Lasergrammétrie

Les grands principes de la lasergrammétrie

Les relevés laser-scanner sont comparables à des photographies en 3D de l’objet mesuré. Chaque point scanné sur le terrain est immédiatement connu en coordonnées X, Y, Z.
Du point de vue du géomètre, on note un changement de philosophie par rapport à la topographie classique : ici, on ne relève pas les points caractéristiques de l’objet, mais on mesure l’objet dans sa globalité.

La précision d’un tel système est illustrée par l’écart-type sur chaque point mesuré. Cependant, la précision du résultat modélisé peut être meilleure que la précision des données brutes grâce à une très grande densité de l’information (très forte redondance des données).

Si vous recherchez une haute résolution d’informations, optez pour cette technologie !

Définition d’un système laser-scanner 3D

Pour l’utilisateur, un système laser-scanner 3D est un instrument qui mesure des points 3D (X, Y, Z) sur une zone d’un objet :

• de manière automatique et systématique,
• à une cadence de relevé importante (des dizaines et même des centaines de milliers de points par seconde),
• qui permet l’obtention des coordonnées 3D en temps réel.

Un scanner peut éventuellement donner en supplément et pour chaque point :

• une valeur fonction de la réflectivité de l’objet,
• des valeurs RVB obtenues via une caméra numérique.

Les laser-scanners 3D peuvent être utilisés :

• en position fixe (contrôle qualité en industrie),
• en position mobile (scanner terrestre utilisé en topographie),
• montés sur un véhicule ou aéroportés avec système de navigation embarquée.

Definition issue du 3D SCANNING INSTRUMENTS – Wolfgang BOEHLER, Andreas MARBS – i3mainz, Institute for Spatial Information and Surveying Technology, FH Mainz, University of Applied Sciences.

Les facteurs importants d’un système laser-scanner

Pour qu’un laser-scanner soit parfaitement efficace, il est important de prendre en compte :

• les logiciels associés pour le post-traitement,
• la précision du système (exprimée en général par l’écart-type sur chaque point),
• la taille du spot laser en fonction de la distance,
• la portée de l’instrument : distance la plus courte et distance la plus longue,
• la vitesse de scan (exprimée en points / seconde, de 50’000 à 1’000’000 suivant les systèmes),
• la qualité de l’information,
• le champ angulaire,
• l’environnement de travail (température, humidité, radioactivité…),
• la facilité d’utilisation (au regard du poids par exemple),
• la solution d’alimentation électrique,
• le danger du système laser pour les yeux (certains systèmes nécessitent un balisage du chantier lors des mesures),
• le constructeur.

Le Z+F IMAGER 5016

Le Z+F IMAGER 5016 est un scanner laser 3D terrestre compact et portable, pesant seulement 7 kg. Il offre une portée de 360 m et une vitesse d’acquisition de 1 million de points par seconde, garantissant une grande précision même sur de longues distances.

Son champ de vision de 360° x 320° permet une couverture optimale, réduisant le nombre de positions de scan nécessaires. Il est équipé d’une caméra HDR de 80 MP et de LED, assurant des images nettes, même dans des conditions de faible luminosité.

Un système de positionnement intégré permet la consolidation à l'avancement directement sur le terrain, avec ou sans cibles. Sa conception robuste (IP54) le rend résistant à l’eau et à la poussière, avec une plage de fonctionnement de -10 °C à +45 °C.

Il est idéal pour des applications nécessitant une numérisation 3D précise et efficace.

Le système Zoller & Fröhlich Imager 5010 C

Ce système repose sur la mesure du déphasage entre onde émise et onde reçue. D’une portée allant de 30 cm à 187 m, son emploi est quasi universel pour tous types de chantiers.

Sa classification IP 53, sans ventilation, son encombrement faible en font un système de prédilection pour les relevés en milieu nucléaire.

De plus, grâce à la caméra HDR coaxiale embarquée nous pouvons générer facilement des nuages de points colorisés ainsi que des panoramiques 360° couleur, sans passer par un système extérieur.

Le bruit de mesure du Zoller & Fröhlich Imager 5010 C est parmi l’un des plus faibles du marché, notamment sur les objets tels que tuyauteries et charpentes métalliques : il est de 0,4 à 0,8 mm dans les gammes de portée que nous utilisons.

Caractéristiques principales :

• déphasage ;
• couleur HDR embarquée ;
• jusqu’à 1 Mio points / seconde ;
• 360° horizontal × 320° vertical ;
• portée de 0,3 m à 187 m.

Le système Leica HDS6100

Système fonctionnant par mesure du déphasage, le HDS6100 s’est illustré depuis de nombreuses années (2010) pour sa robustesse hors du commun. Sans ventilation, il est l’outil idéal pour effectuer des relevés en milieux hostiles : nucléaire, zones confinées, poussière etc.

Avec une portée maximale de 79 m, ce système est idéal pour les chantiers à multiples points de vue : la vitesse d’acquisition de 500’000 points / seconde reste très comparable à celle des systèmes plus récents.

Les avancées technologiques majeures qu’avait apportées ce système en 2010 restent toujours d’actualité, que ce soit en terme de précision, de format de fichier toujours d’actualité sur tous les logiciels de traitement, et, rappelons-le, de robustesse.

Caractéristiques principales :

• déphasage ;
• jusqu’à 500’000 points / seconde ;
• 360° horizontal x 310° vertical ;
• portée de 0,3 m à 79 m.