Stonex XH120 mobil térképező rendszer

Stonex XH120

Volt már szerencsém közelről látni kézi mobil térképező rendszert.
Nemrég a GeoSLAM ZEB HORIZON nagyon rövid kipróbálásra nyílt lehetőségem, amiről a
Geodézia és Kartográfia Magazinban is beszámoltam.

Ám mai alanyunkat, – a hazai forgalmazó jóvoltából – csaknem egy hetes nyüstölésnek vethettem alá, tehát jó pár buktatón és „Ahaaa!” effektuson eshettem át vele kapcsolatban.

Jöjjön most a Stonex XH120 kéziszkenner rövid áttekintése!

Az olasz gyártó hivatalosan 2021 év legvégén jelentette be új fejlesztését, egy időben a szintén akkor debütáló X150 állószkennerével. Persze igazi termék 2022 év elejére lett belőle.

A mérőrendszer kis méreteit meghazudtoló, merev falú, ütésálló közepes utazó bőröndben érkezett. Igaz, ebben megtalálható minden. Az adatgyűjtő számítógép, a kézi szkenner, WiFi antenna, akkumulátorok, hálózati töltő, kábelek, hordszíj.

A forgó szkennerrel felszerelt kézi egység egy pisztolymarkolatból, illetve az arra rögzített talpból áll.
A talpon egy csillag formájú és négy kör alakú furat van. Ez egyrészt azt a célt szolgálja, hogy a műszert a mérés végén pontosan vissza tudjuk állítani az inicializálási pontra, másrészt, hogy a menet közben felkeresett illesztőpontokat is egzaktul megmérhessük ilyen módon. De erre még a későbbiekben kitérek.

Most menjük végig a fizikai jellemzőkön!

A kézi szkenner mindössze másfél kilós tömege nem túl nehéz, bár 5-7 perces fáklyavivő hordozás után óhatatlanul elkezdi érezni az ember. Ilyenkor jön jól, hogy a markolat leszerelhető róla, tehát az egység „pucéron” akár egy háti keretre átszerelhető. A gyártó honlapján már elérhető egy kifejezetten ilyen megoldás.

 

Maga a központi számítógép egy bordázott, repüléstechnikában használatos alumínium dobozka, melynek csaknem a felét a cserélhető, 5.700 mAh-s Li-Po DJI akkumulátor teszi ki.
Azt tapasztaltam, hogy a rendszer egy akkumulátorral 3.5-4 óra munkaidőre képes – egyébként kettőt kapunk belőle. Nagyon előnyös, hogy lehetőség van gyorstöltésükre, tehát a leghosszabb töltési idő sem haladta meg a másfél órát.
Az akkuk töltöttsége gombnyomásra leolvasható egy LED skálán.

 

A központi egység interfésze nincs túlbonyolítva, egy gomb van rajta. Ha az kéken világít, az eszköz be van kapcsolva. Találunk még rajta oldalt egy kis méretű LEMO konnektort. A gyártó elmondása szerint a későbbiekben oda lehet majd csatlakoztatni NMEA mondatok közlésére alkalmas RTK GNSS vevőt.
Ebből arra lehet következtetni, hogy a mérőrendszer terepi georeferálásra is fel lesz készítve.

Mivel az adatátvitel és vezérlés kábel nélküli technológiával valósul meg, a központi egységen találunk egy antenna kimenetet is, ahová a lapos WiFi antennát tekerhetjük.

 

 A kézi és adatrögzítő főegységeket kábel köti össze, melynek hossza lehetővé teszi, hogy kényelmesen mozogjunk, akár vállszíjon hordozzuk a központi dobozt, akár betesszük és hátra vesszük egy hátizsákban.

A mérőrendszer vezérlése többféle módon történhet: Windows, vagy Android/iOS operációs rendszerű eszközökkel.
 

Az első nagy előnye, hogy futtatható rajta a gyártó CUBE SLAM alkalmazása. Ezzel nem csak a mérésvezérlés megoldott (szkennelés elindítása, megállítása), hanem rögtön a tényleges adatkezelés és adattisztítás is.
Emellett pedig már kinn terepen láttatja a mérés közben kialakuló pontfelhőt, illetve a kezelő által bejárt utat, az un. trajectory-t is. Kirajzolva a forgatható, barangolható virtuális valóságot, már adatgyűjtés közben látjuk, hogy hol maradtak ki részletek, hová kell esetleg visszasétálni és további észleléseket végezni.
Mondanom sem kell, hogy milyen hasznos funkció ez – gyakorlatilag kiejti a költséges pótmérést.


A CUBE SLAM több, mint egy terepi szoftver. Irodai gépre telepítve ennek segítségével hajthatjuk végre a nyers fájlok újratérképezését (Remap), ezzel együtt tömörítését és adatkiolvasását WiFi kapcsolaton keresztül, vagy Pendrive-on.
 

A mérésvezérlés másik módja a Stonex több eszközénél már megszokott WebUI-s megoldás.
A fix IP-címen Wifi-n keresztül megszólítható webfelület gyakorlatilag operációs rendszer független.
Az XH120-é az olasz gyártó korábbi X300 állószkennerének a kinézetét és menüsorát idézi. Kezelése végtelenül egyszerű: projektfájl létrehozására, törlésére, valamint a szkennelés elindítására és megállítására szolgál. Sajnos, itt nincs módunk valós időben szemlélni a kibontakozó pontfelhőt.

 

Lássuk, hogyan működik a gyakorlatban az XH120!
 

Csatlakoztatjuk a kézi egységet a központ egységgel, majd az utóbbit bekapcsoljuk. Wifi-n belépünk mérőrendszerbe (CUBE SLAM v. WebUI), létrehozunk egy mérési fájlt.
A talpán található furatok segítségével egy fix pontra helyezzük a kézi egységet, majd elindítjuk a rögzítést. A központi számítógép néhány másodperces inicializálást követően mérés kész. Ezt a WebUI-n egy egyszerű számláló jelzi, a CUBE SLAM pedig a „Ready” felirat mellett el is kezdi vízszintesen kirajzolni maga körül pontfelhőként a teret. Ekkor megnyomjuk a kézi egység gombját és a szkennerfej forgásba kezd.
Indulhat is az észlelés!

Kényelmes sétatempóban járjuk körbe a felmérendő objektumo(ka)t!
Noha a műszer két akkuval akár egész nap bírná, a gyári leírás tíz perc körüli mérési etapokat javasol. Jómagam többször túlléptem ezt a határt. Noha semmiféle problémát nem okozott, feltehetőleg az egyszeri nagy fájlméret és az elnyúló feldolgozási időre vezethető vissza ez az intelem.

 

Szép hurkokat leírva, az inicializálási pontra kell visszatérnünk.
Megmondom őszintén, előfordult, hogy egy beton jersey-elem egyik furatáról indultam, majd visszatérve véletlenül egy másikra sikerült letennem a kézi egységet. Ez azonban nem zavarta a pontfelhő illesztésben és lezárásban a mérőrendszert. Azt tapasztaltam, hogy ha kellően nagy átfedésekkel dolgozunk menet közben, az indulás-befejezés ilyen apró hibái nem okoznak problémát.

 

Az XH120 érdekes dizájnja a terepi tesztek során rendesen megmozgatta a laikusok fantáziáját. Az egyik házból pl. kiugrott egy lakos azzal, hogy csak nincs-e valami baj, mert hogy gázkoncentrációt, vagy sugárzást mérek az eszközzel. Természetesen megnyugtattam, hogy csak szkennelek, pedig motoszkált bennem a kisördög, hogy elsütök egy jó kis „Man in Black”-es poént.
 

A felmérés teljes előfeldolgozása a központi egységben valósul meg. A CUBE SLAM-ben a már említett „Remap” paranccsal történik meg a nyers fájlok konverziója. A szoftver ilyenkor a méréskorihoz hasonlóan láttatja a bejárt területet, újra felépíti a pontfelhőt. Ugyan ilyenkor is barangolhatjuk, forgathatjuk, zoom-olhatjuk a kialakuló virtuális valóságot, de nagyobb fájlméretnél nem biztos, hogy érdemes, mivel a központi egység memóriája is véges.
 

A létrejött új, letisztult SLAM fájl mindössze harmada a nyers adatméretnek. Igazából ezeket a 3-4 GB-os fájlokat érdemes letölteni az irodai gépre.

A letöltött pontfelhők utófeldolgozása az XH120 Manager asztali szoftverben történik.
Itt tudjuk széthúzni pl. az intenzitás adatokat, hogy a hamis színezésben is szépen kijöjjenek a visszaverődések tónusváltásai.

Az XH120-szal mód van dedikált pontok felkeresésére. Ha ezeken 3-5 másodpercet elidőzünk, illetve azokon külső kamerás (pl. mobiltelefonos) fényképezést végzünk, ezeket alappontokká alakíthatjuk a Manager programban. Érdekes kis megoldás, mert így egyrészt megjegyzésként képi adat és helyi koordináta kapcsolható hozzájuk, másrészt a gyártó Reconstructor feldolgozó szoftverében geodéziai módszerekkel meghatározott illesztőpontként felhasználhatók georeferáláshoz.

 

A Manager alkalmazásból *.e57 formátum exportálható. Ezt bármilyen pontfelhő feldolgozó szoftver fogadni képes.
Ugyanakkor a Stonex Reconstructor-rel érdemes folytatni! Ide beolvasva ugyanis pontfelhőnk átfut néhány automatikus szűrésen, és számos – az eredeti *.e57-ben még megtalálható – zajtól szabadul meg. Ráadásul csak a gyári szoftver képes értelmezni a fent leírt alappont előkészítést.

 

Az UVATERV Zrt. Geodéziai- és Ingatlanrendezési irodájának Térszkennelési és BIM szakosztályával éles, fakateszter felmérési feladatában próbáltuk ki a mérőrendszert.
Az abszolút illesztéshez Trimble jeleket és jelgömböket helyeztünk ki, illetve mértünk be. A három részletben felmért terület Reconstructor-ban szűrt pontfelhőit Trimble Real Works alkalmazásban regisztráltuk egymáshoz, illetve georeferáltuk.
A relatív illesztések középhibája 35 mm, az abszolúté 49 mm volt. Ez egyrészt a kézi mobil térképezési technológia zajszintjéből, másrészt az illesztő jelek pontfelhőbeli kijelölési pontosságából adódott.

Mindenesetre az XH120 fakaszter felmérési munkákhoz, a fák középpontjának, törzsátmérő, koronaszélesség és famagasság automatikus felismeréséhez és rögzítéséhez nagyszerű megoldásnak bizonyult.

Kipróbáltuk az XH120 rendszert beltéri mérésekben is. A fentiekben leírt módon előállított és szűrt pontfelhők épület alaprajzok készítésére, 3D modellezésére is kiválóan alkalmasak.
Teszteltük továbbá kereszteződésekben és épületek közt, sőt gyalogos aluljáróban és annak földfelszíni környezetében is. Az eredmények meggyőzőek voltak.

Természetesen, mindent arra kell használni, amire való!
Szem előtt kell tartani, hogy a kézi mobil térképező rendszerek pontfelhői pontosságban, zajosságban (3-3.5 cm) jelenleg még nem versenyezhetnek a néhány milliméteres szórással dolgozó, nagy teljesítményű statikus társaikkal, vagy a geodéziai mérőállomásokkal.

Erejük ugyanakkor a dinamikájukban, jó kezelhetőségükben, méretükben rejlik. A fentiekben említettek mellett olyan felhasználási területeken, mint a földtömegszámítás, szűk helyek (barlangok, pincék) mérése, vagy éppen bányafalak változáskövetése, bármilyen tervezés 3D vizuális támogatása, éppen ezért lesznek komoly kihívói az állószkennereknek.

 

Ezúton szeretném megköszönni Nagy Géza Úrnak és a Geotools Europe GNSS Kft.-nek, hogy lehetőséget biztosítottak ennek a különleges mérőrendszernek a kipróbálására.