Yersel lazer tarayıcıların tarama çözünürlüğü üzerine bir araştırma: Bina içi örneği

Abstract

Yersel lazer tarama (YLT) yöntemi, mekânsal verilerin toplanması için kullanılan güçlü bir yöntemdir. Bu yöntem ile nesnelerin hızlı, temassız ve hassas bir şekilde ölçülmesi sağlanır. Yersel lazer tarama sistemleri, 3 boyutlu (3B) koordinatları ve onu bir yoğunluk değeri olarak kaydeden her noktanın geri saçılan lazer tarama sinyalinin gücünün göstergesidir. Yoğunluk değerleri, ölçülen nesnenin özelliği ve ortamın parametrelerine göre değişim göstermektedir. Geri saçılan elektromanyetik sinyalin gücü, taranan nesne yüzeyinin yansıtıcılığından, geliş açısından, lazer tarayıcı ile nesne arasındaki mesafeden ve YLT ölçümünün sırasıyla atmosferik ve sisteme özgü ayarından etkilenir. Sinyalin sistem içi değişimiyle ilgili ayrıntılar genellikle kullanıcı tarafından bilinmediğinden, modele dayalı yaklaşımlar pratik değildir. Bu çalışmada farklı tarama seçenekleri kullanarak elde edilen nokta bulutu verilerinin farklı birleştirme yöntemleriyle birleştirilmesi ve bu verilerin veri kalitesi incelenmiştir.

Keywords

• Yersel Lazer Tarama
• Çözünürlük
• Kalite
• 3B Model

A research on the scanning resolution of Terrestrial Laser Scanners: An indoor example

Abstract

Terrestrial laser scanning (TLS) method is a powerful method used for the collection of spatial data. With this method, fast, contactless and precise measurement of objects is ensured. Terrestrial laser scanning systems display the strength of the backscattered laser scanning signal of each point recording the 3D (3D) coordinates and an intensity value. Density values vary according to the characteristics of the measured object and the parameters of the environment. The strength of the backscattered electromagnetic signal is affected by the reflectivity of the scanned object surface, the angle of incidence, the distance between the laser scanner and the object, and the atmospheric and system-specific setting of the YLT measurement, respectively. Model-based approaches are impractical, as the details of the inter-system variation of the signal are often unknown to the user. In this study, the combination of point cloud data obtained by using different scanning options with different aggregation methods and the data quality of these data were examined.

Keywords

• Terrestrial Laser Scanning
• Resolution
• Quality
• 3D Modeli

References

1. Alptekin, A., Fidan, Ş., Karabacak, A., Çelik, M. Ö. & Yakar, M. (2019). Üçayak Örenyeri'nin yersel lazer tarayıcı kullanılarak modellenmesi. Turkey Lidar Journal, 1(1), 16-20.
2. Błaszczyk, M., Laska, M., Sivertsen, A. & Jawak, S. D. (2022). Combined use of aerial photogrammetry and terrestrial laser scanning for detecting geomorphological changes in Hornsund, Svalbard. Remote Sensing, 14(3), 601.
3. Çalışır, K. (2021). Tarihi Yapıların 3 Boyutlu Belgelenme Sürecinde Nokta Bulutu Yönteminin Rolü: Yaylak Ulu Camii Örneği. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 6 (3), 212-219.
4. Cheng, L., Chen, S., Liu, X., Xu, H., Wu, Y., Li, M. & Chen, Y. (2018). Registration of laser scanning point clouds: A review. Sensors, 18(5), 1641.
5. Dong, Z., Liang, F., Yang, B., Xu, Y., Zang, Y., Li, J. & Stilla, U. (2020). Registration of large-scale terrestrial laser scanner point clouds: A review and benchmark. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 163, 327-342.
6. Ernst, F. , Şenol, H. İ. , Akdağ, S. & Barutcuoglu, Ö. (2021). Virtual Reality for City Planning. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 6(3) , 150-160.
7. Fidan, D. & Fidan, Ş. (2021). Yersel Lazer Tarama Teknolojileriyle Oluşturulan 3B Modellerin Akıllı Kent Uygulamalarında Kullanımı: Mersin Süslü Çeşme Örneği. Türkiye Lidar Dergisi, 3(2), 48-57. DOI: 10.51946/melid.1021819
8. Fidan, D. (2021). Arkeolojik Yüzey Araştırması Tahmin Haritalarının Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Oluşturulması: Mersin İli, Silifke İlçesi Örneği. Türkiye Coğrafi Bilgi Sistemleri Dergisi, 3(1), 10-23.

9. Gharebaghi, A., Abolfazl Mostafavi, M., Larouche, C., Esmaeili, K. & Genon, M. (2022). Precise indoor localization and mapping using mobile laser scanners: A scoping review. Geomatica, 1-13.
10. Giuffrida, D., Nardo, V. M., Neri, D., Cucinotta, G., Calabrò, I. V., Pace, L. & Ponterio, R. C. (2022). Terrestrial laser scanning for the modelling of indoor archaeological areas: two case-studies from Reggio Calabria, Italy. In Journal of Physics: Conference Series, 2204(1), p. 012075.
11. Hamal, S. N. G., Sarı, B. & Ulvi, A. (2020). Using of Hybrid Data Acquisition Techniques for Cultural Heritage a Case Study of Pompeiopolis. Türkiye İnsansız Hava Araçları Dergisi, 2(2), 55-60.
12. Hepyörük, G. (2015). Tarihi Ve Kültürel Varlıkların Belgelendirilmesi ve Üç Boyutlu Modelinin Oluşturulmasında Yersel Lazer Tarayıcıların Kullanım Olanaklarının Araştırılması veKaracabey Türbesi (Ankara) Örneği, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (Yüksek Lisans Tezi), Konya, 2015.
13. Kaçarlar, Z. & Hamal, S. N. G. (2021). Küçük Objelerin Üç Boyutlu (3B) Modellenmesinde Yersel Lazer Tarama (YLT) Tekniği. Türkiye Lidar Dergisi, 3(2), 65-70.
14. Kaya, Y., Polat, N., Şenol, H. İ., Memduhoğlu, A. & Ulukavak, M. (2021a). Arkeolojik kalıntıların belgelenmesinde yersel ve İHA fotogrametrisinin birlikte kullanımı. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 3(1), 9-14.
15. Kaya, Y., Şenol, H. İ. & Polat, N. (2021b). Three-dimensional modeling and drawings of stone column motifs in Harran Ruins. Mersin Photogrammetry Journal, 3(2), 48-52.
16. Korumaz, A. G., Dülgerler, O. N. & Yakar, M. (2011). Kültürel Mirasin Belgelenmesinde Dijital Yaklaşımlar. Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 26(3), 67-83.
17. Memduhoglu, A., Şenol, H. İ., Akdağ, S. & Ulukavak, M. (2020). 3D Map Experience for Youth with Virtual/Augmented Reality Applications. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 5(3), 175-182.
18. Mukupa, W., Roberts, G. W., Hancock, C. M. & Al-Manasir, K. (2017). A review of the use of terrestrial laser scanning application for change detection and deformation monitoring of structures. Survey review, 49(353), 99-116.
19. Polat, N., Önal, M., Ernst, F. B., Şenol, H. İ., Memduhoglu, A., Mutlu, S., ... & Kara, H. (2020). Harran Ören Yeri Arkeolojik Kazı Alanınındın Çıkarılan Bazı Küçük Arkeolojik Buluntuların Fotogrametrik Olarak 3B Modellenmesi. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 2(2), 55-59.
20. Sarı, B. Hamal, S. N. G. & Ulvi, A. (2020). Documentation of complex structure using Unmanned Aerial Vehicle (UAV) photogrammetry method and Terrestrial Laser Scanner (TLS). Turkey Lidar Journal, 2(2), 48-54.
21. Şenol, H. İ., Memduhoglu, A. & Ulukavak, M. (2020). Multi instrumental documentation and 3D modelling of an archaeological site: a case study in Kizilkoyun Necropolis Area. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 11(3), 1241-1250.
22. Şenol, H. İ., Polat, N., Kaya, Y., Memduhoğlu, A. & Ulukavak, M. (2021). Digital documentation of ancient stone carving in Şuayip City. Mersin Photogrammetry Journal, 3(1), 10-14.
23. Tang, P., Huber, D., Akinci, B., Lipman, R. & Lytle, A. (2010). Automatic reconstruction of as-built building information models from laser-scanned point clouds: A review of related techniques. Automation in construction, 19(7), 829-843.
24. Thomson C., Apostolopoulos G., Backes, D., Boehm J. (2013). Mobile laser scanning for indoor modelling. Proceedings of ISPRS Annals II-5 W, 2, 289-293.
25. Ulvi, A., Yakar, M., Yiğit, A. Y. & Kaya, Y. (2020). İHA ve yersel fotogrametrik teknikler kullanarak Aksaray Kızıl Kilise’nin 3 Boyutlu nokta bulutu ve modelinin üretilmesi. Geomatik Dergisi, 5(1), 22-30.
26. Ulvi, A., Yakar, M., Yiğit, A., & Kaya, Y. (2019). The use of photogrammetric techniques in documenting cultural heritage: The Example of Aksaray Selime Sultan Tomb. Universal Journal of Engineering Science, 7(3), 64-73.
27. Voegtle, T., Schwab, I. & Landes, T. (2008). Influences of different materials on the measurements of a terrestrial laser scanner (TLS). In Proc. of the XXI Congress, The International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, ISPRS2008, 37, 1061-1066.
28. Yakar, M., Kabadayı, A., Yiğit, A. Y., Çıkıkcı, K., Kaya, Y. & Catin, S. S. (2016). Emir Saltuk Kümbeti Fotogrametrik Rölöve Çalişmasi Ve 3Boyutlu Modellenmesi. Geomatik, 1(1), 14-18.
29. Yaşar, F. (2013). Arkeolojide Kullanılan Çizim Teknikleri, Dumlupınar Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi, (Bitirme Tezi), Kütahya.
30. Zheng, G. & Moskal, L. M. (2012). Leaf orientation retrieval from terrestrial laser scanning (TLS) data. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 50(10), 3970-3979.
31. URL-1. https://paksoyteknik.com.tr/paksoy-topcon/lazer-tarama/faro.html(Erişim tarihi.12.05.2022)