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: G9 F* z% u) ? y; f/ V 蝙蝠侠大家都看过吧?
8 w$ |4 }9 n* Q x9 X 要数最经典的蝙蝠侠,诺兰的《黑暗骑士三部曲》应该榜上有名。
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还记得在和小丑的决战,蝙蝠侠为了找出小丑的藏身地点,将整个城市市民的手机都改装成了声纳雷达,以此构建出三维立体模型,从而快速地找出敌人。 + c! R# I8 e/ @4 @% s5 Q' `
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这项技术在今天看来,依然是黑科技十足。 6 }5 e; h" ^6 k8 Z) C
实时准确的三维建模,将现实世界整个「搬到」电脑之中,那一刻仿佛是在游戏之中开启了「上帝视角」。
6 ^, V6 a% s7 {$ ~0 N 在现实生活中,其实我们已经有了开启「上帝视角」的技术。 # g0 v: {! s- Y4 W' g4 Z* ?) H% x
那就是三维激光扫描仪 LiDAR 。 ( \" w! y4 K* E7 h
+ ?& ]5 r% j6 k1 C" ]: h) d' X/ \ 看到这个名字是不是有点熟悉? ; x! ^3 S h% }: U0 P- ~! t* @
没错,前几天的 iPhone 12 Pro 上,也搭载了类似的东西。 3 }: m9 X$ S2 m2 `+ ?% \6 J
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有的开发者利用苹果的 LiDAR 传感器,制作了用于室内测量的应用: 3d Scanner App 。 ( |3 Q* D+ n6 ^7 P3 m
只要用 iPad 去扫描得到的三维绘图,可以对室内的空间进行较为精确的空间测量,就民用级别来说已经相当不错了。
+ p V0 h( V) ?- X 在现实的测绘领域,野外勘探或者救援需要的则是更高精度的三维绘图。 / n5 K! a4 j i: c7 d- F
精度不够,先不说会不会给工程或者救援带来危险和阻碍,就工作来说肯定会带来各种麻烦。
" M1 S: V( O( J! r 所以,这些领域对精度的要求特别高。
* g" U# g2 D6 v' S) ?, ] 说到这里,大家应该对现实中的三维扫描建模和测绘有了一定的了解。 % O! H1 a) V: B* k: V, W+ e
接下来该介绍今天的主角:大疆禅思 L1。 6 e% @8 P' h( {8 D+ D. |
* i, o4 t( s, T& B7 d& s/ F0 q% z 禅思 L1 是大疆今天发布的一款工业级别的解决方案,可以给这类三维建模测绘带来极大的方便,与此同时还能提供超高的测量精度。
. X f" a ~9 I! m F( l 大疆的产品一直都在往专业好用的方向走,不是牛 X 的东西他们就不会拿出来,禅思 L1 也不例外。
- s4 H$ C( s' |0 u' C+ C 它可以简单看成四个部分组成:Livox 激光雷达模块,测绘相机,高精度惯导和三轴云台。
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% ?2 g' P6 W2 T; @0 E1 O 激光雷达和测绘相机配合,工作人员可以实时获得高精度的真实色彩点云。 * a/ p# Z& k$ e- X b' _
点云图大家可能没怎么听说过,这里简单解释一下。 ( o/ k* n$ E& }+ w, {9 i+ @2 H
我们平常看到的树木、石头等景物,都是三维的、立体的。
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但是,如果通过摄像头去「看」这些景物,看到的只能是一张平面没有深度没有距离的图片。 ) X; c( ]5 C8 [0 B
普通的摄像头无法告诉电脑什么叫「立体」。 3 ?' P2 q5 U! N! N9 `# D0 v
但利用激光雷达可以。 9 ]: J/ P/ V4 F) J1 l
激光雷达的原理,是将一个个光点投射到这些景物,然后接收返回的光线。 + C2 e1 `! |5 B" x
通过计算光的反射时间,就能画出一张带有距离信息的大型点阵图。
# x8 o* K5 Y9 V g7 Q# Z; Y 高精度的雷达还可以了解到这些景物的形状、颜色、位置等等一连串的信息。 / C* t8 L6 Q1 \5 z
6 S: ~# D/ v2 O* [6 G- l 上面说的用 iPhone 去扫描室内环境差不多的道理。 6 l" [1 V. v% i( |% Y3 r( t
如果获得的数据信息足够精确,那么,通过这种数据,电脑也能「看」到立体的景物,并且测量出足够准确的信息返回给工作人员。
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1 D) p# Q H& {* T3 E; u, I; B 这,就是点云。 6 o. x- Y. L2 |; v+ k8 l/ k
配合高精度惯导和大量的有效点云数据,大疆禅思 L1 已经可以在无人机飞行的过程中完成测量。 , ^* Y; D3 P8 ]/ r
当然,测量不是什么厉害的事情,厉害的是精度 —— 大疆禅思 L1 的测量精度已经达到了厘米级别。 * I6 g4 _1 v* q1 @3 U
几乎纯靠这样的点云图就能知道你看到的是什么东西。
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到这一步,大疆还没有停止。
( w6 T o8 P7 C 为了让拍摄的测绘图更清晰精准,大疆甚至在禅思 L1 上集成了一个 1 英寸大底的 2000 万像素测绘相机。 * {5 s. }* F3 l; y, m
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配合测绘相机,返回的实时点云甚至还能反映出景物的真实色彩,让测绘图更加直观。
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, f$ n! O, h/ t& [5 d8 f 说了这么多,肯定会有机友问:这有什么用?
1 E$ ? w6 p- }# V) Z% x1 l 在说这个之前...我要给你们说说这机器的覆盖范围。
5 r: d, Z: j5 G; M3 Q$ F1 u: b 整个无人机单次作业面积 2km²,在最佳状态下测量距离 450m。
9 b! X* J% u# F0 H2 `$ F 扫半座小山,一个小区是没有问题的。 & F- ?2 |) i% u- O& p
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在这么高的覆盖范围下,如此高精度的测绘模块,在工业测绘和救援活动之中能为作业带来极大的便利。
- E; R; N; s H2 F6 J- V0 | 我举个例子。
" I! x4 K: i3 ]# `* [5 z2 S 比如现在是晚上,你爬山的时候脚受伤了,被困在一个地形非常复杂的山沟沟里。
( b/ l! y1 p0 _) | 山沟沟很多,光靠说的很难说清楚你所在位置。 $ Z+ \# m4 v0 h( U( [
加上乌漆麻黑,救援人员要找到咱们难上加难。 9 p8 r- `8 I" q5 z/ I1 ^
这个时候,这台小飞机就很有用了。
' N- G0 Z) \' P+ m2 K 通过禅寺 L1 将这个地形进行快速且精准的扫描,救援人员可以省时省力地获得当前位置的地貌,定位我们所在的位置。
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然后,指挥搜救的工作人员,可以对整个地形进行实时的测量,快速规划好救援路线,让受困的我们能够快速获救。 2 o. E/ P+ T {
如果真的是在野外碰到危险的紧急情况,快个几分钟,救援的成功率就又会大些,而且还能保证救援人员和工作人员的安全,这自然是最好的。 0 o; S4 q1 z/ ?+ ?: `
野外救援只是其中一个重要的使用场景。
8 I0 V# T2 j6 C 在基建、农业的测量或运维上,禅思 L1 也能发挥非常大的作用。
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直到现在,类似 LiDAR 进行三维扫描并且得到高精度点云信息,都是成本非常高且难度较大的测绘方式。 ' r% ?6 H, ~& l/ @) \) U
大疆的这款工业级产品,融合了多个专业测绘技术,将所有的事都变得简单可控,方便省力。 ; c# I$ N% {; H2 r
过去,像这样专业的工业解决方案多数是国外提供的,现在国内终于有了体验和实际效果都达到世界一流水平的解决方案。 Y" _* a3 Y) e# E3 ?
希望像大疆这样的中国企业可以越来越多,让我们不管在生活还是工作都不会再碰到所谓「卡脖子」的情况。 , n& ]5 T: u# }
也让这些优秀的产品能惠及我们每一个人。
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