Tecnologías de LiDAR para teléfonos inteligentes en topografía y modelado de la realidad en escenarios urbanos: métodos de evaluación, rendimiento y desafíos
Autores: Costantino, Domenica; Vozza, Gabriele; Pepe, Massimiliano; Alfio, Vincenzo Saverio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Tecnologías de LiDAR para teléfonos inteligentes en topografía y modelado de la realidad en escenarios urbanos: métodos de evaluación, rendimiento y desafíos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Investigación
Sensores de profundidad de teléfonos inteligentes
Android
IOS
Nube de puntos 3D
Nubes de puntos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de la investigación fue evaluar el rendimiento de los sensores de profundidad de teléfonos inteligentes (Cámara de Tiempo de Vuelo (ToF) y Detección de Luz y Distancia (LiDAR)) de dispositivos Android (Huawei P30 Pro) e iOS (iPhone 12 Pro e iPad 2021 Pro) para construir una nube de puntos en 3D. En particular, los teléfonos inteligentes fueron probados en varios estudios de caso que involucraban el escaneo de varios objetos: 10 muestras de materiales de construcción, una estatua, un entorno de habitación interior y los restos de una columna dórica en un importante sitio arqueológico. La calidad de las nubes de puntos fue evaluada mediante análisis visual y utilizando tres eigenfeatures: variación de superficie, planaridad y omnivarianza. Basándose en este enfoque, se resaltaron algunos problemas con las nubes de puntos generadas por los teléfonos inteligentes, como la división de superficies, pérdida de planaridad y problemas de deriva del sistema de navegación inercial. Además, finalmente se puede deducir que, en ausencia de problemas de escaneo, las precisiones alcanzables de este tipo de escaneo son de aproximadamente 1-3 cm. Por lo tanto, esta investigación pretende describir un método para cuantificar las anomalías que ocurren en los escaneos de teléfonos inteligentes y, más generalmente, verificar la calidad de la nube de puntos obtenida con estos dispositivos.
Descripción
El objetivo de la investigación fue evaluar el rendimiento de los sensores de profundidad de teléfonos inteligentes (Cámara de Tiempo de Vuelo (ToF) y Detección de Luz y Distancia (LiDAR)) de dispositivos Android (Huawei P30 Pro) e iOS (iPhone 12 Pro e iPad 2021 Pro) para construir una nube de puntos en 3D. En particular, los teléfonos inteligentes fueron probados en varios estudios de caso que involucraban el escaneo de varios objetos: 10 muestras de materiales de construcción, una estatua, un entorno de habitación interior y los restos de una columna dórica en un importante sitio arqueológico. La calidad de las nubes de puntos fue evaluada mediante análisis visual y utilizando tres eigenfeatures: variación de superficie, planaridad y omnivarianza. Basándose en este enfoque, se resaltaron algunos problemas con las nubes de puntos generadas por los teléfonos inteligentes, como la división de superficies, pérdida de planaridad y problemas de deriva del sistema de navegación inercial. Además, finalmente se puede deducir que, en ausencia de problemas de escaneo, las precisiones alcanzables de este tipo de escaneo son de aproximadamente 1-3 cm. Por lo tanto, esta investigación pretende describir un método para cuantificar las anomalías que ocurren en los escaneos de teléfonos inteligentes y, más generalmente, verificar la calidad de la nube de puntos obtenida con estos dispositivos.