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蝙蝠侠大家都看过吧?
. K: I4 S9 W- r% b$ h 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。
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\5 D$ k8 N( M6 u2 s9 h 这项技术在今天看来,依然是黑科技十足。
& `" K" R# j" j" p) O" n/ _( E! H2 _ 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」。 . ~7 ~2 C5 J, @6 g2 l
在现实生活中,其实我们已经有了开启「上帝视角」的技术。
2 G- `% a% H/ T* Q* B, s 那就是三维激光扫描仪 LiDAR 。 ; ]7 ]4 Q' A s& ^, b5 {6 G- t
" t% Q; F: d4 Y0 Q! u 看到这个名字是不是有点熟悉?
! @3 H6 V7 t( L 没错,前几天的 iPhone 12 Pro 上,也搭载了类似的东西。 ; F5 Y' p/ Q7 g! H; r0 P
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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 W5 |3 r& h; E& Z! r 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。 ! N# G' P2 \3 g$ [0 Q- s. W0 _
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。
! O& t% V- [9 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。 + D) J* l) I! F1 }
所以,这些领域对精度的要求特别高。 3 O/ P& |2 R5 ?7 r2 B. n* p
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。
9 y/ \7 W; [, G( P# r- t7 ]) I 接下来该介绍今天的主角:大疆禅思 L1。
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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。
0 b. B% F s$ L2 X0 { 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。
* g- s: D9 Y" P# ~6 u 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。 0 d6 Y* M O0 \% r' I
: X) l6 i ?7 ^ 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。 , H+ g. e/ M5 D/ {
点云图大家可能没怎么听说过,这里简单解释一下。
9 d8 v/ [ X4 L. f. e 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。 W& ]# B. j5 K2 F1 m4 q8 Q
普通的摄像头无法告诉电脑什么叫「立体」。 & Z0 @2 U4 c2 e: U6 |
但利用激光雷达可以。 # p) k, z! s) F* B
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。 , Z$ E' o3 C( g# ?
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。
/ Z1 w5 J) F: C' i4 j; E( V 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。 9 I. z) X& E: ^0 q2 d
2 K) ]' k$ j7 n8 A* r" q$ a 上面说的用 iPhone 去扫描室内环境差不多的道理。 4 t, i7 l5 X, A H6 @5 Y- J8 t/ B
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。 & \2 K& C3 O0 d5 R7 P
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这,就是点云。 ( w z+ F0 y; Y) P J" w
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。 0 P- k. T4 n; I/ C
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。
) I ?3 j# E2 a0 S 几乎纯靠这样的点云图就能知道你看到的是什么东西。 7 [+ F+ D; S: e5 }
4 c* r7 l/ }7 \+ F5 f! m4 v 到这一步,大疆还没有停止。
: @) p4 g( c0 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。 8 E1 q6 c6 y: D* J
# n) U T* G$ g, u# h) a 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。 $ D( c) O9 i1 z, i6 x4 @
& D. c8 x+ L8 [' N* C 说了这么多,肯定会有机友问:这有什么用?
1 f# @- H; q$ t9 x9 j" v 在说这个之前...我要给你们说说这机器的覆盖范围。 . H; u% ~0 B3 O, ^9 p
整个无人机单次作业面积 2km²,在最佳状态下测量距离 450m。
4 `3 s# Z# R3 t, s+ d& \" T 扫半座小山,一个小区是没有问题的。
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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。 8 l/ h$ h9 [3 i( k! x z
我举个例子。
8 v* t8 t1 L: d 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。 % i9 D8 d% ]3 m# K5 M6 _' _9 ]! O; U# k
山沟沟很多,光靠说的很难说清楚你所在位置。
, B0 o9 W- @6 w7 d 加上乌漆麻黑,救援人员要找到咱们难上加难。
/ w# R' a# B5 ~1 Q6 R 这个时候,这台小飞机就很有用了。
/ m2 K6 o- x- I' G9 Q7 ]9 P3 G 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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- \3 e, `& R, h7 v9 P; M" H0 I) e7 b 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。 - c0 Z7 E; k v& [1 l
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 h# C# b. I& X$ {# Q9 d+ K! a
野外救援只是其中一个重要的使用场景。
$ B( S4 Y6 n ]3 m: h7 ? 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。 ) Y, S# S6 j- t
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。 - p& \6 j4 O8 R5 a& j) M. m
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。
/ O$ E% y+ e3 X P6 a) Q" 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。
! R2 e& [, p: Z; i, C* W! i 也让这些优秀的产品能惠及我们每一个人。 ; a* `8 U( g6 n7 ~: {
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