iPad Pro LiDAR sensörünün profesyonel bir yersel lazer tarayıcı ile karşılaştırmalı performans analizi

Yıl 2023, , 35 - 41, 10.04.2023

Ramazan Alper Kuçak , Serdar Erol , Reha Metin Alkan

https://doi.org/10.29128/geomatik.1105048

Cited By: 6

Öz

Bu çalışmada, Apple iPad Pro LiDAR sensörünün tarama ve doğruluk performansı, profesyonel bir Yersel Lazer Tarayıcının (YLT) performansı ile birlikte karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu kapsamda, profesyonel bir tarayıcı olan Leica ScanStation C10 ve iki farklı yazılım ile birlikte kullanılan Apple firmasına ait iPad Pro LiDAR sensörü ile, içinde farklı büyüklüklere sahip pek çok objenin yer aldığı bir çalışma ofisi taranmıştır. Yapılan ölçmeler sonrası çalışma ofisinin üç farklı 3-Boyutlu (3B) nokta bulutu üretilmiştir. Ofiste bulunan ve boyutları birkaç cm ile 2 metre arasında değişen bazı objelerin ayrıt uzunlukları bir çelik şerit metre ile mm inceliğinde ölçülmüş ve bu büyüklükler, iki farklı tarayıcıdan üretilen nokta bulutlarından elde edilen değerleri ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonuçları profesyonel bir tarayıcı ile, kapalı küçük bir ortamda, ±0.5 cm karesel ortalama hata ile 3B nokta bulutu üretilebileceğini göstermiştir. iPad Pro LiDAR sensörü kullanılarak üretilen nokta bulutlarının ise, veri toplamada kullanılan yazılıma bağlı olarak, ± 1-1.5 cm karesel ortalama hataya sahip olduğu görülmüştür. Yapılan bu çalışmadan elde edilen ilk sonuçlar, Apple iPad Pro LiDAR sensörünün, kapalı mekanlarda yapılan uygulamalar için ümit verici bir performans sergilediğini, düşük maliyeti, taşınabilirliği, hızı ve kolay kullanılabilirliği gibi unsurlarıyla da yüksek maliyete sahip profesyonel tarayıcılara önemli bir alternatif olabileceğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

iPad Pro, LiDAR, Lazer tarayıcı, Nokta bulutu, Doğruluk

Teşekkür

Çalışmanın veri toplama aşamasında kullanılan donanım desteğinden dolayı İTÜ Geomatik Mühendisliği Bölümü Alet Laboratuvarına ve Z. Sude Alkan’a teşekkür ederiz.

Kaynakça

• Bobrowski, R., Winczek, M., Zięba-Kulawik, K., & Wężyk, P. (2022). Best Practices to Use the iPad Pro LiDAR for Some Procedures of Data Acquisition in the Urban Forest. http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4030573
• Çakir, G. Y., Post, C. J., Mikhailova, E. A., & Schlautman, M. A. (2021). 3D LiDAR Scanning of Urban Forest Structure Using a Consumer Tablet. Urban Science, 5(4):88. https://doi.org/10.3390/urbansci5040088.
• Desai, J., Liu, J., Hainje, R., Oleksy, R., Habib, A., & Bullock, D. (2021). Assessing Vehicle Profiling Accuracy of Handheld LiDAR Compared to Terrestrial Laser Scanning for Crash Scene Reconstruction. Sensors, 21(23):8076. https://doi.org/10.3390/s21238076
• Gollob, C., Ritter, T., Kraßnitzer, R., Tockner, A., & Nothdurft, A. (2021). Measurement of Forest Inventory Parameters with Apple iPad Pro and Integrated LiDAR Technology. Remote Sensing, 13(16):3129. https://doi.org/10.3390/rs13163129.
• Kuçak, R. A., Erol, S., & İşiler, M. (2020). Comparative Accuracy Analysis of LiDAR Systems. Turkish Journal of LIDAR, 2(2), 34-40.
• Kuçak, R. A., Erol, S., & Alkan, R. M. (2022). iPad Pro LiDAR Sensörünün Kapalı Mekân Ölçmelerindeki Performans Analizi. 11. Türkiye Ulusal Fotogrametri ve Uzaktan Algılama Birliği (TUFUAB) Teknik Sempozyumu, 12-14 Mayıs 2022, Mersin, Türkiye.
• Luetzenburg, G., Kroon, A., & Bjørk, A. A. (2021). Evaluation of the Apple iPhone 12 Pro LiDAR for an Application in Geosciences. Scientific Reports, 11(1):22221. https://doi.org/10.1038/s41598-021-01763-9.
• McGlade, J., Wallace, L., Reinke, K., & Jones, S. (2022). The Potential of Low-Cost 3D Imaging Technologies for Forestry Applications: Setting a Research Agenda for Low-Cost Remote Sensing Inventory Tasks. Forests, 13(2):204. https://doi.org/10.3390/f13020204
• Mehendale, N., & Neoge, S. (2020). Review on LiDAR Technology. http://doi.org/10.2139/ssrn.3604309.
• Mokroš, M., Mikita, T., Singh, A., Tomaštík, J., Chudá, J., Wężyk, P., Kuželka, K., Surový, P., Klimánek, M., Zięba-Kulawik, K., Bobrowski, R., & Liang, X. (2021). Novel Low-cost Mobile Mapping Systems for Forest Inventories as Terrestrial Laser Scanning Alternatives. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 104:102512. https://doi.org/10.1016/j.jag.2021.102512
• Murtiyoso, A., Grussenmeyer, P., Landes, T., & Macher, H. (2021). First Assessments into the Use of Commercial-Grade Solid State LiDAR for Low Cost Heritage Documentation. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XLIII-B2-2021 XXIV ISPRS Congress, 599-604. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLIII-B2-2021-599-2021
• Özdemir, S., Akbulut, Z., Karslı, F., & Acar, H. (2021). Automatic extraction of trees by using multiple return properties of the lidar point cloud. International Journal of Engineering and Geosciences, 6(1), 20-26. https://doi.org/10.26833/ijeg.668352.
• Özendi, M. (2022). Kültür varlıklarının yersel lazer tarama yöntemi ile dijital dokümantasyonu: Zonguldak Uzun Mehmet Anıtı örneği. Geomatik, 7(2), 139-148. https://doi.org/10.29128/geomatik.917528.
• Plaß, B., Emrich, J., Götz, S., Kernstock, D., Luther, C., & Klauer, T. (2021). Evaluation of Point Cloud Data Acquisition Techniques for Scan-to-BIM Workflows in Healthcare. FIG e-Working Week 2021, Netherlands, 21-25 June 2021.
• Sanchez Diaz, B., Mata-zayas, E. E., Gama-campillo, L. M., Rincon-ramirez, J. A., Vidal-garcia, F., Rullan-silva, C. D., & Sanchez-gutierrez, F. (2022). LiDAR modeling to determine the height of shade canopy tree in cocoa agrosystems as available habitat for wildlife. International Journal of Engineering and Geosciences, 7(3), 283-293. https://doi.org/10.26833/ijeg.978990.
• Spreafico, A., Chiabrando, F., Teppati Losè, L., & Giulio Tonolo, F. (2021). The iPad Pro Built-in LiDAR Sensor: 3D Rapid Mapping Tests and Quality Assessment. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XLIII-B1-2021, 63-69. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLIII-B1-2021-63-2021
• Tavani, S., Billi, A., Corradetti, A., Mercuri, M., Bosman, A., Cuffaro, M., Seers, T., & Carminati, E. (2022). Smartphone Assisted Fieldwork: Towards the Digital Transition of Geoscience Fieldwork Using LiDAR-equipped iPhones. Earth-Science Reviews, 227:103969. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2022.103969
• Vogt, M., Rips, A., & Emmelmann, C. (2021). Comparison of iPad Pro®’s LiDAR and TrueDepth Capabilities with an Industrial 3D Scanning Solution. Technologies, 9(2):25.
• Vatandaşlar, C., Zeybek, M., Çankaya, E. Ç., Demiraslan, T., Şahin, C., Gündüz, Y., Korkmaz, Ü., & Avcı, M. L. (2022). El tipi mobil LiDAR teknolojisinin orman envanterlerinde kullanımı: Artvin-Şavşat örneği. Ormancılık Araştırma Dergisi, 9 (1), 81-96.
• Wang, X., Singh, A., Pervysheva, Y., Lamatungga, K. E., Murtinová, V., Mukarram, M., Zhu, Q., Song, K., Surový, P., & Mokroš, M. (2021). Evaluation of iPad Pro 2020 LiDAR for Estimating Tree Diameters in Urban Forest. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, VIII-4/W1-2021, 105-110. https://doi.org/10.5194/isprs-annals-VIII-4-W1-2021-105-2021
• Yakar, İ., Çelik, M. Ö., Hamal, S. N. G., & Bilgi, S. (2021). Kültürel Mirasın Dokümantasyonu Çalışmalarında Farklı Yazılımların Karşılaştırılması: Dikilitaş (Theodosius Obeliski) Örneği. Geomatik, 6(3), 217-226. https://doi.org/10.29128/geomatik.761475.
• Yılmaz, H. M., & Yakar, M. (2006). LiDAR (Light Detection And Ranging) Tarama Sistemi. Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 2(2), 23-33.
• Zeybek, M. (2019). El-tipi LiDAR ölçme sistemleri ve 3B veri işleme. Türkiye LiDAR Dergisi, 1(1), 10-15.