estos valores sean más pequeños.  

escáner láser 3D topografia.png

Campo de visión

Marca la porción del espacio que el sistema es capaz de medir sin necesidadde realizar barridos adicionales. En función de este parámetro podrá afrontarse con mayor o menor agilidad la ejecución de trabajos en diferentes escenarios. La siguiente imagen muestra el campo de visión de un escáner panorámico. Disponer de un campo de visión como el reseñado se estima crítico en trabajos de interiores o en zonas con grandes variaciones de distancia en los tres ejes.  

campo vision escaner laser 3D Leica.png

Si quieres saber más sobre el hardware del equipo y los diferentes tipos de equipos, lee este artículo.

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Tags: escáner láser 3D

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