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蝙蝠侠大家都看过吧? 7 y7 c; y3 {0 I
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。 ; }7 V" c8 I; _
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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。 ( O2 r. N9 |1 I6 S' O* H
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这项技术在今天看来,依然是黑科技十足。 - d0 v( v) K5 ^* e1 o5 |
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」。
; b& B8 F, J1 M 在现实生活中,其实我们已经有了开启「上帝视角」的技术。 ) c6 [* L( t1 j4 [& w
那就是三维激光扫描仪 LiDAR 。 0 I0 w; E h; Y7 n3 b5 P4 ]3 L
# Z4 c- ]' H, E& s 看到这个名字是不是有点熟悉?
* [0 L2 N" k$ |$ V: D0 a 没错,前几天的 iPhone 12 Pro 上,也搭载了类似的东西。
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& V6 f$ p! r9 w 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 。 , G) H/ d, |- F3 ?! B8 c
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。 * `* c3 j; M7 a( p: v+ d& m
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。 9 c/ w6 Q, H* ^0 K% X0 ^! B
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。
9 k" h: X# v5 X1 k2 q0 W* k4 F 所以,这些领域对精度的要求特别高。 : e. w0 v+ p0 Z C6 Q
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。 / r! V* X- R: b0 Z! i' u4 W. S
接下来该介绍今天的主角:大疆禅思 L1。 # n8 Y) z2 A. Z' i6 z3 S4 T+ v
# R- p0 A9 t x 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。
$ ^6 J7 u6 |7 |5 n4 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。
% a' _0 P; i; i9 l! e 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。 * c; g' ?# L2 y4 g/ G7 m1 m
P9 u! E. n! s9 j 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。 $ D: F, K' p/ o
点云图大家可能没怎么听说过,这里简单解释一下。
; r, B B" b/ ~$ o' p 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。
" g/ L' x I' p3 B 普通的摄像头无法告诉电脑什么叫「立体」。 ! }& ]* y( }; \* _( h5 n7 L# I
但利用激光雷达可以。
( {8 D2 H2 q! X. b, T' } 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。
: p6 m7 `' S6 e: ?( }2 n2 o 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。
9 h. b Q+ o7 L5 N+ J2 y( L 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。
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上面说的用 iPhone 去扫描室内环境差不多的道理。
1 ]0 b; Y; D: s0 j8 F. @9 O 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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. K8 i4 n- Y3 f, ~- U 这,就是点云。
+ ]6 ~& O8 W7 v! C$ Z 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。 1 G" U ?. _- o6 L: E: A
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。 3 \# |/ q/ |4 P' E# k: `: }+ Z
几乎纯靠这样的点云图就能知道你看到的是什么东西。 4 b2 F' h7 J3 k+ w9 }, {" o# f
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到这一步,大疆还没有停止。 ) K3 m0 x0 d4 {. D4 A3 e
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。
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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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1 P0 n i6 X* E: ` 说了这么多,肯定会有机友问:这有什么用?
+ q( z! P2 S& l1 U 在说这个之前...我要给你们说说这机器的覆盖范围。
$ s, V: C( ?% i 整个无人机单次作业面积 2km²,在最佳状态下测量距离 450m。
' [' t4 m" M4 }% l 扫半座小山,一个小区是没有问题的。 . L$ g) Z9 @, z
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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。
9 m A: W3 t; ^& I) P$ o0 W 我举个例子。
6 f4 M. q, L2 d: t4 v4 { 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。
% X* v! [$ }. D1 @! z. R8 M' p. p: d 山沟沟很多,光靠说的很难说清楚你所在位置。
0 ^% r& H7 ~; O 加上乌漆麻黑,救援人员要找到咱们难上加难。
9 `$ h/ {, }& e8 e: i$ `8 g 这个时候,这台小飞机就很有用了。 ( p& @9 `/ z: r- j( Z- t8 O
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。 # Q# S9 @7 ]. _$ F6 N
& q" L3 V+ z1 C; S& o 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。 * ]# s8 _' [% C& s- G) R 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。
+ P8 ^/ V, h5 d! F. d: Z0 W, t 野外救援只是其中一个重要的使用场景。
. P8 k; @9 x- Z+ Q9 V7 m! d, T 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。 4 c5 {) x3 b8 u* v. I4 y1 w
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。 + d: w, o2 x) j" z' S! 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。
$ X5 O& q! Q# K# L. J3 ? 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。
2 B$ _) n9 O7 |$ m 也让这些优秀的产品能惠及我们每一个人。
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