3Dマッピング ZEB-HorizonとOrbisのスラムレーザースキャナ比較

概要

ZEB-Horizonは英国GeoSLAM社が製造していたハンディスラムレーザースキャナで、2018年に発売された製品です。その後2022年にGeoSLAM社は米国FARO社に買収され、翌2023年にZEB-Horizonの後継機種として発売されたのがOrbisです。
OrbisはZEB-Horizonではオプション扱いとなっていたカラー点群作成用カメラ（ZEB-Vision）とスマートフォン連携（ZEB-Horizon RT）が基本構成となり、その上でFARO社の高速固定式レーザースキャン技術であるフラッシュスキャン機能を搭載した1台２役のハンディスラムレーザースキャナです。

以下は、ZEB-HorizonとFARO Orbisのハンディスラムレーザースキャナとしての性能を比較・検証したものです。

主要スペック表

検証用計測

弊社の関連企業が所有する施設内で４級基準点相当の測量を行って検証用の基準点を設置し、そこをZEB-HorizonとOrbisで計測し、精度検証を行いました。

計測は同一日に連続して行い、計測ルートもOrbisのフラッシュスキャン使用時を除き概ね同じルートを通るようにしています。 検証点にはX型の対空標識を設置し、点群から座標を読み取れるようにしました。

結果

・座標比較

計測結果を整理したものが以下になります。

評定点残差（座標変換に使用した基準点における残誤差）においてはそこまで大きな差はないものの、ZEB-HorizonはXY平面斜線長で７㎜に対し、Orbisは５㎜まで短縮しています。またHはZEB-Horizonは10㎜に対し、Orbisは２㎜とかなり改善されています。

検証点較差は大きな差があり、ZEB-HorizonはXY平面斜線長で40㎜に対し、Orbisは18㎜となっています。Hも17㎜に対し12㎜とこちらも改善されています。

いずれにしても、すべての精度項目でOrbisはZEB-Horizonよりも高い精度を出しています。

※値はすべてRMS誤差

・点群比較

次に取得した点群データの比較です。

点群の密度が上がったことにより精細な表現ができている他、点群自体の精度向上によるノイズの減少も見られます。

まとめ

ZEB-Horizonと後継機種のOrbisを比較すると、格段に精度が向上していることが確認できました。日進月歩な５年間の技術革新を実感する結果と言えるでしょう。

ただし、公共測量の観点で言えばZEB-HorizonとOrbisいずれも「LidarSLAM 技術を用いた公共測量マニュアル」の精度要求水準を満たしているため、どちらも使用が可能ということになります。