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蝙蝠侠大家都看过吧?
" |& e5 n- ~# v* N& t4 `$ c! W0 ? 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。 ' C2 r/ ]( T7 ~4 D+ f) _1 C* ?
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这项技术在今天看来,依然是黑科技十足。
$ c, _' c4 A2 y! X 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」。 - z8 s+ Q/ S ?! g5 |. d
在现实生活中,其实我们已经有了开启「上帝视角」的技术。 ( J4 @9 z, k# _# {
那就是三维激光扫描仪 LiDAR 。 ; W% g, i4 ^. p1 S) C' ?/ g
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看到这个名字是不是有点熟悉?
( ^* d) J6 K& f 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 。
7 o$ {0 b$ N$ @/ V 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。
/ J }; Q. p" H* k+ p. D, X" K 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。 + A% f7 K4 e9 V# T0 T
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 a0 U9 V3 ~6 n" V" B' j9 S/ G" v
所以,这些领域对精度的要求特别高。 $ d% o1 C9 w5 K) n+ C t5 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。 ! P) j% {1 X/ G- Y- ]! z
接下来该介绍今天的主角:大疆禅思 L1。
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$ T0 ^5 M6 m$ |4 F 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。 1 h- T4 j. K r5 \
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。 : m8 l9 H6 e7 [( T' M- e6 [- I
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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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。 ; k8 s: ]/ \. _# M
点云图大家可能没怎么听说过,这里简单解释一下。 : b. q. i. V' x$ Z
我们平常看到的树木、石头等景物,都是三维的、立体的。 ' O& {: \* C# F2 Y9 n
6 @& q! L. ]& I 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。 ( ^' s( w8 l% L: x* V, r' p
普通的摄像头无法告诉电脑什么叫「立体」。
4 ^& g! O$ L4 Q9 K) [ 但利用激光雷达可以。 ' Q7 A5 Q2 V/ g6 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。
A1 p# _5 ]' o# l( _$ Z+ r 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。
) l( v) C8 t; C7 d0 p 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。 * K H/ t" F1 c F1 x
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。 - K: O4 p, `% C) m/ L' G
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这,就是点云。 " @5 ?) E+ C9 K* w1 {# {9 z$ o! }" ]
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。 : i7 j W" ^7 e- Y: e; l
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。
- Z$ X) P7 I1 |5 m; t/ J/ [ 几乎纯靠这样的点云图就能知道你看到的是什么东西。 5 F$ I, {5 s0 T4 L
) X c, Z8 o6 O* l y% l 到这一步,大疆还没有停止。
4 Z- c7 {2 X1 p, u: a 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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/ c, W& {- A$ r* ]4 R+ I 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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4 {# D! R6 g6 O9 w$ ~) w) ^$ r 说了这么多,肯定会有机友问:这有什么用?
# d/ W) J. f* a: e$ R; n0 j n 在说这个之前...我要给你们说说这机器的覆盖范围。 5 k0 G/ o! v5 _+ R7 m7 X% z9 |
整个无人机单次作业面积 2km²,在最佳状态下测量距离 450m。
7 {( D$ [" E- g# V 扫半座小山,一个小区是没有问题的。
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/ p* I( B1 V, N- J$ f+ f) _, L- j 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。
0 M# k2 g" p D% k9 t 我举个例子。
1 H0 q2 l) `3 \* w 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。
* u4 X- U4 }- w& e 山沟沟很多,光靠说的很难说清楚你所在位置。
: s, f0 R1 u% K! S3 G 加上乌漆麻黑,救援人员要找到咱们难上加难。 9 @# Z: _" e' X4 C
这个时候,这台小飞机就很有用了。
0 X6 |% D+ s- ^: F 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。
" p* u3 @% e" \ 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。
4 }/ z. ?' W2 y" R5 K4 W$ P# c3 M 野外救援只是其中一个重要的使用场景。 7 S0 ]6 T; L$ x( [- Z) ^
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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& D: ^. @1 e( i/ n- _' Q 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 _" G: Z3 c! ~
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。
9 T8 I' o. D7 f- s( O, k% T 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。
5 L; {- `, `! D3 f9 d% G; h, u 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。 ' K/ V7 q3 O% E$ T* s
也让这些优秀的产品能惠及我们每一个人。 5 \ s6 Q6 R4 f9 `
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