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蝙蝠侠大家都看过吧? 3 K8 M' i; v: k: w" A! W
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。 " a0 ^7 |8 o$ W8 J1 d2 z6 g) B
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这项技术在今天看来,依然是黑科技十足。 / e$ B0 O" v3 i0 W' S0 I7 ?" g! V
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」。 ( _$ |0 j/ M {4 Y9 L" z' V; O8 f3 E3 x
在现实生活中,其实我们已经有了开启「上帝视角」的技术。 3 \8 t+ l2 N* o) X3 ]
那就是三维激光扫描仪 LiDAR 。 ! \$ C3 p- Y l
! a" q; p. |, {, k. E- i0 Z 看到这个名字是不是有点熟悉?
8 O: N4 l5 U0 _4 {( p% E$ x 没错,前几天的 iPhone 12 Pro 上,也搭载了类似的东西。
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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 。
+ ~+ C8 d+ v F( _ 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。
3 ^/ X+ c" h$ S0 @; B 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。
* K) r% U& D7 Z7 V X7 y 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 G7 ^: ?( T& v; @
所以,这些领域对精度的要求特别高。
+ V1 @ y3 E$ M 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。 7 ~( N5 |! [( r5 A3 F N/ P
接下来该介绍今天的主角:大疆禅思 L1。
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6 N7 [7 b. E4 G' R3 ~3 N c 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。 , a1 i. x* F* L: v
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。 9 H: M- |& i$ x' ~, w1 |, J
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。 & Q4 k' h7 t& S& N' m3 P1 s
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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。 & L* R" [3 E- j# I! l4 N/ r
点云图大家可能没怎么听说过,这里简单解释一下。
& U: t; ^2 C% Y$ t8 X& y 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。 $ s7 l. H' L4 A% |$ F3 i! h ^ E
普通的摄像头无法告诉电脑什么叫「立体」。 : j: n# B1 T9 c% P9 y, g
但利用激光雷达可以。 " @4 O0 }6 `# L! Q
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。 8 i; R/ H$ s: p' K, N
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。
8 D3 x9 f' p1 a3 G8 _7 B 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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, q2 L7 N9 e) F5 s7 a, S9 _+ P( G 上面说的用 iPhone 去扫描室内环境差不多的道理。 : c: q2 p5 }0 G
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。 : p g( N" j' N0 q5 N% V; M
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这,就是点云。
2 N; \# w' z' _9 R; s 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。
2 q; `# @$ A8 W8 }0 P 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。 1 g( q9 w# J8 r# n) @. \
几乎纯靠这样的点云图就能知道你看到的是什么东西。 ' R% R! U! ?: m, t7 m9 |1 w
, R: l( R! {3 y. I 到这一步,大疆还没有停止。
O- n [1 Z# n$ G 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。 ) h9 S* a9 y0 }# H3 u8 K m
& n! Y6 L8 ]) S) A; M0 c 说了这么多,肯定会有机友问:这有什么用? : H) U8 _, N" s+ z' i7 j. a4 x
在说这个之前...我要给你们说说这机器的覆盖范围。
$ l' t, d8 M- x4 ` {- r 整个无人机单次作业面积 2km²,在最佳状态下测量距离 450m。 ' A \( A; _( B8 y9 Q8 }
扫半座小山,一个小区是没有问题的。
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0 j1 E4 n. M P 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。 5 _% O( Y% N$ j. w9 _" x' x5 A* u
我举个例子。
: G% r8 w$ \8 R( d5 `& Z# x* T 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。 ! U. I+ a4 N: j5 } X
山沟沟很多,光靠说的很难说清楚你所在位置。 9 R% }6 |9 B/ w1 x% h% V
加上乌漆麻黑,救援人员要找到咱们难上加难。 & w& l2 w. ^' W
这个时候,这台小飞机就很有用了。
( t2 [2 F. y" F2 {2 w1 v 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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& L- X2 Y. U5 P8 C* L4 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。 ( E) O+ `/ i$ |( w# |
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。
8 d* e3 v# E3 M' V9 o/ M+ @" t 野外救援只是其中一个重要的使用场景。 2 ~2 B& _/ V9 ]) {
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。 % X, B: P. F* I, B% Z3 |. V' r
0 ~. `2 R, a7 w' c, g: S 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。 & F9 ?7 { y$ C9 V& T: L9 D/ x8 l% s
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。
1 \6 O! A$ r' B4 z" J. i" v7 a' y) V 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# e- e1 r. { _1 k$ T* E# A. b, _, e 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。 % E2 q: c0 a0 v; e; P5 H+ Y
也让这些优秀的产品能惠及我们每一个人。 ; B/ m' g5 e' G( o4 B/ I3 W- n5 f
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