[Webinar] FJDynamics-Best Practices in 3D Laser Scanning
توضیحات و ترجمه ی خلاصه 👇

این وبینار☝️ به معرفی اصول پایه و پیشرفته اسکنرهای لیزری سه‌بعدی (3D Laser Scanners) و تکنیک‌های بهینه‌سازی در کار با اسکنرهای دستی (Handheld Scanners) می‌پردازد. تمرکز اصلی روی فناوری SLAM، بهینه‌سازی مسیر حرکت، بستن حلقه‌ها (Loop Closure)، استفاده از RTK، مقایسه مدل‌ها و بررسی چالش‌ها در محیط‌های واقعی است.

🔷 تعریف اسکن لیزری سه‌بعدی (What is 3D Laser Scanning?)
* اسکنر لیزری با استفاده از لیزر و تکنیک‌های مکان‌یابی همزمان و ترسیم نقشه (SLAM = Simultaneous Localization and Mapping)، یک مدل ابری نقاط (Point Cloud) از محیط تهیه می‌کند.
* این فناوری در مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM)، بررسی سازه‌ها، معماری، معادن، حمل و نقل و میراث فرهنگی کاربرد دارد.

📊 انواع راهکارهای اسکن لیزری FJDynamics
* 🔹 TLS: اسکنرهای ایستگاهی زمینی (Terrestrial Laser Scanner)
* 🔹 Mobile: اسکنرهای SLAM دستی یا کوله‌پشتی (Handheld / Backpack)
* 🔹 Aerial: پهپادهای مجهز به LiDAR
* 🔹 RTK: استفاده از GNSS با دقت سانتی‌متری
* 🔹 Car-mounted: نصب روی خودرو

🧠 مزایای راهکارهای FJDynamics
* 🎯 دقت (Accuracy): تولید داده با دقت سانتی‌متری
* ⚡️ کارایی (Efficiency): تسریع در برداشت و پردازش
* 🌐 انعطاف‌پذیری (Flexibility): مناسب برای محیط‌های داخلی، بیرونی، زیرزمینی و هوایی
* 🔐 ایمنی (Safety): کاهش خطرات در مناطق دشوار دسترسی

🛠 مقایسه فنی بین دو مدل
|🔹 Trion P1
• جمع‌وجور و سبک: فقط ۱ کیلوگرم
• میدان دید محدودتر: ۳۶۰×۵۹ درجه
• نرخ برداشت پایین‌تر: ۲۰۰,۰۰۰ نقطه/ثانیه
• ایده‌آل برای فضاهای بسته، اتاق‌ها و راهروها
• مناسب برای اسکن‌های سریع و ساده با دقت خوب

🔷 Trion S1
• برد بلندتر: ۸۰ تا ۱۲۰ متر
• میدان دید وسیع‌تر: ۳۶۰×۲۷۰ درجه
• نرخ برداشت بیشتر: تا ۶۴۰,۰۰۰ نقطه/ثانیه
• مناسب برای پروژه‌های بزرگ، محیط‌های بیرونی و صنعتی
• سنگین‌تر (۴ کیلوگرم با دیتا لاگر)

📌 پیش از شروع اسکن
✅ بررسی تجهیزات:
* شارژ کامل باتری، سلامت قطعات، تمیزی لنز اسکنر

✅ ارزیابی سایت:
* شناسایی نواحی پیچیده (راهروها، پله‌ها، فضاهای شیشه‌ای)
* تقسیم پروژه به زیربخش‌های ساده‌تر
* باز کردن درها، حذف موانع

🚩 چالش‌ها و نکات مهم در محیط‌های پیچیده
* محیط‌های باز با ویژگی کم یا سطح شیشه‌ای زیاد باعث خطای SLAM می‌شوند
* بستن حلقه‌ها (Loop Closure) برای کاهش خطای تجمعی بسیار مهم است

📌 اصول بستن حلقه:
* مسیر شروع و پایان یکی باشد
* حلقه بزرگ پیرامونی + حلقه‌های کوچک داخل هر اتاق
* حداقل فاصله ۵ متر برای انطباق بهتر

📍 نکات کلیدی برای اسکن راهرو و اتاق‌های کوچک
اسکنر * S1 با میدان دید عمودی بیشتر برای راهرو مناسب‌تر است
اسکنر * P1 باید با زاویه صحیح نگه داشته شود (چرخش دست باعث افت کیفیت می‌شود)
* افزودن اشیاء مصنوعی مثل صندلی برای ایجاد ویژگی (Features) مفید است

⚠️ موانع متداول در اسکن SLAM
1. 🔸 اتاق‌های کوچک: اسکن جداگانه و ثبت مجدد با نقاط کنترل
2. 🔸 راهروهای باریک: استفاده از شبکه کنترل زمینی یا تارگت دیواری
3. 🔸 فضای بیرونی: استفاده از RTK برای ژئورفرنس صحیح

🧠 نکات حرفه‌ای – قبل، حین و بعد از اسکن
🔸 برنامه‌ریزی:
* آینه‌ها را بپوشانید، از درگیر استفاده کنید
* پروژه‌های بزرگ را با هم‌پوشانی تقسیم کنید

🔸 برداشت داده:
* حرکت آهسته بین اتاق‌ها
* توقف در فضاهای باز یا باریک برای ثبت کافی
* چرخش نرم و بازگشت به نقطه شروع برای بررسی خطای جابه‌جایی (1–2 cm)

🔸 پردازش داده:
* حذف نویز (پشت شیشه، آینه، نقاط ضعیف)
* استفاده از تارگت‌ها یا شبکه توتال استیشن برای رجیستریشن
* قرار دادن تارگت در مسیر پیش‌بینی‌شده حرکت

🏠 مطالعه موردی: خانه ۴ طبقه
* چالش: فضاهای باریک و اتاق‌های کوچک
* ابزار: Trion S1 + تارگت دستی
* زمان: ۴ طبقه در ۱ ساعت
* دقت نهایی RMS = 0.017 متر

⛪️ کلیسا
* ابزار: Trion S1 + دوربین ۳۶۰ درجه
* محیط با ویژگی‌های هندسی فراوان، اندازه متوسط
* تکنیک: ترکیب مسیرهای رفت و برگشت، ثبت چندباره

📦 اندازه‌گیری توده‌ مصالح (Stockpile)
* حجم: ۱۵۰۰۰ مترمکعب در ۳۰ دقیقه
* استفاده از RTK برای DEM با دقت سانتی‌متری
* تبدیل به مختصات ملی و مقایسه با دفعات قبل
* ادغام راحت با نرم‌افزار Agisoft Metashape

🌉 مطالعه موردی: اسکن پل
* پروژه: پل ۴۷۹ متری در ورشو (Warsaw)
* ابزار: Trion S1 + RTK در حالت کوله‌پشتی (Backpack)
* نکات:

و * RTK برای ارتفاع (H) بسیار دقیق در سطح صاف
* اسکن پشت پل بهتر است با حالت دستی انجام شود
* حتماً RTK در حالت Fixed باشد

📏 بررسی دقت پل
* ۶ نقطه کنترل بررسی شد
* میانگین اختلاف ارتفاع: 0.014 متر
و * RMS نهایی: 0.017 متر

ترفند های اسکن موفق از 👈متن این فایل

◀️ 1. محیط مناسب برای اسکن (Scanning Environment)

▪️ مکان‌های پیشنهادی: فضاهای داخلی، بیرونی و زیرزمینی مثل اتاق‌ها، پارکینگ‌ها، تونل‌ها، پل‌ها، معادن، پارک‌ها
▪️ به‌هیچ‌وجه در اطراف اسکنر افراد نباشند تا وارد اسکن نشوند.
▪️ از اسکن مکان‌هایی با شرایط زیر خودداری کنید:

* شیشه یا آینه زیاد
* راهروهای بلند با دیوار و کف یکنواخت
* فضاهای کاملاً باز بدون هیچ شئ خاص

▪️ هنگام شروع اسکن، محیط اطراف P1 را پاکسازی کنید و اسکنر را به سمت اجسام مشخص و دارای ویژگی (Feature-rich Environment) بگیرید.
▪️ از اسکن مکان‌های دارای تردد زیاد مانند چهارراه یا مراکز خرید پرهیز کنید.

◀️ 2. بستن حلقه اسکن (Loop Closure)

▪️ LiDAR در طول زمان دچار خطا (Drift) می‌شود؛ بستن حلقه اسکن با بازگشت به محل اولیه، خطاها را اصلاح می‌کند.
▪️ مسیر را قبل از اسکن برنامه‌ریزی کنید.
▪️ برای کاهش خطا، حتماً ابتدا و انتهای اسکن را به هم متصل کنید (Overlap حداقل ۵ متر).
▪️ به‌جای یک حلقه بزرگ، چند حلقه کوچک با هم‌پوشانی بهتر است.

◀️ 3. عبور از فضاهای مختلف (Transitioning Between Environments)

▫️ ورود به اتاق‌ها:

* قبل از اسکن درها را باز کنید.
* هنگام باز شدن در اسکن نکنید.
* اگر ویژگی خاصی در جلو نیست، سرعت را کاهش دهید.
* ابتدا به اتاق قبلی نگاه کرده و آهسته به عقب از در عبور کنید.

▫️ چرخش‌ها و پیچ‌ها:

* سرعت راه رفتن را کاهش دهید.
* هنگام چرخش 1 تا 2 ثانیه توقف با رو به جلو بودن P1
* این کار به ثبت بهتر ویژگی‌ها کمک می‌کند.

◀️ 4. اسکن در راهروهای طولانی (Long Corridor Scanning)

▪️ اسکن در راهروهای بلند با دیوارهای ساده معمولاً دچار خطا می‌شود. راهکارها:

1. زاویه نگه‌داشتن P1 بین 70 تا 90 درجه باشد.
2. راهرو را جداگانه اسکن کنید.
3. به‌صورت دستی اجسام مانند صندلی را هر 5 تا 10 متر در راهرو قرار دهید.
4. حلقه‌های کوچک بسازید.
5. چرخش‌ها را بسیار آهسته انجام دهید و 1-2 ثانیه در گوشه‌ها مکث کنید.

◀️ 5. سرعت مناسب راه رفتن (Walking Speed)

▪️ سرعت معمول: 1 متر بر ثانیه
▪️ در فضاهای باریک یا تونل‌ها: 0.5 متر بر ثانیه یا کمتر
▪️ هدف: ایجاد پوشش متراکم و کامل از محیط

◀️ 6. برد اسکن و فاصله بهینه (Scanning Range)

▪️ برد مؤثر: بین 0.5 متر تا 70 متر
▪️ بهترین دقت: تا فاصله 30 تا 40 متر
▪️ فاصله خیلی نزدیک (کمتر از 0.5 متر) دقت را کاهش می‌دهد. در فضاهای تنگ، در وسط حرکت کنید.

◀️ 7. تقسیم پروژه‌های بزرگ (Large Project Scanning Strategy)

▪️ اسکن‌های بیش از 20 دقیقه را به چند بخش تقسیم کنید تا عملکرد دستگاه و ذخیره‌سازی دچار مشکل نشود.

◀️ 8. نگهداری و مراقبت از دستگاه (Maintenance)

▪️ پس از استفاده، دستگاه را با پارچه تمیز پاک کرده و در کیف مخصوص نگهداری کنید.
▪️ از ضربه، فشار، یا باز کردن دستگاه خودداری کنید.
▪️ هرگز باتری را به‌صورت گرم تعویض نکنید (No hot-swapping).
▪️ در صورت صدای غیرطبیعی یا پیچ‌های شل، فوراً با نماینده مجاز تماس بگیرید.
▪️ فقط افراد مجاز مجاز به تعمیر دستگاه هستند.

اسکن ساختمان

از اسکن تا اتوکد

نقشه طبقات

نمونه زیر زمینی

اسکن عالی قاپو، منتخب سایت FJD
👉https://www.fjdynamics.com/fjdtrion-reality-capture-stories

اسکنر P1 روی روبات و متحرک های دیگر بصورت موبایل

اسکنر P1 در معماری نما و محوطه سازی

اسکن با P1 تا مدل BIM در Revit

معدن

تونل

نقشه برداری بلوک شهری با P1

اسکن کارخانه صنعتی با P1