Teollisuuskohteen pistepilvien vertailu ja hyödyntäminen

Abstract

Laserkeilaus ja fotogrammetria ovat suhteellisen tarkkoja metodeja selvittää rakenteiden, maastonmuotojen mittoja ja paikkatietoja. Molemmat metodit ovat vuosien kuluessa kehittyneet merkittävästi eteenpäin ja markkinoille on tullut uusia laitteita ja ohjelmistoja. Tavoitteena tässä työssä oli selvittää eri laitteilla tuotetun pistepilven ja siitä jalostetun mesh- mallin soveltuvuutta suunnittelun lähtötiedoksi ja alustaksi digitaltwin-mallille. Lisäksi selvitettiin käsilaserkeilaimen, videokuvasta tuotetun ja dronella tuotetun pistepilven tarkkuus. Maalaserkeilaimen ja PSK3042 standardin avulla tutkittiin pilvien ja mallien kelpoisuutta.

Tutkimus jakautui teoriaan ja käytännön kokeellisiin mittauksiin sekä niiden analysointiin. Pistepilviä kerättiin kahdesta eri kohteesta erilaisilla menetelmillä. Pistepilviä analysoitiin siihen tarkoitettujen ohjelmistojen avulla. Käsilaserkeilattua pistepilveä verrattiin ensimmäisessä kohteessa maalaserkeilattuun pistepilveen sekä toisessa kohteessa dronen kuvista tuotettuun pilveen. Näin voitiin vertailla eri laitteiden tuottamien pistepilvien ominaisuuksia toisiinsa.

Työn tuloksina saatiin käsitys eri laitteiden soveltuvuudesta teollisuuteen liittyvän suunnittelun mittauksiin. Työn tuloksena saadut mallit olivat epätarkkoja ja osaksi raskaita käsitellä. Zeb Revo keilain, drone ja GoPro kamera eivät ole parhaita mahdollisia laitteita esimerkiksi laitossuunnittelun tarpeisiin vaan tarkempi pistepilvi olisi perusta suunnittelulle ja digital twin mallille.

Laser scanning and photogrammetry are relatively accurate methods for determining the dimensions and spatial data of structures and terrain. Over the years, both methods have evolved significantly and new hardware and software have entered the market. The aim of this work was to find out the suitability of a point cloud produced with different devices and the mesh model processed from point cloud as a starting point for the design and as a platform for digital twin model. In addition, the accuracy of the hand-held laser scanner, the point cloud produced from the video image, and the point cloud produced by the drone were investigated. The suitability of clouds and models was investigated using terrestrial laser scanner and the PSK3402 standard.

The research was divided in the theory and practical experimental measurements and their analysis. Point clouds were collected from two different sites by different methods. Point clouds were analyzed using software like Cloud Compare. In the first study the point cloud scanned by hand-held laser scanner compared to terrestrial laser scanned point cloud. In the second case the point cloud compared to point cloud produced from drone images. The comparison made it possible to compare characteristics of point clouds produced by different devices.

As a result of the work , an understanding of the suitability of different devices for plant design measurements was achieved. The resulting models were inaccurate and in some cases too large to handle. The Zeb Revo scanner, drone and GoPro camera are not the best possible devices for plant design measurements but more accurate point cloud would be basis for accurate design and digital twin model.