I. Quét 3D laser là gì?

Quét laser là một phương pháp khảo sát phổ biến có thể đo và thu thập dữ liệu chính xác từ các vật thể, bề mặt, tòa nhà và cảnh quan. Máy quét laser thu thập thông tin dưới dạng dữ liệu đám mây điểm, bao gồm hàng triệu tọa độ 3D (tọa độ XYZ).

Lịch sử của việc quét laser bắt đầu từ những năm 1960. Ban đầu, thiết bị là cơ bản, bao gồm máy ảnh, máy chiếu và đèn chiếu sáng. Những hệ thống quét đầu tiên này mất rất nhiều thời gian để xử lý dữ liệu. Sau đó, vào năm 1985, những máy quét đơn giản này được thay thế bằng hệ thống LiDAR – máy quét chất lượng cao sử dụng chùm tia laze và tạo bóng để thu thập dữ liệu liên quan đến các vật thể và bề mặt.

Máy quét laser hiện đại có thể thu thập các đám mây điểm chi tiết và với phần mềm xử lý đám mây điểm, các bộ dữ liệu này có thể tạo ra các mô hình 3D kỹ thuật số của môi trường được quét.

II. Quét bằng Laser hoạt động như thế nào?

Quét laser 3D hiện nay liên quan đến công nghệ tiên tiến hơn nhiều so với những năm 1960. Các quy trình quét laser ngày nay sử dụng chùm tia laser, cảm biến tiên tiến, Hệ thống định vị toàn cầu (GPS), Đơn vị đo lường quán tính (IMU), thiết bị điện tử thu và bộ tách sóng quang. Sử dụng tất cả các thành phần này, máy quét laser có thể tính toán chính xác tọa độ của các bề mặt và cấu trúc.

Đầu tiên, hệ thống quét laser sẽ phát ra các sóng ánh sáng từ các bề mặt và phản xạ trở lại cảm biến. Sau đó, cảm biến sẽ tính toán khoảng cách bề mặt bằng cách đo thời gian để chùm sáng hoàn thành hành trình. Quá trình này được gọi là phép đo “thời gian bay”. Khoảng cách đo được sau đó sử dụng để tính toán tọa độ cho phần nhỏ của bề mặt bị tia laze chiếu vào. Tất cả điều này xảy ra chỉ trong vài giây và trong một lần quét, máy quét laser sẽ thu thập hàng triệu tọa độ 3D.

Khi các đám mây điểm từ quá trình quét laser được xử lý, chúng tạo thành một mô hình kỹ thuật số của các bề mặt được quét, thể hiện các kích thước và mối quan hệ không gian của các đặc điểm và cấu trúc địa hình.