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6 F( l; U3 {# L& D! e 蝙蝠侠大家都看过吧? " P) ^: V: s5 j5 E
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。 & W8 w! ?8 p4 E* W# n' g: ^
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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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' o: w6 G- {, {2 |$ I9 @0 y7 X 这项技术在今天看来,依然是黑科技十足。
' a( ~! t- P- T) x) l5 G: s& a 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」。
/ A4 h5 y9 R) @2 r! N 在现实生活中,其实我们已经有了开启「上帝视角」的技术。 ' |9 ]; c" d' Z( F2 B* I" f6 Z
那就是三维激光扫描仪 LiDAR 。 , y- Q. Y( O) G8 S3 Q
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看到这个名字是不是有点熟悉?
2 B% X8 h; j' A8 q- _7 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 。 ) ^" |) ^3 Q( c
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。 9 A/ f% X; O( e8 Q' r( 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。 0 r4 }, O# l8 t8 g- f. F2 Q) 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。 3 i) {# T% e# [& v0 I& B/ E# U
所以,这些领域对精度的要求特别高。 ; v' H. k- Q1 z1 a3 Z U
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。
- v9 B& @7 O4 g% E5 V 接下来该介绍今天的主角:大疆禅思 L1。
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1 m7 ]$ t+ | H. v( V 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 x( P, R. E5 M' H1 A3 \8 D 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。
6 f, ~4 X& O3 F6 u* x1 l, Y! 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。 4 t2 D8 }& q `# H
点云图大家可能没怎么听说过,这里简单解释一下。
! p; f- r: z6 E 我们平常看到的树木、石头等景物,都是三维的、立体的。 - Q- S9 z. ]: O% H7 X% Z0 ?; `
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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。 - _$ ^7 {, \. j1 b# J: u
普通的摄像头无法告诉电脑什么叫「立体」。
c7 ?% h* y" b- U9 ~! z- M 但利用激光雷达可以。
+ v# p( U; J \- L# n0 v5 ~ 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。 : ~- q! {. u- M. D
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。
- s8 b" j; L1 z' z; E 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。 0 G k) ~ c: r* s/ I K
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。 + Z; f5 j9 M; S5 G' I1 o
! w" @7 t `" o 这,就是点云。
. q" N/ a$ S+ L9 }& X 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。 # m- K5 l ~+ i$ A
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。 % X$ e4 s9 g8 d" ?
几乎纯靠这样的点云图就能知道你看到的是什么东西。
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+ V7 O0 N0 U5 v 到这一步,大疆还没有停止。 ) \7 b/ Y2 u- O* Y
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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( u4 V1 n* \0 z" T1 y 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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/ @: ?0 x* p$ y, i# R' _" i 说了这么多,肯定会有机友问:这有什么用?
. e% J9 i9 V% t# ?% D 在说这个之前...我要给你们说说这机器的覆盖范围。
. u/ K; O) z& D z/ ?3 N 整个无人机单次作业面积 2km²,在最佳状态下测量距离 450m。
$ s' k0 O' Z) |' P; I4 Y 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。
% D9 J" Y$ A2 y5 A$ Q" S- L 我举个例子。
5 O* U6 L" S, f3 E" y$ B* l! ~ 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。 0 f% ~. l1 a5 T( B: N, U" I! G( K2 N
山沟沟很多,光靠说的很难说清楚你所在位置。
4 n8 B0 K% U, H4 {1 ?+ ^ 加上乌漆麻黑,救援人员要找到咱们难上加难。 8 P2 M0 d4 {3 B( d# @
这个时候,这台小飞机就很有用了。 . U& B8 S1 W" ?9 |) R2 w) 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。 / B _% Q$ {3 x0 a- t. i( Q% O" G
% ]0 { ~$ W1 s! q9 M 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。
* w1 l. Q- B; s8 }* l% G 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。
" C; E: ?7 \! ^: x 野外救援只是其中一个重要的使用场景。
+ L5 E0 C# W6 d2 W! }( T 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。
0 \* C; A U2 Y0 h! y/ i7 l 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。
3 k# H& p# [- f- J( M& ?1 [( l' J 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。 % B: E3 \5 n% C
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。 " ]" S; `% x3 _
也让这些优秀的产品能惠及我们每一个人。 7 O3 L! F3 i; @, S5 D
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