Volume estimation of an indoor space with LiDAR scanner

Three-dimensional scanning is a task of great importance for our modern society and has brought great advance when it comes to precision of inventory. These sensors measure and map the material surface continuously, allowing real-time inventory monitoring. As this process is very complex, most technologies are expensive, and even low-cost ones are a good investment option for the average user. Therefore, this work presents the simulation of a lowcost Time-of-Flight based 3D scanning system, that after a voxelization process, performs the volume estimation of an object filled indoor space. The system consists of a 2D LIDAR scanner that performs a 180º degrees sweep through a stepper motor.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Estimação do volume de um espaço interior com LiDAR

Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná3D scanning is a task of great importance for our modern society and has brought great advance when it comes to precision of inventory. These sensors measure and map the material surface continuously, allowing real-time inventory monitoring. This work presents the simulation of a low-cost 3D scanning system based on timeof- flight, that after a voxelization process, performs the volume estimation of an object filled indoor space. The Evolid system consists of a 2D LiDAR scanner performing 180º variation. Through coupling in a stepper motor, the sensor also moves on the tilt axis, allowing threedimensional mapping. The system and methodology developed were implemented and validated through SimTwo, a realistic simulator. Subsequently, the approach for data collection in the real environment was tested, demonstrating that a developed solution met the proposed objectives. Finally, possible works to be foreseen in future works are highlighted.A digitalização tridimensional é uma tarefa de grande importância para nossa sociedade moderna e trouxe grande avanço quando se trata de precisão de inventário. Esses sensores medem e mapeiam a superfície do material continuamente, permitindo o monitoramento do produto em tempo real. Este trabalho apresenta a simulação de um sistema de escaneamento 3D de baixo custo baseado em tempo de voo, que após um processo de voxelização, realiza a estimativa do volume de um espaço interno preenchido por um objeto. O sistema Evolid consiste num scanner 2D LiDAR que realiza um varrimento de 180º e através de um suporte acoplado num motor de passo, o sensor também se movimenta no eixo de inclinação, permitindo o mapeamento tridimensional. O sistema e a metodologia desenvolvidos foram implementados e validados através do SimTwo, um simulador realista. Posteriormente, foi testado a abordagem para aquisição de dados no ambiente real, demonstrando que a solução desenvolvida atende aos objetivos propostos. Por fim, são destacadas possíveis melhorias a serem implementadas em trabalhos futuros