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蝙蝠侠大家都看过吧? 7 k" }! q% Q# y9 B; s! {
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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9 H2 `% h/ `. s. |8 Q7 b/ B& ? 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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这项技术在今天看来,依然是黑科技十足。 5 j, e+ [8 c; V8 b* J3 k( q% _, u4 _/ N
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」。
; D0 \6 Z+ R1 a8 t% P" `9 J 在现实生活中,其实我们已经有了开启「上帝视角」的技术。
3 L1 q x( p& a- Y+ s( @! h5 O 那就是三维激光扫描仪 LiDAR 。
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看到这个名字是不是有点熟悉? 8 l+ I( J- ~0 ^. Q6 V+ U0 Z9 R- R
没错,前几天的 iPhone 12 Pro 上,也搭载了类似的东西。
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6 v2 z3 j& W$ a 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 。
0 l2 x+ J7 O) S6 I& 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。
, f9 }$ q, r! D6 G$ h 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。 6 h& i% M9 C- _- U5 N: `
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。 % A+ ~2 E" Z( R
所以,这些领域对精度的要求特别高。 ; v; O3 ?3 A, O, C) }) R* T+ o, o
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。
# D8 @0 Z- E* J/ Y! Q/ Y 接下来该介绍今天的主角:大疆禅思 L1。 / c9 v2 J2 |4 Y
4 s2 |/ M& f0 g2 Q4 \ [/ a7 i 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。
" B+ F2 j7 q5 |% _: B* F 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。
" ~ q1 d# l9 @, p, k 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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" y3 D W' [. _- E& H5 o2 Z 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。
5 }# B1 Y& E6 v/ ~. O+ q 点云图大家可能没怎么听说过,这里简单解释一下。
9 u5 q0 `' f7 M$ E5 c9 x# \! U 我们平常看到的树木、石头等景物,都是三维的、立体的。 * E) `. L( a& ?4 M' N$ s
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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。 2 T7 l0 E# H/ e T4 h J* v
普通的摄像头无法告诉电脑什么叫「立体」。 & ~# h" T7 _& D
但利用激光雷达可以。
) s/ E" `) M/ I" a7 C 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。 4 D% _! A, x" \! c t" Y8 y8 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。 & o3 G! m; _( t! e; A& B( A
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。 1 y: k' I3 o6 C' B
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上面说的用 iPhone 去扫描室内环境差不多的道理。
" `3 T$ K, Q% g# |* n 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。 ' Q/ F* o! a6 b) j
f* ]# f0 ?' O) u2 D" e 这,就是点云。
8 _# b9 `6 L5 T 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。 5 D0 D; X3 U E9 x0 X: w
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! x1 k, A4 \1 G" y
几乎纯靠这样的点云图就能知道你看到的是什么东西。 " r1 B. h/ b& ^, H% u; r2 p
6 G6 x, w1 D5 H# a: F 到这一步,大疆还没有停止。 + |3 Y1 ^+ R9 w. D* s! O; `
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。 : P' U( r7 C- V( S9 s& P4 j/ J/ }
4 h8 a; S: I3 C 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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+ M/ z1 V7 `& Q7 \/ T- T: M 说了这么多,肯定会有机友问:这有什么用? ( T0 Y& `) q, {# _, F
在说这个之前...我要给你们说说这机器的覆盖范围。
6 G c) ?, E! i. N. @: F# d 整个无人机单次作业面积 2km²,在最佳状态下测量距离 450m。
/ V2 x$ o$ z5 N L2 K& f$ ]& A 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。 9 ] z2 ^4 W3 _. T! D+ z p
我举个例子。
" X5 f( a; K& A6 @3 J 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。 $ M. I1 J4 [# R4 H) l# z3 t9 \
山沟沟很多,光靠说的很难说清楚你所在位置。 9 X* R/ {5 ?) ^9 s
加上乌漆麻黑,救援人员要找到咱们难上加难。
$ b* {/ V& _& o" B 这个时候,这台小飞机就很有用了。
- S: W3 c6 K, Z6 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。 ) l) v& m( w, d% Z: J8 ?
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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。 3 D: Y3 {1 Z$ f& x6 ]- c
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。 : I0 [6 w( e8 b0 M7 F
野外救援只是其中一个重要的使用场景。
; S8 F2 F3 Q, I7 y l$ m8 e9 P 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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" U2 m } V4 R$ Z3 L 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。
+ A9 n. a/ Z: M$ `. u; n/ U* G @ 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。
! v% O4 z3 V3 T' d4 n) d 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。 % G# t- V# 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。
) _- z& Z! C: C. V" O( h) a; ~ 也让这些优秀的产品能惠及我们每一个人。 # J" c, B O% r+ U, C8 C( c
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