Introduciendo: Leica Pegasus:One Sistema de Mapeamiento Móvil

Transcripción

1 Introduciendo: Leica Pegasus:One Sistema de Mapeamiento Móvil 1

2 Estructura Divisional Geosystems Metrología Tecnología 2

3 Intoducción al mercado Americano Lecia Pegasus:One Sistema de mapeamiento móvil 3

4 Mapeamiento Móvil Tecnología de escaneo laser sobre una plataforma móvil Usa un escáner láser (o varios) en combinación con receptores GNSS, Unidades de Medición Inercial (IMUs) y un instrumento medidor de distancias sobre una plataforma móvil (vehículo) para adquirir datos espaciales precisos. El escáner laser usa una pulsos de luz para determinar la posición relativa (dx, dy, dz) e intensidad de la reflexión de los puntos en edificios circundantes. El resultado es una nube de puntos georeferenciada con calidad comparable o superior a la de otras tecnologías de detección remota. 4

5 Escaneo estático vs. móvil Escaneo estático Escaneo móvil Cada punto registrado se encuentra en el mismo sistema de coordenadas. Cada punto registrado se encuentra en un sistema de coordenadas diferente. El problema: cómo transformar o corregistrar estas coordenadas locales a un sistema de coordenadas global. 5

6 Mapeamiento móvil El registro cambia con cada nueva posición t 0 t i t j t n tiempo 6

7 Mapeamiento móvil El registro cambia con cada nueva posición t 0 t i t j t n time 7

8 Mapeamiento móvil El registro cambia con cada nueva posición t 0 t i t j t n time 8

9 Mapeamiento móvil El registro cambia con cada nueva posición t 0 t i t j t n time 9

10 Mapeamiento móvil Se deben usar otros sensores para registrar posición local 10

11 Mapeamiento móvil El registro cambia con cada nueva posición Trayectoria La trayectoria es desconocida. Por lo tanto: Debe ser calculada a partir de la sincronización de los datos de los sensores. 11

12 Mapeo móvil El registro cambia con cada nueva posición Trayectoria + Sincronización Escaneos sin registro Y Escaneo corregistrado La nube de puntos se transforma en un helicoide X 13

13 Mapeamiento móvil Se requiere de varios sensores para determinar la trayectoria GPS/GNSS Solo da la posición puntual La precisión es insuficiente Requiere horizontes abiertos Obstrucciones en centros urbanos imposibilitan la medición No sufre de deriva IMU/INS Ofrecen posición y orientación relativa Son precisos Ofrece deriva pero con el tiempo aumenta el error Cámara Obtiene posición y orientación relativa Es precisa Hay datos redundantes en la secuencia de fotos La deriva aumenta con la distancia 14

14 Mapeamiento móvil Categorías principales de las aplicaciones Mediciones de alta precisión Topografía para ingeniería civil Control de calidad de la construcción Perfilamiento de túneles y puentes Medición de deformaciones Mediciones de precisión media Diseño y planeación de corredores Registro detallado de infraestructura vial Mediciones ambientales Movimientos de tierras Mapeamiento urbano / catastro Análisis de erosión en zonas costeras Mediciones de baja precisión Planeación preliminar urbana y rural Estadísticas de transportación Infraestructura vial generalizada 15

15 Leica Pegasus:One Solución completa de hardware y postproceso Combina imágenes y nubes de puntos en una sola plataforma calibrada e intuitiva para el usuario. Utiliza una variedad de escáneres terrestres y perfiladores. No requiere vehículos dedicados al sistema. Plataforma de Leica Geosystems con enfoque en la portabilidad y camino al futuro. 16

16 IMOSS Pegasus Connect & Scan Leica Pegasus:One Solución Plug and Play Conecte y Trabaje No requiere vehículos dedicados No requiere modificaciones al vehículo 17

17 Leica Pegasus:One Solución completa de hardware y postproceso Balancea la necesidad de datos con la logística de los proyectos y la velocidad de postproceso en una plataforma productiva con un eficiente retorno de la inversión Provee varias formas de visualizar los datos 3D colectados El software de captura permite trabajar directamente en ambiente ArcGIS 18

18 Leica Pegasus:One Solución completa de hardware y postproceso Adquisición de datos LIDAR e imágenes simultáneamente Postproceso de datos Interface estereoscópica 3D para la digitalización de objetos Adquisición de datos geoespaciales con calidad geodésica. 19

19 Una solución racional Solución combinada Usa imágenes para navegar rápidamente (Google StreetView) Usa nubes de puntos para mediciones La densidad de puntos no es tan crítica Cantidad de datos más manejable Cámaras calibradas con el escáner Ventajas: Reconocimiento de objetos simples Rapidez de adquisición y proceso de datos Cámara: 1600x1200, Perfilado a 200 Hz, 40 km/h 20

20 Leica Pegasus:One Componentes del sistema Sistema GNSS + Inercial NovAtel SPAN (Solución modular, Trabaja con diferentes IMUs) Odómetro para rueda del vehículo Computadora Portable de uso rudo Cámaras 6 cámaras CCD de color pixeles Escáner laser (dos opciones) Leica HDS700 40Hz O bien Perfilador Z&F Hz Electrónica para la adquisición y compresión de imágenes Memoria de datos SSD 500 GB Capacidad de 98 MP/s Fuente de poder Li-ion, 200 Ah Autonomía >10 horas Caja de transporte: cm Peso aproximado: 50 kg. 21

21 Leica Pegasus:One Software de adquisición y manejo de datos Despliegue de la posición actual del vehículo sobre la interface al usuario del SIG. Despliegue de imágenes de todas las cámaras Manejo del escáner Control de operación del sistema GNSS-Inercial Registro de puntos o eventos de interés en formato Shapefile. (Para documentar alguna situación crítica, p.e., pérdida de señal GNSS) 22

22 Leica Pegasus:One Desempeño del sistema GNSS Inercial NovAtel SPAN El Leica Pegasus es un sistema de mapeo móvil con precisión geodésica. 23

23 Leica Pegasus:One Sistema de cámaras 6 cámaras calibradas adecuadas para trabajo fotogramétrico. Sensor CCD de pixeles Intervalo de adquisición controlado por el software en base a la distancia recorrida. Las cámaras cubren 360 Medición fotogramétrica en 3D con dos imágenes consecutivas de la misma cámara. Sistema de cámaras FOV de la cámara: Cámaras IR para trabajos nocturnos y túneles Cantidad de datos por: 1 km -> 1 GB Tiempo de postproceso = tiempo de adquisición 24

24 Leica Pegasus:One Escáner Leica HDS7000 Escáner terrestre estático Velocidad de rotación 50 Hz Sincronización por tiempo GNSS Perfilado de km/h Puede ser desmontado para escaneos estáticos Aumenta la usabilidad del sistema Desventaja: Angulo ciego de 40 en la vertical debido a limitaciones mecánicas 25

25 Leica Pegasus:One Escáner Leica HDS7000 Limitación de la visibilidad vertical con este modelo de escáner. Campo visula 320 Esta limitación debe ser tomada en cuenta

26 Leica Pegasus:One Perfilador Z&F 9012 Perfilador 2D Velocidad de rotación 200 Hz Escaneo de 5 36 km/h Campo visual de 360 Velocidad de adquisición 1,000,000 pt/s Instalación permanente en el sistema Laser Clase 1 Alcance 119 m 27

27 Leica Pegasus:One Calibración del sistema con el sistema IMU+GNSS Módulo de software para calcular la orientación interior y exterior de cada cámara Módulo de software para calcular la matriz de rotación y translación entre el escáner laser Todos los sensores quedan referenciados al sistema de coordenadas de la IMU El trasladar el sistema de un vehículo a otro no afecta la calibración La calibración puede ser hecha por el usuario 28

28 Leica Pegasus:One Software de adquisición de datos Dispara las cámaras Adquiere, comprime y almacena las imágenes en formato JPEG Despliega parámetros de precisión del sistema SPAN Despliega la posición actual del vehículo sobre el mapa en la interfase al usuario SIG. Almacena eventos como objetos puntuales. Controla el escáner laser 29

29 Leica Pegasus:One Software de postproceso NovAtel Inertial Explorer Calcula la trayectoria y orientación del vehículo a partir de las mediciones GNSS-Inercial utilizando efemérides precisas (PPP) y tecnología NovAtel AdVance RTK. Geosoft AutoPP Determinación de puntos de eventos, sincronización con las imágenes, construcción de la nube de puntos 3D y coloración fotorealística de la nube. Geosoft ManualPP Optimización de la trayectoria utilizando análisis de nubes de puntos sobrepuestas, selección manual de puntos de conexión y de puntos de control conocidos. 30

30 Extensión ArcGDS para ESRI ArcGIS Conecta el SIG con la fotogrametría y las nubes de puntos 3D 31

31 Extensión ArcGDS para ESRI ArcGIS Permite digitalizar objetos geoespaciales desde un mapeamiento móvil 32

32 Una solución con múltiples opciones Adquisición de datos espaciales en 3D Fotogramétricamente mediante estéreo-pares de imágenes. Imagen y nube de puntos para la profundidad. Use la nube de puntos con todas las posibilidades de rotación, escala y visualización estereoscópica en 3D. 33

33 Una solución con múltiples opciones Adquisición de datos espaciales en 3D Herramienta para la digitalización semiautomática de rasgos como las líneas de la carretera y bordes. 34

34 Una solución con múltiples opciones Adquisición de datos espaciales en 3D Metodología para la captura de elementos de fachadas. 35

35 Una solución con múltiples opciones Adquisición de datos espaciales en 3D Determinación de daños en carreteras 36

36 Una solución con múltiples opciones Adquisición de datos espaciales en 3D Extracción automática de secciones transversales eliminando objetos no deseados como árboles y divisiones de vías. 37

37 Una solución con múltiples opciones Adquisición de datos espaciales en 3D Perfilado longitudinal de cables Determinación de puntos de máxima (postes) 38

38 Una solución con múltiples opciones Adquisición de datos espaciales en 3D Caldad de la 40 km / h, todos los detalles son observables en la magnificación superior izquierda 39

39 Pegasus Viewer De distribución libre, no requiere licencia de ArcGIS Incluye algunas funciones de ArcGDS Puede ser distribuido a sus clientes Puede ser personalizado con el logo de su empresa. 41

40 Pegasus Viewer De distribución libre, no requiere licencia de ArcGIS Incluye algunas funciones de ArcGDS Puede ser distribuido a sus clientes Puede ser personalizado con el logo de su empresa. 42

41 Leica Pegasus:One Your Mobile Mapping Solution 43