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mdInfinity 論文 | 有效改善無人機(jī) LiDAR 點(diǎn)云質(zhì)量的降噪技術(shù)

2021-01-14 11:46 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:鎂科眾思市場(chǎng)部 來源:Microdrones
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mdInfinity是一家地理信息數(shù)據(jù)處理和分析公司,致力于提供高價(jià)值軟件來改善地理空間數(shù)據(jù)工作流程和提供高質(zhì)量的交付成果。這篇題為《一種精度增強(qiáng)工具:基于誤差...

mdInfinity是一家地理信息數(shù)據(jù)處理和分析公司,致力于提供高價(jià)值軟件來改善地理空間數(shù)據(jù)工作流程和提供高質(zhì)量的交付成果。這篇題為《一種精度增強(qiáng)工具:基于誤差的幾何與概率特性進(jìn)行點(diǎn)云降噪》的論文介紹了將mdInfinity降噪算法應(yīng)用于無人機(jī)LiDAR和攝影測(cè)量點(diǎn)云的一些研究和結(jié)論。通過與一系列經(jīng)典降噪方法的比較,說明了mdInfinity的方法在降噪能力和保留復(fù)雜幾何特征方面的表現(xiàn)。無人機(jī)LiDAR系統(tǒng)采集的點(diǎn)云會(huì)受到一定程度的噪聲影響。再加上相對(duì)較低的采樣率,這可能會(huì)給準(zhǔn)確重建LiDAR掃描的下層地物地貌表面帶來挑戰(zhàn)。一般來說,影響LiDAR點(diǎn)云質(zhì)量的三類誤差是:

  • 系統(tǒng)誤差,其產(chǎn)生的不確定性會(huì)在航帶重疊區(qū)域變得明顯;

  • 隨機(jī)誤差,來自傳感器(IMU、GNSS、LiDAR)的隨機(jī)誤差會(huì)產(chǎn)生測(cè)量噪聲;

  • 非模型誤差,該誤差會(huì)產(chǎn)生離群值。

  • mdInfinity開發(fā)的降噪方法旨在降低點(diǎn)云中存在的隨機(jī)誤差。這種隨機(jī)誤差會(huì)產(chǎn)生噪聲,而嚴(yán)重誤差則會(huì)產(chǎn)生物理模型無法解釋的離群值。降噪包括去除對(duì)象表面的不確定性高頻分量。因此,它需要對(duì)每個(gè)點(diǎn)的下層表面進(jìn)行建模。降噪的主要挑戰(zhàn)是,如何在對(duì)噪聲進(jìn)行高頻降噪和保留點(diǎn)云中已有鋒銳邊緣與特征之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)。事實(shí)上,從頻率分析的角度來看,鋒銳邊緣類似于脈沖,具有無限的頻率。因此,去除高頻噪聲可能會(huì)使邊緣平滑,并擦除一些小的特征。這篇論文的內(nèi)容包含以下幾部分:

  • mdInfinity采用的降噪方法

  • 降噪結(jié)果

  • 與其他降噪方法的比較

  • 降噪如何提高LiDAR系統(tǒng)的精度

  • 攝影測(cè)量的點(diǎn)云結(jié)果

  • 結(jié)論

  • 總的來說,mdInfinity降噪方法可以幫助那些需要精確數(shù)據(jù)而又沒有配備高等級(jí)LiDAR系統(tǒng)的點(diǎn)云生產(chǎn)商和用戶。該工具具有點(diǎn)云細(xì)化功能,而不會(huì)對(duì)鋒利邊緣或特征進(jìn)行過度的平滑處理。即使降噪不能提高LiDAR的分辨率,mdInfinity降噪工具也能生成干凈的點(diǎn)云,其精度水平與高精度傳感器所能獲得的精度類似。

Microdrones于2005年成立于德國(guó)北萊茵-威斯特法倫州的錫根,致力于提供專業(yè)可靠的無人機(jī)商業(yè)應(yīng)用解決方案。我們的解決方案能更有效和高效地完成測(cè)繪地理信息、土地開發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)以及公共安全任務(wù)。

Microdrones擁有超過15年的創(chuàng)新歷史。Microdrones飛行器的設(shè)計(jì)基于德國(guó)工程質(zhì)量的現(xiàn)代工藝,擁有行業(yè)領(lǐng)先的飛行時(shí)間、對(duì)惡劣環(huán)境的極強(qiáng)耐受力和智能的集成方案。我們充滿熱忱的飛行器工程師、軟件開發(fā)人員和任務(wù)載荷集成專家團(tuán)隊(duì)一直引領(lǐng)著專業(yè)無人機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展。Microdrones深受全球1500多個(gè)專業(yè)客戶的信賴。如今,我們?cè)诘聡?guó)、美國(guó)、加拿大、阿聯(lián)酋和中國(guó)建立了分支機(jī)構(gòu),并且擁有遍布全球六大洲的分銷網(wǎng)絡(luò)。我們的使命是:將客戶需求轉(zhuǎn)換為面向?qū)I(yè)人士的有效、高效、端到端系統(tǒng)。

鎂科眾思科技(佛山)有限公司是Microdrones在華全資子公司,坐落于廣東省佛山市,占地面積2,000多平方米,擁有研發(fā)、制造、銷售、服務(wù)和市場(chǎng)營(yíng)銷等全方位的業(yè)務(wù)活動(dòng)。

公司的前身佛山市安爾康姆航空科技有限公司成立于2006年,是中國(guó)早期從事民用無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用的高科技企業(yè)之一,擁有多年無人機(jī)平臺(tái)研制、行業(yè)應(yīng)用方案開發(fā)與服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。2008年,Microdrones與安爾康姆航空科技達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議,在中國(guó)建立md4工業(yè)級(jí)四旋翼無人機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)基地和亞洲研發(fā)中心。得益于雙方的資源優(yōu)勢(shì),md-4系列無人機(jī)系統(tǒng)在中國(guó)和亞洲市場(chǎng)取得令人矚目的成功,產(chǎn)品的可靠性和支持服務(wù)的專業(yè)性得到行業(yè)客戶的廣泛認(rèn)可。2018年12月,Microdrones正式并購(gòu)安爾康姆航空科技有限公司。公司更名為鎂科眾思科技(佛山)有限公司,致力于為中國(guó)和其它亞洲用戶提供更優(yōu)質(zhì)和全面的產(chǎn)品、解決方案和服務(wù)支持。

如今,鎂科眾思科技(佛山)有限公司具備領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用知識(shí)和豐富的本地專業(yè)知識(shí)。公司通過 ISO9001: 2015質(zhì)量管理體系認(rèn)證和安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證,擁有無人機(jī)技術(shù)和應(yīng)用相關(guān)有效專利以及軟件著作權(quán)數(shù)十件。2018年,Microdrones四旋翼無人飛行器系統(tǒng)產(chǎn)品榮獲廣東省高新技術(shù)產(chǎn)品證書。2019年,公司專利榮獲國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。我們致力于推進(jìn)研發(fā)、生產(chǎn)制造、服務(wù)以及市場(chǎng)銷售的本地化進(jìn)程,擁有荷載集成、飛行運(yùn)營(yíng)和調(diào)試、數(shù)據(jù)處理、電子和總裝、產(chǎn)品測(cè)試等多個(gè)職能和相關(guān)實(shí)驗(yàn)室。

Microdrones積極參與中國(guó)本地的無人機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目。在測(cè)繪地理信息領(lǐng)域,Microdrones工業(yè)級(jí)四旋翼無人機(jī)產(chǎn)品和方案廣泛應(yīng)用于國(guó)家測(cè)繪局第一航測(cè)遙感院、江蘇省測(cè)繪局、河北省測(cè)繪局、云南省測(cè)繪局、浙江第二測(cè)繪院、中國(guó)水利華東院、廣東國(guó)土測(cè)繪院、遵義水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院等數(shù)十家專業(yè)測(cè)繪地理信息機(jī)構(gòu)的項(xiàng)目,用于航空攝影測(cè)量、傾斜攝影三維建模和應(yīng)急測(cè)繪。在電網(wǎng)巡檢領(lǐng)域,Microdrones多次中標(biāo)國(guó)家電網(wǎng)總公司小型多旋翼無人機(jī)電力線巡檢項(xiàng)目,產(chǎn)品配裝到山東、山西、重慶、四川、浙江等十幾個(gè)省市電網(wǎng)單位。在石油管道巡檢領(lǐng)域,Microdrones參與中國(guó)石化6,000公里成品油管道的巡檢項(xiàng)目,目前累計(jì)飛行里程超過40,000公里。除此以外,Microdrones產(chǎn)品和系統(tǒng)還廣泛應(yīng)用于海洋監(jiān)測(cè)和海監(jiān)執(zhí)法、水利水電、地質(zhì)災(zāi)害防治、公共安全、環(huán)保、考古、科研等眾多專業(yè)領(lǐng)域。

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