Guida alla comprensione e all’uso dei Sistemi Laser Scanner Terrestri o TLS - Secondo modulo

Lo stato dell’arte delle tecnologie di laser scanning

A partire dai primi sistemi dagli anni '90 fino ad oggi, l’evoluzione dei sistemi di laser scanning non si è mai fermata. Ma solo negli ultimi 10-15 anni l’innovazione ha portato in avanti le applicazioni: si è assistito ad un’allargamento dei mercati applicativi e delle informazioni 3D necessarie alla nuova era della società digitale.

Lo stato dell’arte delle tecnologie, quindi, va di pari passo con le applicazioni. Infatti, negli ultimi anni le applicazioni non sembrano mancare, sia a livello di attività classiche che già si conoscono, sia per applicazioni innovative dovute ad altre evoluzioni di modelli della società e dei mercati di riferimento.

Possiamo definire dinamico lo stato dell’arte del settore! L'evoluzione che si è avuta negli ultimi anni è frutto da una parte dell’evoluzione propria della tecnologia di base come il LiDaR, dall'altra dall’evoluzione applicativa derivata da un trasferimento tecnologico e, soprattutto, anche dalle tecnologie di trattamento dei dati.

I tre segmenti applicativi delle tecnologie coinvolte vedono soprattutto come attori primari tre fattori tecnologici, riassumibili come segue:

1. LiDar allo stato solido - Sistemi laser scanner senza parti in movimento, realizzati con sistemi micro come i MEMS, su un singolo chip a bordo di wafer al silicio come i normali processori dei PC.
2. SLAM - Sistemi che integrano un laser rotante e sistemi IMU per la determinazione precisa di traiettorie. L’applicazione di algoritmi matematici e geometrici, permette di rilevare nuvole di punti di ambienti anche estesi, e in assenza di sistemi di posizionamento.
3. Geospatial 3D on Cloud, FW di nuova generazione, ML e AI - Soluzioni basate sull’evoluzione software, in termini di potenza dei SERVIZI CLOUD dove gestire archivi di “point cloud” virtualmente illimitati, a cui applicare algoritmi di MACHINE LEARNING e di INTELLIGENZA ARTIFICIALE. L’innovazione FIRMWARE a bordo di droni e altri sistemi, sono in grado di gestire la visione automatica basata su sistemi LiDaR allo stato solido.

Il percorso di lettura della Guida

Una guida ai sistemi Laser Scanner può sembrare ormai tardiva, vista la diffusione sempre più ampia di tali sistemi. Le basi teoriche non sono affatto cambiate mentre invece le soluzioni si sono arricchite di molte altre cose come LiDaR allo stato solido, imaging e altro ancora. Anche la parte più importante relativa alla gestione ed estrazione dei dati si è anch'essa enormemente arricchita e di conseguenza lo stato dell’arte, operativamente parlando, è mutato completamente. Questa guida pone attenzione alle basi e ai principi teorici ma con una forte propensione all’innovazione tecnologica ed operativa.

1. Introduzione alla tecnica del laser scanning. 
2. Lo stato dell’arte delle tecnologie.
3. I sistemi TLS e altri sistemi LiDaR.
4. L’uso dei sistemi TLS e SLAM.
5. Progettare un rilievo con il LiDaR.
6. Introduzione al post-processing e al modello 3D.
7. L’estrazione dei dati per i casi applicativi più comuni.
8. I servizi cloud per l’integrazione tra LiDaR e fotogrammetria.