ارائه روشی جهت بهبود کیفیت هندسی داده های لیزر اسکنر زمینی

لیزراسکنر قادر است حجم عظیمی از نقاط عارضه را به طور اتوماتیک و در مدت زمان کوتاهی برداشت نماید. اما به هر حال به دلیل وجود عوامل مختلف، داده های خام دقیقی را ارائه نخواهد داد و مطابق با تمام متدهای نقشه برداری، نتایج حاصل از اندازه گیری دستگاه، تحت تاثیر عوامل مختلف، خطادار خواهند بود. برای رسیدن به اطلاعات دقیق و صحیح، شناخت کافی و درک کاملی از منابع خطا در این ابزار ضروری ولازم به نظر می رسد. مهم ترین مسأله در این امر آگاهی از خطاهای سیستماتیک است و بهترین کار تصحیح دستگاه واقعی در مقایسه با ساختار ایده ال به کمک اجرای مدل های ریاضی می باشد. به هر حال مدل های ریاضی نیز نیازمند دانش دقیق در مورد دستگاه و مولفه های آن است. به عنوان یک راهکار نقشه برداری، کالیبراسیون مبحث مهمی در لیزراسکنر زمینی است که یک پیش نیاز برای استخراج اطلاعات دقیق و قابل اعتماد سه بعدی از ابر نقاط می باشد. هدف از انجام کالیبراسیون لیزراسکنر، مقایسه دقت واقعی دستگاه در عمل با روش های دقیق تر نسبت به آن است تا به این ترتیب با تشخیص انواع خطاهای محتمل درداده ها، روندی برای مدلسازی و خنثی کردن تاثیری که عوامل مختلف بر کیفیت هندسی این داده ها می گذارند، ارائه شود. برای انجام این کار، داده ها با دقت هایی که نسبت به لیزر اسکنر میزان بالاتری دارند و حکم مقادیر مرجع را برای این دستگاه ها بازی می کنند مقایسه شده و با تعیین مقادیر اختلاف، مدل هایی برای بهبود بخشیدن به این دقت ارائه می گردد که این مدل اغلب با بیان تشابه دستگاه های لیزراسکنر با توتال استیشن ها و توسعه مدل های بهبود خطای آن ها برای این ابزار بدست می-آید[20]. روش کالیبراسیون معمول برای انواع وسایل و ابزار فتوگرامتریک و ژئودتیک وجود دارد. اما این موضوع در خصوص لیزر اسکنر زمینی کمی پیچیده تر می باشد، زیرا که این دستگاه به گونه ای ساختاردهی شده است که با دیگر تجهیزات نقشه برداری متفاوت است. دقت در لیزراسکنرها، دستگاه به دستگاه متغیر می باشد و به کالیبراسیون انفرادی و چگونگی نگهداری که از آن ها به عمل می آید، بستگی دارد. در این تحقیق بعد از معرفی مختصری در خصوص ساختار لیزراسکنرها و نحوه اندازه گیری در آن ها، کلیه خطاهای ممکن در این گونه دستگاه ها که به نوعی بر دقت هندسی داده های برداشتی اثر می گذارند، به تفصیل بیان می گردند و در ادامه ضمن بیان انواع روش های موجود در کالیبراسیون لیزراسکنر و مدل های ریاضی مطرح در این راستا، مدلی پیشنهادی جهت کالیبراسیون بهینه ارائه می شود. این مدل شامل 19 پارامتر صرفاً فیزیکی است که با نگاه دقیق به ساختار داخلی لیزر اسکنر ارائه و معرفی گردیده است و بنابراین می تواند برای انواع مختلف دستگاه های لیزر اسکنر مورد استفاده قرار بگیرد. مدل های دیگر محققین دارای این ضعف بوده است که هر یک در بر گیرنده چند پارامتر فیزیکی هستند و تاکید آن ها در ادامه در خصوص پارامتر های تجربی است که بعد از مشاهده نمودار مقادیر باقی مانده به مدل های آن ها اضافه گردیده است. و این مسأله مدل را دارای این ضعف می کند که تنها برای همان دسته از مشاهدات قابل استفاده هستند چون در جای دیگری ممکن است این پارامتر های تجربی کارساز نباشند و می بایست پارامتر های دیگری را جایگزین آن ها نمود. محاسبه پارامترها و ارزیابی دقت مدل بدست آمده و مقایسه آن با مدل های موجود بیانگر این موضوع است که مدل پیشنهادی به میزان مطلوبی قادر است دقت نهایی داده های برداشتی لیزراسکنر را بهبود بخشد.