減少手動(dòng)對(duì)齊
近年來,隨著利用卡爾曼濾波和基于圖像的云對(duì)云登記方面的進(jìn)步改進(jìn)了軌跡處理,移動(dòng)激光雷達(dá)點(diǎn)云的處理已得到簡(jiǎn)化。這意味著減少了許多人工點(diǎn)云對(duì)準(zhǔn)和對(duì)地控制的登記,加快了整體處理速度,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云通道之間的間隔小于10mm。自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)算法帶來了更精確的產(chǎn)品,而人工交互則大大減少。數(shù)據(jù)處理的改進(jìn)意味著客戶能夠更快地開始精確數(shù)據(jù)的工作。
機(jī)器學(xué)習(xí)特征提取在從機(jī)載和移動(dòng)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)中提取價(jià)值方面發(fā)揮著重要作用。雖然機(jī)器學(xué)習(xí)正在起飛,但仍然需要更多適合每種應(yīng)用的標(biāo)簽化訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,以便機(jī)器和數(shù)據(jù)科學(xué)家用來優(yōu)化算法。識(shí)別點(diǎn)云中對(duì)象的標(biāo)簽化訓(xùn)練數(shù)據(jù)集變得越來越有價(jià)值。在點(diǎn)云中,這些對(duì)象由對(duì)象周圍的3D邊界框定位,并標(biāo)明對(duì)象類型。這些訓(xùn)練數(shù)據(jù)集為機(jī)器學(xué)習(xí)的訓(xùn)練提供了基礎(chǔ),以便從點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取更多價(jià)值。
地面激光雷達(dá)
大約15年前,在所有硬件和軟件都能正常工作的情況下,使用徠卡HDS3000可以實(shí)現(xiàn)每天三次掃描設(shè)置。這臺(tái)掃描儀重達(dá)16公斤,電池有公文包那么大,一切都用筆記本電腦控制-但它使處理云到云的定標(biāo)變得很容易。
在地面激光雷達(dá)方面,硬件已經(jīng)取得了飛躍性的進(jìn)步,最新一代的掃描儀每天能夠?qū)崿F(xiàn)超過200次的掃描設(shè)置?,F(xiàn)在的挑戰(zhàn)是如何更有效地處理所有數(shù)據(jù)。
隨著掃描設(shè)置的增加,可以在一個(gè)單一的實(shí)地天實(shí)現(xiàn),自動(dòng)點(diǎn)云對(duì)齊算法幾年前提供了一個(gè)解決方案,特別是Trimble Realworks“非常有效的自動(dòng)登記使用飛機(jī)”。缺點(diǎn)是運(yùn)行該過程所需的計(jì)算時(shí)間,以及需要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查以確保算法正確。通過玻璃、長(zhǎng)而無特色的走廊和大型移動(dòng)物體(如風(fēng)帆或樹木)來掃描數(shù)據(jù),都可以使校準(zhǔn)偏離軌道。
實(shí)時(shí)校準(zhǔn)
徠卡最新的地面激光雷達(dá)系統(tǒng)RTC360是飛行對(duì)中的典范。該系統(tǒng)既可以在設(shè)備的GUI上操作,也可以通過Wi-Fi連接的平板設(shè)備,通過Leica Field 360應(yīng)用程序進(jìn)行操作。不過,需要注意的是,點(diǎn)云對(duì)準(zhǔn)只能使用平板電腦來完成。點(diǎn)云采集僅需30秒左右(10米處12mm點(diǎn)間距),添加彩色HDR影像需要多花一分鐘。
雖然基于平板電腦的定線會(huì)占用掃描采集時(shí)間,但點(diǎn)云和HDR圖像時(shí)間的改進(jìn)很容易抵消這種延遲。遺憾的是,在現(xiàn)階段,操作人員無法利用采集期間的停機(jī)時(shí)間來完成過去的走線。然而,很容易設(shè)想在未來的固件更新中會(huì)解決這個(gè)問題。
工作流程的其他好處包括
01、操作員可以在平板設(shè)備上向客戶實(shí)時(shí)顯示對(duì)齊的數(shù)據(jù),從而提高對(duì)正在進(jìn)行的工作的欣賞和參與程度。
02、顯示掃描位置和現(xiàn)場(chǎng)空洞的虛擬平面圖避免了潛在的返工。
03、在字段中額外的處理消除了對(duì)顯示掃描位置的詳細(xì)字段注釋的需要。
04、如果應(yīng)用程序由于設(shè)置之間的重疊不足而無法對(duì)齊相鄰的掃描,用戶將收到一個(gè)提示。
盡管這可能會(huì)使基于云對(duì)云的辦公對(duì)齊成為過去,但仍然需要有強(qiáng)大的調(diào)查控制和嚴(yán)格的數(shù)據(jù)質(zhì)量保證過程。數(shù)據(jù)的完整性一直要求傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)如測(cè)量控制和參考指標(biāo)的支持。
Emesent的基于Hovermap SLAM的激光雷達(dá)在手持模式下。圖片提供:Emesent
使用SLAM的手持式短程激光雷達(dá)
第四種也是最后一種常用的激光雷達(dá)商業(yè)平臺(tái)是使用同步定位和測(cè)繪技術(shù)的手持/背包式短程激光雷達(dá)。SLAM使激光雷達(dá)系統(tǒng)能夠在其環(huán)境中定位--通常是GNSS拒絕的位置。隨著SLAM算法在過去幾年中的改進(jìn),手持式激光雷達(dá)已成為一種商業(yè)解決方案。
在商用手持設(shè)備之前,地面激光雷達(dá)是室內(nèi)激光雷達(dá)唯一普遍應(yīng)用的解決方案。徠卡的BLK2GO和Emesent的Hovermap的成功,徹底改變了在狹窄、復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中獲取激光雷達(dá)的方式。這些解決方案的優(yōu)勢(shì)在于其速度、通用性和易用性。當(dāng)應(yīng)用可以容忍較低的精度時(shí),它們?cè)诓杉俣?、處理速度?a href="http://www.hldxsj.cn/sell/search.php?keyword=%E4%BA%A4%E4%BB%98+" title="交付" target="_blank">交付時(shí)限方面獲得了顯著的優(yōu)勢(shì)。。
結(jié)合無人機(jī)自主
Emesent Hovermap還具有能夠與無人機(jī)連接的多功能性。在這種模式下,將SLAM技術(shù)與無人機(jī)自主性相結(jié)合,為采礦和復(fù)雜的封閉場(chǎng)地提供了強(qiáng)大的室內(nèi)測(cè)繪解決方案。事實(shí)上,Hovermap的自主性2級(jí)采用了避撞技術(shù),使無人機(jī)能夠在視線之外飛行,激光雷達(dá)數(shù)據(jù)也會(huì)實(shí)時(shí)流回給操作者。
未來幾年,預(yù)計(jì)將有更多的基于SLAM的手持式激光雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)入市場(chǎng)。
結(jié)論
近年來,業(yè)界一直非常關(guān)注提高向客戶提供激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的速度。諸如將數(shù)據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)上傳到云端、掃描的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)、產(chǎn)品自動(dòng)化和通過瀏覽器交付等因素,都意味著終端用戶可以更快地接收到數(shù)據(jù)。隨著數(shù)字孿生的推進(jìn),現(xiàn)在人們對(duì)利用一系列集成激光雷達(dá)技術(shù)對(duì)建筑物和資產(chǎn)進(jìn)行全面覆蓋的興趣越來越大。最近的發(fā)展提高了激光雷達(dá)在其眾多平臺(tái)上的通用性,使得提供一個(gè)完整的基于激光雷達(dá)的點(diǎn)云解決方案比以往任何時(shí)候都要容易。
布里斯班Mt.Crosby泵站的詳細(xì)建筑信息模型(BIM)是通過整合一系列激光雷達(dá)源生成的。
特別鳴謝
感謝Rob Clout(Aerometrex)以及Rick Frisina和Jarrod Hatfield(維多利亞州環(huán)境、土地、水和規(guī)劃部)的寶貴見解。
2025-09-11 10:41
2025-09-09 10:52
2025-09-04 21:58
2025-08-28 11:13
2025-08-27 14:14
2025-08-26 13:50
2025-08-23 20:37
2025-08-22 10:33
2025-08-18 14:20
2025-08-13 11:12