ibeo LUX Laserscanner

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Ulrike Albrecht
vor 7 Jahren
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1 Jan Christoph Gries, Jan Girlich, Prof. Dr. Jianwei Zhang, Denis Klimentjew Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften Technische Aspekte Multimodaler Systeme 19. März 2008 Jan Gries, Jan Girlich 1

2 Gliederung Einleitung ILV Test Jan Gries, Jan Girlich 2

3 Einleitung Allgemeine Daten Laserscanner mit 4 Ebenen mit je 0,8 vertikalem Öffnungswinkel Mehrzielfähigkeit horizontaler Arbeitsbereich von 85 Wellenlänge 895 nm bis 915 nm Hauptschnittstellen: Ethernet CAN Bus Jan Gries, Jan Girlich 3

4 ILV ILV Windowsprogramm von Ibeo zur Visualisierung der Messdaten Jan Gries, Jan Girlich 4

5 ILV contour Rote Konturerkennung an einer Ecke des Raumes Jan Gries, Jan Girlich 5

6 ILV velocity Erkanntes Objekt berechneter Geschwindigkeit und der Angabe der Bewegungsrichtung Jan Gries, Jan Girlich 6

7 ILV recognition die Objekterkennung ergibt Ped für pedestrian, wobei er dies wohl hauptsächlich aus der Geschwingigkeit schließt Jan Gries, Jan Girlich 7

8 ILV indoor ein Indoorbeispiel mit allen Daten zu den Objekten Jan Gries, Jan Girlich 8

9 ILV outdoor Bei der Benutzung im Outdoorbereich führen die Schwankungen der Messung zu keiner konstanten Objekterkennung Jan Gries, Jan Girlich 9

10 Test Aufbau Der Laserscanner wurde fest an der Wand montiert, und ein Target auf drei verschieden Entfernungen gestellt. Dieser Aufbau wurde mit Hilfe von externer Vermessungstechnig bis auf eine Genauigkeit von 1mm ausgemessen. Als Target wurden Papier Pape Plastik Aluminium und Plexiglas zum Teil in verschieden Farben benutzt. Jan Gries, Jan Girlich 10

11 Test Aufwärmphase Dieser Test sollte zeigen, ob der Laser bei einem Kaltstart andere Daten misst als in einer Phase bei der er schon seine Betriebstemperatur erreicht hat. Hierzu wurde weißes Papier als Zielfläche benutzt und ein Temperatursensor am Gehäuse angebracht, sowie ein Temperatursensor in 10cm Entfernung zum Gehäuse. Jan Gries, Jan Girlich 11

12 Test Aufwärmphase Der Test ergab, dass es einen signifikanten Unterschied gibt. Dies war zu erwarten, da dieses Phänomen bei anderen Scannern auch bekannt ist. Gemessen wurde über einen Zeitraum von 110min, in der die Gehäusetemperatur von 21 C auf 27 C und der Messwert von 62,33m auf 62,36m gestiegen ist. Leider war es uns nicht erlaubt das Gehäuse zu öffnen um einen genauer Messung der Temperatur durchzuführen. Trotz dieser Einschränkung ist aber einen Korrelation zwischen Temperatur und gemessener Entfernung klar zu erkennen. Da die Veränderung der Messwerte aber nur bei 0,05% liegt, kann man das Ergebnis als positiv betrachten. Jan Gries, Jan Girlich 12

13 Test Aufwärmphase Verlauf der Temperatur und der gemessenen Entfernung Jan Gries, Jan Girlich 13

14 Test Fehlmessungen Die Messungen haben erwartete Effekte bestätigt wie z.b. Fehler durch Reflexionen bei spiegelnden Oberflächen und durchmessen bei durchsichtigen Materialien (Plexiglas). Jan Gries, Jan Girlich 14

15 Test Fehlmessungen Deutlich unterschiedliche Messwerte bei einer reflektierenden Aluminiumfolie im 20 Winkel zur Orthogonalfläche des Laserstrahls. Eine mögliche Erklärung wäre, dass auch die Reflexionen von anderen Flächen wieder durch die spiegelnde Fläche zum Laserscanner zurückgeworfen werden. Jan Gries, Jan Girlich 15

16 Test Fehlmessungen Durscheinendes Plexiglas um 10 geneigt führt zu ähnlichen Effekten wie spiegelnde Aluminium-Folie und zusätzlich wird durch das Plexiglas hindurch die Wand hinter dem Target gemessen. Weiterhin ist aufgefallen, dass auf den Entfernungen von 19,67m und 41,07m haben wir einen systematischen Fehler von durchschnittlich 16,6cm und 13,6cm zu kurz gemessen und bei 62,11m ist der Fehler dann bei 27,0cm zu weit gemessen (Bei frontaler Messung, d.h. 0 Winkel). Dies ist offensichtlich kein linearer Fehler. Eine mögliche Erklärung wäre verschiedene Messtechniken mit verschiedenen Fehlern auf unterschiedlichen Entfernungen. Jan Gries, Jan Girlich 16

17 Test Fehlmessungen Denkbar wäre z.b. die Entfernungsmessung anhand der Phasenverschiebung im Nahbereich und eine Entfernungsmessung per Laufzeit des Laserlichtes mit einem Wechsel zwischen den Techniken zwischen 41,07m und 62,11m. Jan Gries, Jan Girlich 17

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