Pistepilvipohjaiset sisä-ulkotila integraatiomenetelmät kaupunkiympäristöissä
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Author
Date
2023-01-23
Department
Major/Subject
Laser Scanning and Photogrammetry
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Geoinformatics (GIS)
Language
fi
Pages
34
Series
Abstract
Sisätiloista kerätyt aineistot tuovat lisäarvoa kaupunkiympäristöistä muodostettuihin malleihin. Tarkkaa pistepilviaineistoa voidaan käyttää rakennusten ja kaupunkiympäristön tietomallintamiseen, visualisointiin ja suunnitteluun. Sisä- ja ulkotilojen yhdistämisen tyypillisenä haasteena on aineistojen välinen vähäinen päällekkäisyys. Sisä-ulkotilojen integrointimenetelmät voidaan jakaa aineistojen päällekkäisyyden perusteella toisistaan täysin erillisten aineistojen yhdistämiseen ja yhdistämiseen tilanteissa joissa aineistojen välillä on päällekkäisyyttä. Toisistaan erillisten aineistojen tapauksessa rakennuksen ikkuna- ja ovi-aukkoja voidaan käyttää sisä-ulkotila-aineistojen yhdistämisessä. Jos aineistojen välillä on päällekkäisyyttä voidaan perinteisempiä pistepilvien rekisteröintimenetelmiä, kuten iteratiivinen lähin piste -menetelmää käyttää yhdistämisessä. Pistepilviaineistojen päällekkäisyyden vaikutusta integroinnin onnistumiseen testattiin toteuttamalla koetyö Helsingin vanhan kauppahallin sisätiloista ja julkisivusta kerätyllä pistepilviaineistolla. Koetyössä kahta sisä- ja ulkotilojen päällekkäisyyden osalta eroavaa lähtötilannetta verrattiin toisiinsa verrokkitilanteen avulla. Pistepilvistä otettuja poikkileikkauksia ja pistepilvien pisteiden välistä etäisyyttä käytettiin yhdistämisen onnistumisen arvioinnissa. Suuremmalla päällekkäisyydellä saavutettiin onnistuneempi integraatio, mutta myös pienemmällä päällekkäisyydellä aineistojen integraatio saatiin toteutettua. Verrokkitilanteeseen verrattuna molemmissa tilanteissa saavutettiin senttimetrien suuruusluokan tarkkuus. Koetyön tulosten perusteella aineistojen välistä päällekkäisyyttä kasvattavista lisämittauksista voi olla hyötyä, jos yhdistettävien sisä- ja ulkotilojen välinen päällekkäisyys on pientä.Pointcloud datasets gathered from indoor environments can bring additional value to city models. Accurate 3D pointcloud data can be used to visualize, plan and model urban environments and buildings. Low overlap between the pointclouds is a typical challenge in the integration of indoor and outdoor datasets. The integration methods can be divided based on the overlap between the datasets into cases where there is no overlap between the datasets and cases where there is some overlap between the datasets. In cases where there is no overlap, the doors and windows of the building can be used for rough alignment of the datasets. When there is some overlap between the datasets, regular point cloud registration methods such as the iterative closest point algorithm can be applied to register the datasets. The effect of the overlap between the indoor and outdoor datasets was tested by conducting a case study on point cloud datasets gathered from indoor and outdoor areas of a market hall building in Helsinki. Two different overlap conditions were compared to a ground truth situation. Cloud to cloud distance and cross sections taken from the pointclouds were used to determine how succesful the integration of the datasets was. Larger overlap between the datasets resulted in better alignment of the indoor and outdoor datasets, but even the smaller overlap resulted in a relatively succesful integration. In both cases the difference to the ground truth registration was in the order of magnitude of centimeters. Additional scans that increase the overlap between the datasets can be beneficial if the overlap between the original datasets is low.Description
Supervisor
Vaaja, MattiThesis advisor
Virtanen, Juho-PekkaRantanen, Toni
Keywords
pistepilvet, sisätila, ulkotila, integraatio, rekisteröinti
