Stonex X300 3D-szkenner újratöltve
A Stonex X300 3D-szkenner nem épp’ egy újonnan megjelent műszer.
Mikor kijött, egy rövid összefoglaló született róla, igaz kevés valódi tapasztalatból táplálkozva.
Hogy miért írok debütálása után csaknem 3 évvel újra cikket róla a „GPS-t akarok!” hasábjain?
Több oka is van annak!
Egyrészt főállásomban napi szinten használom ezt a mérőrendszert valamint feldolgozó szoftverét, oktattam kollégákat vele, írtam hozzá több belső utasítást és tananyagot, számtalan előadásomban szerepelt.
Emellett olyan sokan kérdeznek róla privátban, hogy úgy gondoltam, megérdemel egy részletes leírást.
A másik ok, az a gyártó folyamatos fejlesztéseiben keresendő.
A Stonex X300 a közös - eddig közel 200 db kisebb-nagyobb projekten átívelő - életünk során rengeteg változáson ment keresztül.
Időről-időre megújuló eszközrendszere, bővülő menüje a firmware frissítések után mindig azt az érzést kelti bennem, mintha egy új, nagyobb tudású műszert kapnék kézhez.
Ráadásul ezek a változások mind átgondoltak s valóban a terepi életet könnyítik meg. Szerénytelenség nélkül állíthatom, hogy született benne olyan módosítás, melynek szükségességére, terepi tapasztalataimból táplálkozva, én hívtam fel a gyártó figyelmét.
No, de csapjunk bele a lecsóba!
A Stonex X300 a szektorszkennerek univerzumába tartozik. Ez azt jelenti, hogy a forgótükör egy ablakon át kukucskál ki a nagyvilágra. Ennek a vertikális nyílásszöge 90ᵒ, mely a vízszintes irányvonaltól felfelé 65ᵒ-ként, lefelé 25ᵒ-ként oszlik meg.
Bezony, ez a mérőrendszer nem dómszkenner, azaz nem lát teljesen maga fölé. Ez roppant kínos tud lenni valakinek, aki belső teret szkennel egyetlen műszerállásból a feje felett…s utána elcsomagol és hazamegy.
Ám mivel a gyakorlati életben sosem esett meg, hogy valami komolyat csak egy állásból mértem volna fel, az egynél több állásponto(ka)t mindig úgy választottam meg, hogy azok „egymás fölé” is szkenneljenek s a (vak)folt hipp-hopp el is tűnt.
Ráadásul, ha szabad ég alatt folyik a dómszkennelés, ritkán jön vissza jel az azúrból. Az X300 szektorszkenner voltának további előnye - s erről későbbiekben még szó lesz -, hogy külső eszközök (GNSS vevő, kamera) rögzíthető rájuk, anélkül, hogy azok a lézerjel útjában lennének.
Az Általam mostanra menedzselt 3 db X300 szkennerhez tartozik 1 db un. Framework, egy könnyű fémszerkezetű bölcső, melyben a szkenner elfektethető s használatával maga fölé is képes szkennelni.
Azt kell mondanom, néhány nagyon speciális feladatot kivéve, nem használtuk ki, éppen a fentiekben leírtak miatt.
Az első X300, amivel kezdtem, még 2.5 méteres minimumtávolsággal bírt.
Ez azt jelenti, hogy ezen a hatótáv korlátozáson belül nem történik szkennelés.
Őszintén szólva, eleinte ez elég komoly kihívást jelentett kicsi, zárt terek esetében. Persze, minden megszokható és kitanulható, így nyolc-karú szűk vájt pince teljeskörű 3D-felmérését vagy kompresszorszobák szkennelését is megoldottam vele.
Az újabb generációnál ez a limit már csak 1.5 méter, ami azért jelentősen megkönnyíti az álláspontok helyének tervezését, s ezt a jót könnyen meg is szoktam.
Ha már szó esett a minimum hatótávolságról, beszéljünk a maximumról is.
Ennek értéke az X300 esetében 300 méter.
Noha, városi környezetben (homlokzatmérés, épületmérés) nem távolodunk el 20-30 méternél messzebb a célobjektumtól, a nagy hatótávolságnak tágas terekben vagy pl. bányafal állapotrögzítésénél igen jó hasznát vehetjük.
Ha ez előbb szűk helyekre a borospincét és kompresszorszobát írtam, akkor a tágas terekre példaként a Duna Aréna teljeskörű külső-belső felmérését vagy a Bükkben található sziklaképződmények szkennelését hozhatom.
A szkenner sebessége 40.000 pont/mp, ami alapvetőn megfelel…ám, ha tekerne rajta egyet a gyártó pl. 80-100.000 pontra másodpercenként, arra tuti nem haragudnék meg.
Standard felbontásban egy teljes kör így kb. negyed óra.
No, ha már a felbontásokról beszélünk, nézzük a szinteket, melyet a Stonex
(és általában minden gyártó) 10 méterre ad meg.
A legnagyobb a Fine 3.7 mm x 3.7 mm. Én ezt egy-két nagyon szélsőséges eset kivételével (pl. gépészeti szerelvények), nem nagyon alkalmaztam – az időtényező miatt.
A „klasszikus”, majdnem minden objektumra használatos Standard felbontás 7.8 mm x 7.8 mm.
Ezen felül létezik a Fast (1.5 cm x 1.5 cm) és Preview (3.1 cm x 31 cm) szkennelés. Az előbbit „töltelék” szkennelésre, az utóbbit „előnézeti” szkennelésre szoktam nagy ritkán használni.
Beszéljünk most kicsit a mérőrendszer vezérléséről!
Ez a szkenner fix IP-címén, saját webes felületén (un. WebUI) történik. A műszer WiFi-n keresztül (vagy LAN kábelen) bármilyen operációs rendszerrel és webböngészővel megszólítható és kezelhető. Gyakorlatilag bármilyen mai telefon, tab, laptop terepi vezérlője lehet a Stonex X300-asnak.
Az adatrögzítés a 32 Gb-os belső memóriába történik, kiolvasása (azaz az adatletöltés) szintén WiFi-n keresztül a legegyszerűbb. A szkennerhez PenDrive csatlakoztatható, így mint önálló meghajtóra a mért adatok arra is kimásolhatók.
Az USB slot másik funkciója opcionális külső kamera adatainak fogadása. Noha a szkenner rendelkezik 2 db beépített kamerával (5+5 Mpx), tetejére un. Camera-KIT-tel külső digitális fényképezőgép rögzíthető.
Legyen az belső vagy külső kamrából származó, kalibrált mérőkép, azokkal valódi színekkel színezhetjük ki pontfelhőinket.
A belső kamera képei nem igényelnek különösebb kézimunkát, a szkennelési fájlok tartalmazzák a kalibrációs adatokat. A külső kamera képeit viszont a Reconstructor feldolgozó szoftver Color&Mapping moduljában, minimum 11 db fénykép-pontfelhő közös pont átazonosításával „feszíthetjük” a pontfelhőnkre.
Az USB slot mellett további két konnektora van a rendszernek.
Az egyik az un. Smart, mellyel mindenféle speciális feladathoz (pl.: monitoring) hálózatba lehet kötni a műszert. Igazából egy-két LAN csatlakozástól eltekintve sosem használtam.
A másik az izgalmasabb GPS slot! Erre, amint neve is utal, kábellel GPS csatolható. Jómagam sokszor használom, általában Stonex S9III PLUS RTK GNSS vevővel.
A fejezetet úgy kell konfigurálni, hogy automatikusan csatlakozzon valamilyen korrekció szolgáltatóhoz, legyen az akár CORS, akár saját URH bázis. Emellett be kell állítani, hogy a vevő soros portján toljon ki magából NMEA mondatokat. A szkenner ezt automatikusan érzékeli, s ha a GGA üzenetben már FIX a megoldás, rögzíti az álláspont koordinátáit.
Természetesen egy műszerállásnál még nincs jelentősége, de mint korábban utaltam rá, a gyakorlati munka sosem merül ki egy álláspontban.
Többnél viszont a relatív és abszolút illesztés egy lépésben megoldható.
Mivel műszerbemutató cikket írok, nem pedig oktatási anyagot, mélységeiben nem részletezném a relatív és abszolút illesztéseket, illetve azt, hogy miként oldjuk meg a Reconstructor-ban. Annyit érdemes azonban tudni, hogy a relatív illesztésen azt értjük, amikor a különböző álláspontokból származó pontfelhőket illesztjük egymáshoz (manuális vagy automatikus úton), abszolúton pedig azt, mikor az így elkészült teljes pontfelhőt georeferáljuk, pl.EOV rendszerbe.
Milyen a szkennelés a Stonex X300 3D-szkennerrel terepen?
A válasz nem egyszavas.
Maga a rendszer vezérlése pofonegyszerű, a varázslat, illetve a mérnöki kihívás a terepi térlátásban és az álláspontok helyes megválasztásában rejlik.
A műszeren egyébként egyetlen gomb, a fejlesztők poénos elnevezése szerint, a monkey-button található – ez szolgál a bekapcsolásra. Minden egyebet már a telefon/tab böngészőjében, a WebUI-n oldhatunk meg.
A felhasználó alapesetben megad egy fájlnevet, beállítja a vízszintes nyílásszöget és a felbontást. Eldönti, hogy kér-e fényképezést, illetve, hogy belső vagy külső (ha van) kamerát akar-e használni, aztán „gyia!”.
A műszer persze ennél szofisztikáltabb belsővel és menürendszerrel bír, ám most kettő olyan funkciót emelek ki, melyek a terepen elvitathatatlanul a leghasznosabbak!
Az egyik a menet közben megállítható, majd folytatható szkennelés. Városi környezetben gyakori lehet, hogy pl. egy jármű áll be, húz át a szkennelés irányvonalán, a mérendő objektum és a műszer között.
Ez csúnya, un. zajt okozhat, ráadásul maga mögött árnyékot vet a pontfelhőben.
A megállítható szkennelés lehetővé teszi, hogy „PAUSE”-t nyomjunk, míg pl. a busz beáll, majd elhagyja a megállóját az orrunk előtt.
Most ugyan nagyvárosi környezetet említettem, de fordult elő erdőben végrehajtott méréskor is, hogy egész turistacsoportok haladtak át előttünk, sőt legtöbbjüknek még a műszert is be kellett mutatni. Ilyenkor mindig ideiglenesen leállítottuk a szkennelést, majd folytattuk, mikor távoztak.
A másik jópofa megoldás a mérőkép készítésének ismételhetősége. Ennek a szkennelési lépést követő fényképezéskor van jelentősége: ha ugyan a szkennelésbe nem kerül be valamilyen nem odaillő objektum, ám éppen a felvételkészítéskor húz át a szkenner előtt.
Ezek rendre „ráposzterizálódnak” a mögöttük lévő pontfelhőre. Így került rászínezésre hajléktalan kéregető a Páduai Szt. Antal templom oldalára, vagy szájtátó korcsolyázó a Műjégpálya épületére.
Na, ezek védhetők ki azzal, hogy a felhasználó a szkennelési fájl mentése előtt átpörgetheti a képeket és amiben zavart talál, azt újrafotóztathatja a műszerrel.
Néhány további gyakorlatias tulajdonság még a végére…
A Stonex X300 egy kis súlyú és méretű műszer. Ez az, ami miatt meg tudom neki bocsátani az olyan gyengeségeit, mint a 1.5 méteres minimum távolság, vagy a viszonylag kis sebesség.
Ez a szkenner belső akkuval is csak 7 kg, amit bárki azonnal elkezd értékelni, ha a Bükkben kell sziklára másznia, vagy egy templomtoronyba kell felóvakodni vele…ott hirtelen nem tudnak érdekelni a brossúraszagú marketingsallangok!
A 8000mAh-s Li-Po akkuk új állapotukban 5 órát bírtak fejenként…így, a harmadik év tájára 3.5-4 órára esett vissza a teljesítményük.
Azt kell mondjam, ez a hasáb alakú, kék csíkos kis szkenner eléggé ellenáll a terepi kihívásoknak.
Igaz, sosem jutott még eszembe, hogy lavórba állítva kannából locsoljam rá a vizet, de terepen amíg én bírtam az esőt, addig az X300 is.
Éppen a technológia gyorsaságából adódóan, még az irodában kényelmesen tervezhető a „száraz” mérnöknap, hirtelen jött esőnél ki lehet várni, míg csendesedik. Arra meg még nem volt igazán gyakorlati igény, hogy sürgősen szakadó vízfüggönyt, vagy amögötti objektumot tapogassunk le.
A legdurvább hideg eddig egy decemberi, szeles -17ᵒC volt, amiben használtam s ott is a szűk keresztmetszet a tablet hőtűrése volt…így a vezérlést a keblemen melengetett okostelefonnal oldottam meg. Legmelegebb üzemszerű X300 használatot +36ᵒC-ban láttam.
Az általam használt szkenner két nemzetközi projektben vett részt a Világ körül, ahol sem a szállítók sem a helyi vámosok nem kímélték – volt, hogy kicsomagolva lábnyomot találtunk műszerdobozon. Ennek ellenére hibátlanul teszi a dolgát, mai napig teljesíti, amit a gyártó vállalt.
Szóljunk pár szót a feldolgozásról is!
A Stonex X300 méréseit a Reconstructorral dolgozzuk fel. Ez a modulárisan felépülő alkalmazás annyira összetett, hogy egy külön cikket érdemelne. Így csak néhány mondatot írnék most róla.
A szoftverrendszer nagy előnye, hogy a pontfelhők beolvasásakor a valódi, belső mérőképekből származó színezés nem igényel különleges hókusz-pókuszt. A pontfelhők egymáshoz való (relatív) illesztése történhet manuális, fél-automatikusan (terepen kihelyezett spéci céltáblákra), vagy teljesen automatikusan.
Az abszolút illesztés a közös pontok átazonosításával, geodéta szemnek ismerős transzformációval történik, a maradék ellentmondások kijelzésével.
Mód van a szoftverben táv,- és területmérésre, MESH előállításra, metszetek készítésére, szintvonal generálásra, földtömeg számításra, színezett inspekciós ábra készítésére és jegyzőkönyvezésre, stb...
A hozzám hasonlóan marketinges vénával bírók pedig csodálatos, a pontfelhőt berepülő nagyfelbontású videókat készíthetnek benne.
Nagy erőssége a szoftvernek, hogy számtalan formátumot képes fogadni és kiírni. Így közvetlenül tudunk pl. építészeknek ArchiCAD-be pontfelhőt szolgáltatni.
A Reconstructor legújabb PixR3 modulja (mely motorja azonos Zephyr Aerial-lal) már a drónokból származó légifelvételeket is feldolgozni képes.
Nos, nehéz volt nem elfogult cikket összeállítanom egy olyan mérőeszközről, mellyel napi szinten foglalkozom. Talán nem is sikerült… ezt kérem, nézze el nekem a kedves olvasó!
Számtalan 3D-szkenner létezik a piacon, biztos, hogy másról más mást tudna írni, műszaki erősségek és korlátok tekintetében.
Ám ezekhez hozzájön a már oly’ sokszor előrángatott partnerkezelés kérdése. Azt kell mondjam, hogy ebben úgy a Stonex Positioning fejlesztő és support gárdája, mint hazai képviselete verhetetlen volt.
Előfordult, hogy távoli eléréssel belépve gépemre, mutattak meg egy-egy filterezést a pontfelhőben, vagy kalibrálták a kamerákat Olaszországból neten és WiFi-n keresztül.
Tényleg mindig ott voltak, amikor kellettek, a be(le)tanulási folyamatomban. És bizony olyan is előfordult, hogy a forgalmazó demo szkennerét hozta utánunk az ország másik végébe, mikor „kifogytunk” a sajátjainkból.
Tartozom még egy árral így a végére.
Felhasználóként nincsenek pontos infóim...ám én úgy tudom, hogy manapság ~9-10 millió között elérhető a Stonex X300 3D-szkenner, Reconstructor szoftverrel.
Azért ez döbbenetesen jó ár érte, főleg ha azt vesszük, hogy 10 éve még ennek a négyszereséért vesztegettek, harmadannyi tudású szkennereket.
Ha pedig valaki szeretne még többet megtudni a Stones X300-asról,
egy rövid "kérdezz-felelek"-re KLIKKELJEN IDE!
Végezetül, ezúttal a lehetőséget a Geodézia Zrt.-nek kell megköszönnöm, hiszen az X300-zal kapcsolatos tapasztalataim a Cégnél használt eszközökből meritkeznek.
Képgaléria:
