Boresight-kalibratie
Boresight-kalibratie van je mobile mapping systeem: GEORIZON bepaalt de hoekafwijking tussen IMU en sensor geautomatiseerd en levert scherpe, meetbare data binnen 24 uur.
Een mobiel karteringssysteem leidt positie en oriëntatie af uit een gekoppelde GNSS- en INS-oplossing, en meet de omgeving in met laserscanners en camera’s. Tussen het assenstelsel van de IMU en dat van elke sensor zitten twee systematische afwijkingen. De lever arm is de translatie tussen beide oorsprongen: die ligt vast en is meestal fysiek in te meten. De boresight-hoeken zijn de resthoeken in roll, pitch en heading die overblijven omdat geen enkele montagebeugel exact haaks staat.
Het effect van zo’n resthoek schaalt lineair mee met de meetafstand. Een afwijking van 0,01 graad levert op vijf meter nog geen millimeter verplaatsing op, maar op vijftig meter al bijna negen millimeter. Daarmee bepaalt de boresight in de praktijk of gevelvlakken, wegmarkeringen en kabels op afstand scherp blijven of uitsmeren tot een dubbele rand.
Omdat de fout hoekvormig is en niet met een simpele verschuiving is weg te rekenen, verdwijnt hij ook niet door de puntenwolk achteraf op maaiveld of op meetpunten te passen. Hij moet worden bepaald in hetzelfde frame waarin de trajectory is opgelost.
GEORIZON schat de boresight-hoeken uit de overlap die al in je eigen opname zit. Het algoritme zoekt correspondenties tussen vlakken en lijnelementen die vanuit meerdere rijrichtingen of meerdere passages zijn ingemeten, en minimaliseert de resterende afstand tussen die waarnemingen in een kleinste-kwadratenoplossing. Roll, pitch en heading worden daarbij gezamenlijk opgelost, zodat de correcties elkaar niet stilzwijgend compenseren.
Dat de schatting op je eigen project rust is het belangrijkste verschil met een kalibratie die één keer op de testbaan is bepaald. Een systeem dat opnieuw is opgebouwd, getransporteerd of aan een flinke temperatuurwisseling is blootgesteld, staat vrijwel nooit meer precies zoals tijdens de fabriekskalibratie. Dat verloop wordt hier per project meegenomen.
Dezelfde oplossing wordt doorgezet naar de camera’s. Panorama’s en puntenwolk worden aan hetzelfde IMU-frame gekoppeld, zodat de kleuring van de punten en de projectie van objecten uit het beeld op de puntenwolk daadwerkelijk samenvallen.
Voordat er naar correspondenties wordt gezocht, maskeert GEORIZON automatisch de delen van beeld en puntenwolk die bij het meetsysteem zelf horen: motorkap, dak, meetmast en de reflecties daarop. Die structuur beweegt met het voertuig mee en is dus in elke opname perfect stabiel, terwijl ze over de omgeving niets zegt.
Zonder masker wordt juist die schijnbaar stabiele structuur zwaar meegewogen en trekt ze de schatting naar een hoek die de werkelijke montage niet beschrijft. Het maskeren gebeurt per opnamesysteem en hoeft niet handmatig te worden ingetekend.
Aan de laserzijde geldt hetzelfde principe: een occlusiemasker houdt punten buiten de oplossing die door het voertuig of door het scanpatroon zelf worden veroorzaakt. Wat overblijft zijn waarnemingen waarvan de geometrie betekenis heeft.
De toegepaste boresight-hoeken en lever arm zijn achteraf in te zien als leesbare waarden, samen met de resterende afwijking tussen de stroken. Je kunt het resultaat dus nalopen op een dwarsdoorsnede in plaats van het op goed vertrouwen aan te nemen, en de waarden overnemen in je eigen inwinsoftware.
