Storia del Laser Scanner

Il laser scanner, come abbiamo già visto, opera grazie al fenomeno fisico della luce laser. Per poter generare un fascio di luce laser occorre un mezzo attivo al quale fornire energia. Il mezzo attivo può variare a seconda del tipo di radiazione che si vuole emettere: ad esempio, un laser a cristallo di rubino sarà visibilmente differente rispetto ad un laser il cui mezzo attivo è metanolo liquido (con l'aggiunta di coloranti chimici). Tramite un sistema di pompaggio il mezzo viene "eccitato" ed emette fotoni . Tale fenomeno può accadere in diverse modalità: una di queste consiste in frequentissimi urti elettronici all'interno del mezzo fluido (quindi presente allo stato liquido o gassoso). Un'altra è il cosiddetto Effetto Penning : si tratta di un tipo di ionizzazione che avviene tra un atomo eccitato in fase gassosa e una "molecola bersaglio" che presenta un potenziale di ionizzazione più basso dell'energia interna dell'atomo in stato eccita

MEMENTO Un oggetto di memoria del proprio passato: Le mie vecchie scarpe da calcio che utilizzavo negli allenamenti e nelle partite della mia squadra. Il calcio agonistico è stato uno dei miei passatempi preferiti per diversi anni.   UTENSILE Un oggetto del proprio fare nel presente quotidiano: La borraccia del Politecnico di Torino, un oggetto che ormai fa parte del mio presente quotidiano e di quello di molti altri studenti. FETICCIO Un oggetto che trovi nel proprio vissuto una funzione magica di previsione/progetto del futuro: Il mio computer portatile, che molto probabilmente continuerò ad utilizzare anche nei primi anni di lavoro, nonostante i vari problemi di surriscaldamento che manifesta già da tempo.

I seguenti grafici mostrano dei riferimenti bibliografici relativi a specifici termini in lingua inglese legati allo strumento, e in particolare il loro andamento nel corso degli anni dal 1800 al 2019: Il primo grafico riporta la comparsa del nome dello strumento in libri, testi ed articoli. Come si può facilmente intuire, l'espressione laser scanner inizia ad essere utilizzata a partire dagli anni '60 del 1900, ovvero gli anni in cui nascevano i primi dispositivi laser funzionanti, dopo oltre 40 anni di studi sul fenomeno della luce laser (ricordiamo le considerazioni di Einstein risalenti al 1917). Il secondo grafico riporta tre espressioni in inglese, tutte legate al concetto di modello digitale tridimensionale: tridimensional model , digital model , e 3D model . In particolare quest'ultima, per via della più rapida ed intuitiva forma abbreviata, ha riscosso un certo successo rispetto alle altre due, ma in generale notiamo la comparsa di termini legati ai modelli virtu

Norma EN ISO 13855: Norma tecnica di tipo B pubblicata nel maggio del 2010, in sostituzione della versione precedente, la norma EN 999:1998+A1:2008. Il principale tema trattato è la protezione dai dispositivi potenzialmente dannosi in relazione alla velocità di avvicinamento e contatto con il corpo umano o parti di esso. Inoltre si indicano le minime distanze di sicurezza da mantenere per ridurre il rischio associato ai macchinari pericolosi. In particolare si citano:   - Dispositivi di protezione elettrosensibili (barriere ottiche e laser scanner ) - Dispositivi di protezione sensili alla pressione (tappeti sensibili) - Dispositivi bimanuali - Dispositivi di interblocco senza blocco del riparo Norma CEI EN 60825-1:2017: Norma pubblicata nel 2017, sostituisce la precedente versione CEI EN 60825-1:2009-07 in maniera completa e riguarda la classificazione e l'etichettatura dei laser . In particolare viene introdotta la classe 1C, e si introducono ulteriori misure di sicurezza pe

Ecco alcuni passaggi essenziali che illustrano la modalità di utilizzo di un laser scanner: 1) Definizione dell'oggetto della scansione In primo luogo è importante conoscere in anticipo che cosa si vuole andare a scansionare ed acquisire in formato digitale. Una prima differenza fondamentale è dettata dalle dimensioni dell'oggetto (un'incisione microscopica, una persona/statua, un edificio, un paesaggio...) e da dove questo si collochi (in un ambiente chiuso o all'aperto, sott'acqua...). In questo modo si delinea una scena e si studia la disposizione migliore. 2) Scelta del dispositivo e posizionamento Ovviamente esistono diversi tipi di laser scanner con caratteristiche differenti. Una volta scelto il dispositivo più adeguato si può procedere con il posizionamento per la scansione. Per ottimizzare l'acquisizione occorre che lo scanner riesca a catturare più dettagli possibili. Evitare dunque l'interferenza di ostacoli nel campo visivo e posizionare lo sca

Treeclimbers , Giacomo Nanni, prof. Hans Verbeeck, ErcComics ( link , twitter )   Woolly Mammooth , manga dell'artista giapponese Teraoka Gensyou, Smithsonian Digitization Program Lab ( link ) The Laser Scammer , vignetta di Lance Erlick ( link )

  Il marchio del National Research Council of Canada , che fu tra i primi a sviluppare i moderni laser scanner triangolatori. I loghi di due dei più grandi produttori mondiali dello strumento, l'azienda statunitense FARO Tech Inc. e la tedesca Leica Geosystems .

A come Archeologia B come Balaicov C come Canada National Research Council D come Distanziometro E come Emettitore F come FARO Technologies Inc. G come Geomatica H come Handheld I come Interfaccia L come Luce LASER M come Misura N come Nuvola di punti O come Onda elettromagnetica P come Precisione Q come Qualità R come Ricettore S come Sensore T come Triangolazione U come USB V come Virtualizzazione Z come Zoller + Fröhlich

In assenza di francobolli postali che raffigurino direttamente lo strumento, riportiamo il francobollo commemorativo per il centesimo anniversario del National Research Council of Canada , l'istituto di ricerca fondato nel 1916 che per primo sviluppò la tecnologia del laser scanner nel 1978: Anno: 2016 - Per maggiori informazioni: Canadapost.ca Naturalmente il NRC canadese ha contribuito negli anni anche a diverse altre ricerche e invenzioni, soprattutto in campo aerospaziale. Una delle più importanti è forse il Canadarm 1 , il gigantesco braccio robotico presente sugli Space-shuttle, prodotto in collaborazione con Spar Aerospace . Nel 1986, per celebrare il progresso e l'innovazione nelle scienze, il governo distribuì una serie di francobolli postali in edizione limitata, dal titolo Canada Day - Science and Technology , sui quali erano rappresentate alcune delle più grandi invenzioni canadesi dal punto di vista tecnologico. Tra i vari francobolli vi era anche il seguente, in

I primi brevetti legati allo scanning tramite tecnologie laser risalgono alla fine degli anni '60 e verso i primi anni '70 . Un dato che risulta concordante con i progressi svolti dalla scienza in questo campo, collocabili cronologicamente tra gli anni '50 e gli anni '60. Il seguente grafico riporta l'andamento nel tempo delle pubblicazioni brevettuali sullo strumento, dal 1970 ad oggi: Come si può notare, la curva mostra nel complesso una crescita caratterizzata da alti e bassi, in particolare a partire dalla metà degli anni '80 . Andiamo ora a visualizzare gli stessi brevetti, questa volta dal punto di vista geografico, tramite questa mappa che indica i paesi nei quali essi sono stati pubblicati: I paesi sono colorati dal giallo al rosso in base al numero crescente di brevetti pubblicati, mentre quelli in grigio non rientrano tra le pubblicazioni. A livello mondiale possiamo individuare tre grandi "brevettatori": il Giappone , gli Stati Uniti e la

Alcune immagini che rappresentano lo strumento e i suoi vari componenti :    

Alcuni numeri relativi al laser scanner : 1917: L'anno in cui Albert Einstein pubblica i suoi studi sull'interazione tra la luce e la materia, che portarono in seguito alla scoperta e allo studio dei laser. 1958: Viene brevettato il primo dispositivo laser dai fisici americani Arthur Schawlow e Charles Hard Townes . 1960: Il fisico americano Theodore Maiman ossserva il primo fascio di luce laser utilizzando un cristallo di rubino. 7: Le classi nelle quali vengono suddivisi i dispositivi laser in base a potenza, lunghezza d'onda, limite di emissione accessibile, massima esposizione permessa e altri parametri. Prima del 2007 la classificazione dei laser prevedeva solo 5 categorie. Le 7 classi sono ordinate secondo la pericolosità per l'uomo e vanno dalla classe 1 (radiazione non pericolosa) alla classe 4 (radiazione molto pericolosa). Nel mezzo le varie classi sono: 1M, 2, 2M, 3R, 3B. 380-780 nm: Lo spettro della luce visibile dall'uomo. Se la lunghezza d&#

Albero tassonomico relativo allo strumento laser scanner :

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Lo strumento fa la sua comparsa in svariati documentari scientifici che ne descrivono applicazioni, curiosità ed utilizzi, mentre per quanto riguarda la narrazione cinematografica, la sua presenza è meno accentuata.   Nel film Prometheus (2012) , diretto da Ridley Scott , un team di archeologi e scienziati approda su una luna rocciosa per svolgere delle indagini sull'esistenza di vite aliene in seguito ad una serie di ritrovamenti misteriosi sulla Terra, nell'anno 2093. Nella scena qui riportata , il complesso sistema di caverne e tunnel sotterranei del luogo viene rapidamente scansionato per ottenere un modello tridimensionale in pochi secondi, grazie ad alcuni dispositivi laser.     Nel film Aliens (1986), diretto da James Cameron , si svolge il celebre scontro tra alieni ed umani che ha reso la saga una delle più note per quanto riguarda i film fantascientifici. Nella scena iniziale vi è il ritrovamento di Ellen Ripley, unica sopravvissuta 57 anni dopo gli avvenimenti del

Attualmente esistono molte aziende produttrici di sistemi di scansione laser, o che quantomeno annoverano anche i laser scanner tra i prodotti e le tecnologie presenti nei loro cataloghi. Tra le aziende più note del settore troviamo, in ordine alfabetico: Axess TMC gruppo Zucchetti (Italia) BEA (Belgio) FARO (USA) Geomax gruppo Hexagon (Svezia) LEICA (Germania) NEDO (Germania) Pentax Precision (Giappone) Prodim International BV (OLanda) Stonex (Italia) Topcon (Giappone) Trimble (USA) Zoller + Fr ö hlich (Germania) Di questi, alcuni nomi particolarmente importanti e di spicco sono: - FARO: Azienda californiana con 25 sedi situate in tutto il mondo, colosso globale nel campo delle tecnologie di misurazione 3D, con applicazioni in ingegneria, architettura e costruzioni. Fondata il 21 Febbraio del 1981 da Simon Raab e Greg Fraser e chiamata inizialmente "Res-Tech", l'azienda, che si occupava di software e tecnologie biomediche, ha poi modificato più volte la pro

D. Visintini, B. Fico, A. Spangher , Modellazione 3D dell’ambiente urbano mediante integrazione di scansioni laser aer ee e terres tri: l’esem pio del cas tello di Gorizia , 2006 D. Bartolucci, Principi di laser scanning 3D , Flaccovio Dario editore, 2009 D. Bar ber, J. Mills, Laser scan ning data form at-discussion docum ent , University o f Newcastle, 2005 W. Boehler, A. Marbs, C om paring different laser scanner , 2004 F. Guer ra, L. Pilo t, P. Venier, Fot ogrammetria e laser sc annin g: alternativ a? , 2003 L. Bor naz, A. Lingua, S. Dequal, Integrazione del la ser scanning con la fotogramm etria digitale: applicazioni di rilievo ar chite tton ico e am bientale , 2004 D. Conforti Andreoli, L. Pinto, Il textur e m apping del Battistero di Crem ona ottenuto con riprese fotogrammetr iche digitali e las er scann er te rres tre , 2003 L. Bornaz, Principi di funzionam ento e tecniche di acquisizione , 2004, tratto da Laser scanning terrestre, F.