Stonex X300 3D-szkenner újratöltve

Stonex X300 3D-szkenner

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:

Stonex X300 vezérlése okostelefonról
Stonex X300 vezérlése okostelefonról
press to zoom
Vajdahunyadvára szkennelése
Vajdahunyadvára szkennelése
press to zoom
Templomszkennelés két szkennerrel
Templomszkennelés két szkennerrel
press to zoom
Pendrive használat
Pendrive használat
press to zoom
Tetőszkennelés pillérállványról
Tetőszkennelés pillérállványról
press to zoom
Egy másik templom belülről felmérve
Egy másik templom belülről felmérve
press to zoom
Szitáló eső s a hajam gyönyörű
Szitáló eső s a hajam gyönyörű
press to zoom
Áhitat
Áhitat
press to zoom
Sziklaszkennelés a Bükkben
Sziklaszkennelés a Bükkben
press to zoom