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蝙蝠侠大家都看过吧? * f7 y: y5 I4 P" {; e: b
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。 % s2 z+ p* { ~6 } f. d3 ^% r. M1 C
0 q0 w# d" b3 A1 v 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。 5 n. i) Z7 G' g* M6 z' ^, z
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这项技术在今天看来,依然是黑科技十足。
+ \. b8 I( E4 ~. t$ G5 ^5 d; i# e y 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」。 , k! H, ?9 Z/ C
在现实生活中,其实我们已经有了开启「上帝视角」的技术。 3 M* C5 n" b o& o& @. ~( X* `
那就是三维激光扫描仪 LiDAR 。 3 B& }& c D t
# n$ z7 v4 h: z; g" V 看到这个名字是不是有点熟悉? ( S, z; R# u0 I: x/ Y& d2 v
没错,前几天的 iPhone 12 Pro 上,也搭载了类似的东西。 ; w2 w/ @3 G' v1 E! X! D0 w
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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 。
* L# A" _0 |8 Y. Z4 H$ Y0 s: A 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。
! D) L: z( V5 F6 @3 s 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。
4 q t! P3 m8 Q6 Z 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。 % a8 D+ s: F) _ `* n( _
所以,这些领域对精度的要求特别高。
4 _- ^ N \+ q U; ]7 q0 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。
/ U. ~! B1 n, L5 w# `6 y5 q 接下来该介绍今天的主角:大疆禅思 L1。 / \- M Y. _$ p( D# g
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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。 7 \. w; k( p$ x* {/ |
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$ S5 F N3 C$ X0 Z; [
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。 - G7 v9 d* n* d; n$ r' c
点云图大家可能没怎么听说过,这里简单解释一下。 ! q. K# x: u. O
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。 6 r7 g, Q" R' S3 @
普通的摄像头无法告诉电脑什么叫「立体」。 ! O8 t( O0 [& U3 ~4 Z9 B% S
但利用激光雷达可以。
* V+ Z/ I6 o) 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。
5 \) N r% D# l: ^8 A 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。
% t" _# K+ s. e; a2 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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! F D! w; [, @ z 上面说的用 iPhone 去扫描室内环境差不多的道理。
7 J+ j( O" Y2 A, P 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。 ( N9 I" P: \- r- {6 Y3 u* K9 |$ Y
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这,就是点云。 ! c& d, K: m3 b/ l9 t 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。 / _5 z, M4 x! K" t9 z; F4 G
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。
) q! a5 r3 R2 {, _; a 几乎纯靠这样的点云图就能知道你看到的是什么东西。 ' Z2 M- R' p7 J2 n! l
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到这一步,大疆还没有停止。
- D5 c' R d7 ~9 Z# W 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。 . m5 T( E+ o: |4 i! n
* V$ L7 \# y% V# P 说了这么多,肯定会有机友问:这有什么用?
4 L9 Q- ?: I b. z, m# k 在说这个之前...我要给你们说说这机器的覆盖范围。 ~6 a! N2 v7 M( k, ^' J' \
整个无人机单次作业面积 2km²,在最佳状态下测量距离 450m。 9 q1 s+ j7 A: N' h; x, X; Y/ c; P! C
扫半座小山,一个小区是没有问题的。
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1 Z: i0 ?. Z3 j7 a# w" _ 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。
- n5 s; R/ k ~; M 我举个例子。
8 ~7 x3 y9 l$ W7 z" I 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。
2 A* d2 q% Q8 D 山沟沟很多,光靠说的很难说清楚你所在位置。
" i k. ?' ]9 ~0 e: Z" g 加上乌漆麻黑,救援人员要找到咱们难上加难。 ! i d$ w( G' Z& z' Z7 [' a
这个时候,这台小飞机就很有用了。 , \7 e! [0 y3 t# s
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。 " K& g1 a6 E5 x. h9 n
+ _9 g* P; k& f9 c ?( [ 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。 & X! k; s# n) w- |2 C1 c! x1 Q& V
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。 * R9 w+ S; f/ Q9 O2 h
野外救援只是其中一个重要的使用场景。 , f4 F+ u q! q5 t; M
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。 ' h9 @2 U- d" B& s" F
" d( D' D5 x& W! \0 |1 N 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。
) x! @- c; g% _ ?+ D 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。 8 t9 ?6 S( ]% N) `& P$ Q: } 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。
; J' k5 F, A W; k 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。
, u1 c1 V* p, m9 I' m( P5 W 也让这些优秀的产品能惠及我们每一个人。 8 @. ~2 }4 t2 N! L$ ` {$ L, v
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