Clevere Kombination: Temperatur-Informationen f√ľr 3D-Messpunkte

Der technologische Fortschritt im Bereich des 3D-Laserscannings ist beachtlich. Die Ger√§te werden immer effizienter und trotz komplexer Technik f√ľr immer mehr Anwendungen interessant. Speziall√∂sungen er√∂ffnen hier neue M√∂glichkeiten. So auch eine innovative Entwicklung von RIEGL.

3D-Scandaten, eingefärbt nach Temperatur, bei einer Datenaufnahme am Vormittag bei seitlicher Sonneneinstrahlung. Foto: RIEGL

Der √∂sterreichische Laserscannerhersteller RIEGL ist f√ľr seine innovativen L√∂sungen auf dem Gebiet des 3D-Laserscannings bekannt. Dabei geht das Unternehmen auch auf spezielle Kundenw√ľnsche ein. Ein solcher war auch Ausgangspunkt f√ľr die Integration einer Thermokamera auf einem RIEGL-Laserscanner der terrestrischen VZ-i-Serie. Ziel der L√∂sung ist es, Thermografiedaten mit referenzierten Scandaten kombinieren zu k√∂nnen. Um das zu erreichen, wurden die INFRATEC VarioCAM¬ģ HD head 900 sowie der RIEGL VZ-400i Laserscanner miteinander verbunden. Mit der Laserscanner- W√§rmebildkamera-Kombination k√∂nnen nach Herstellerangaben im Minutentakt Panoramascans mit vielen Millionen 3D-Koordinaten aufgezeichnet werden. Im Anschluss daran werden die W√§rmebilder der jeweiligen Scanposition innerhalb von nur wenigen Sekunden aufgenommen. Dabei kann das System sowohl im Freien als auch in geschlossenen R√§umen verwendet werden und Temperaturen von -40 Grad Celsius bis +2.000 Grad Celsius abbilden.

Zwei Schritte zum Erfolg

Der RIEGL VZ-400i 3D-Laserscanner mit integrierter W√§rmebildkamera INFRATEC VarioCam¬ģ HD head 900. Foto: RIEGL

Besonderes Highlight des Gesamtsystems: Die Messungen der Thermokamera werden bereits bei der Aufzeichnung den verschiedenen 3D-Punktwolken des Laserscanners ‚Äď von unterschiedlichen Standorten aufgenommen ‚Äď zugeordnet. Somit stehen die W√§rmebilddaten auch in den daraus entstehenden 3D-Modellen zur Verf√ľgung. Vereinfacht hei√üt das, dass jede 3D-Koordinate ihren entsprechenden Temperaturwert zugeteilt bekommt ‚Äď und umgekehrt. Somit ist es m√∂glich, die Oberfl√§chentemperatur und Struktur komplexer Geb√§ude darzustellen.

Dabei erfolgte die Integration der W√§rmebildkamera auf den Laserscanner in zwei Schritten: Im ersten Schritt wurde die Hardware integriert. Weil die Laserscanner der VZ-i-Serie bereits im Vorfeld optimal auf die Anbindung externer Kameras vorbereitet sind, kann die W√§rmebildkamera einfach auf- beziehungsweise abgesetzt werden, ohne die entsprechenden Kalibrierungsdaten zu verlieren. Zudem ist die Verwendung und Montage einer GNSS-Antenne in der Konstruktion vorgesehen. Im laufenden Betrieb wird die Kamera √ľber den Scanner mit Strom versorgt, was eine zus√§tzliche Verkabelung √ľberfl√ľssig macht. Durch eine grafische Benutzeroberfl√§che soll au√üerdem eine benutzerfreundliche Bedienung im Feld erm√∂glicht werden.

Im zweiten Schritt wurden in der RIEGL Prozessierungs-Software RISCAN PRO die notwendigen Voraussetzungen geschaffen, um sowohl die Scandaten als auch die entsprechenden Thermodaten als referenzierte Punktwolke auslesen zu können. Dabei erhält jeder einzelne Messpunkt die jeweilige Oberflächentemperatur als zusätzliches Attribut. Außerdem können die resultierenden Punktwolken in den unterschiedlichsten Dateiformaten exportiert werden. Damit können nicht nur die Messdaten des Laserscanners, sondern auch die Thermografiedaten der Kamera von verschiedenen Programmen genutzt und weiterverarbeitet werden.

Mögliche Anwendungen

Zu den möglichen Anwendungen der Lösung zählen beispielsweise die Erfassung und Dokumentation von Isolierungsmängeln an Gebäuden, die Detektion warmer Oberflächen in naturräumlicher Umgebung, Vermessungsaufgaben in Gebieten mit vulkanischer Tätigkeit und die großflächige Messung von Oberflächentemperaturen in komplexen Industrieanlagen.

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