其域創(chuàng)新手持激光雷達(dá)手持SLAM靈光Lixel，為地下停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行三維建模

地下停車(chē)場(chǎng)是連通室外道路和室內(nèi)場(chǎng)所的重要空間，也是城市地下空間管理的重要部分。國(guó)內(nèi)目前已建成超過(guò)百萬(wàn)的停車(chē)場(chǎng)，但尚有8000萬(wàn)的停車(chē)位需求缺口。地下停車(chē)場(chǎng)成為解決城市場(chǎng)景停車(chē)難的主要途徑。

靈光Lixel L1手持SLAM設(shè)備，可以高效完成對(duì)地下停車(chē)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的獲取，賦能智慧停車(chē)場(chǎng)管理，支持自動(dòng)泊車(chē)、室內(nèi)導(dǎo)航等進(jìn)階智慧功能。

- 地下停車(chē)場(chǎng)重建難點(diǎn)與解決方案 -

由于環(huán)境條件特殊，地下停車(chē)場(chǎng)重建面臨著諸多難點(diǎn)：

地下停車(chē)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境光照不足，視覺(jué)及衛(wèi)星定位經(jīng)常不可用。

地下停車(chē)場(chǎng)往往結(jié)構(gòu)分層而復(fù)雜，構(gòu)筑物多，常規(guī)測(cè)量和單一技術(shù)手段難以獲取全貌數(shù)據(jù)。

車(chē)輛、人員頻繁往來(lái)，會(huì)對(duì)采集結(jié)果產(chǎn)生干擾。

采集時(shí)間有限，需要最大限度減少對(duì)車(chē)輛正常停泊的影響。

靈光LixeL L1可通過(guò)激光點(diǎn)云，在光線(xiàn)條件較差的條件下快速進(jìn)行大規(guī)模復(fù)雜地下空間采集，準(zhǔn)確還原區(qū)域結(jié)構(gòu)。光線(xiàn)允許的情況下還可采用視覺(jué)輔助，生成真彩三維點(diǎn)云，更好地呈現(xiàn)采集區(qū)域環(huán)境。

1）實(shí)時(shí)解算，掃描過(guò)程中直出結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確的點(diǎn)云模型，無(wú)需后處理。通過(guò)配套LixelGO App，采集人員可實(shí)時(shí)瀏覽重建效果，當(dāng)場(chǎng)對(duì)缺漏區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)采，避免無(wú)效采集、返工作業(yè)。

2）手持作業(yè)，IP54防護(hù)，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，采集速度快，作業(yè)期間不影響設(shè)施正常運(yùn)作。

3）單次1.5小時(shí)持續(xù)作業(yè)時(shí)長(zhǎng)，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)掃。大場(chǎng)景無(wú)須分段作業(yè)，可一次性連續(xù)獲取完整大場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)，省去數(shù)據(jù)拼接的時(shí)間，數(shù)據(jù)質(zhì)量、完整性、邏輯結(jié)構(gòu)檢查直觀、清晰。

4）高精度視覺(jué)與激光融合技術(shù)，實(shí)時(shí)生成真彩點(diǎn)云，反映實(shí)際地下停車(chē)場(chǎng)構(gòu)筑物的色彩與紋理，為后續(xù)三維建模、構(gòu)筑物矢量化和結(jié)構(gòu)屬性識(shí)別等提供直觀參考，極大減少后續(xù)建模的工作量，提高工作效率。

- 實(shí)例：重建38000㎡地下停車(chē)場(chǎng) -

此次采集重建的地下停車(chē)場(chǎng)總體面積約38000㎡，外業(yè)采集耗時(shí)32分鐘，完成內(nèi)業(yè)出圖及建模共耗時(shí)6小時(shí)。

激光筆、架站儀器、手繪圖紙等傳統(tǒng)方式，整體作業(yè)效率提升10倍。

外業(yè)采集

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地探勘，我們將測(cè)繪區(qū)域分為兩個(gè)部分，并合理設(shè)計(jì)采集線(xiàn)路，采用閉合回環(huán)的作業(yè)方式，保證數(shù)據(jù)采集完整且高效。

▲直出點(diǎn)云結(jié)果清晰，可以看到標(biāo)識(shí)線(xiàn)和空間結(jié)構(gòu)。

數(shù)據(jù)解算

實(shí)時(shí)生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)，空間結(jié)構(gòu)所見(jiàn)即所得。作業(yè)過(guò)程中使用Lixel GO在手機(jī)上實(shí)時(shí)查看采集路徑、相對(duì)位置及激光點(diǎn)云結(jié)果，查看是否有錯(cuò)采漏采情況，防止多次補(bǔ)采帶來(lái)的不便和成本增加。

內(nèi)業(yè)處理：

無(wú)需拼接或校準(zhǔn)，快速內(nèi)業(yè)處理。采集的數(shù)據(jù)可通過(guò)5G模塊實(shí)時(shí)傳輸?shù)浇K端，方便協(xié)作并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪做出指導(dǎo)和反饋。使用后處理軟件LixelStudio可一鍵解算數(shù)據(jù)，快速生成CAD及BIM白模結(jié)果，共耗時(shí)6小時(shí)。

▲CAD結(jié)果

▲B(niǎo)IM模型結(jié)果

除此之外，靈光Lixel L1還可以在地下礦道、交通隧道、地下溶洞、人防工程、地下管廊等地下空間場(chǎng)景重建中發(fā)揮重要作用。其域創(chuàng)新期待與大家共同探索更多應(yīng)用領(lǐng)域。

*手持SLAM、移動(dòng)激光掃描系統(tǒng)主要由激光掃描儀、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及相機(jī)組成，用于測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)和激光反射強(qiáng)度，相機(jī)用于測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)和顏色信息。根據(jù)移動(dòng)激光掃描系統(tǒng)和數(shù)碼相機(jī)采集的數(shù)據(jù)可以得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)，包括三維坐標(biāo)、激光反射強(qiáng)度、顏色信息。

Simultaneous Localization And Mapping,簡(jiǎn)稱(chēng)SLAM，通過(guò)對(duì)各種傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和計(jì)算，生成對(duì)其自身位置姿態(tài)的定位和場(chǎng)景地圖信息的系統(tǒng)。目前SLAM主要的兩種形式是：基于激光雷達(dá)的SLAM(激光SLAM)和基于視覺(jué)的SLAM(Visual SLAM或VSLAM)。

手持激光雷達(dá)、手持SLAM設(shè)備的工作原理與雷達(dá)非常相近，以激光作為信號(hào)源，由激光器發(fā)射出的脈沖激光，打到周?chē)系K物上，引起散射，一部分光波會(huì)反射到激光雷達(dá)的接收器上，根據(jù)激光測(cè)距原理計(jì)算，就得到從激光雷達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的距離，脈沖激光不斷地掃描目標(biāo)物，就可以得到目標(biāo)物上全部目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，用此數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理后，就可得到精確的三維立體圖像。激光雷達(dá)采集到的物體信息呈現(xiàn)出一系列分散的、具有準(zhǔn)確角度和距離信息的點(diǎn)，被稱(chēng)為點(diǎn)云。通常，激光SLAM系統(tǒng)通過(guò)對(duì)不同時(shí)刻兩片點(diǎn)云的匹配與比對(duì)，計(jì)算激光雷達(dá)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的距離和姿態(tài)的改變，也就完成了自身的定位。激光雷達(dá)距離測(cè)量比較準(zhǔn)確，誤差模型簡(jiǎn)單，在強(qiáng)光直射以外的環(huán)境中運(yùn)行穩(wěn)定，點(diǎn)云的處理也比較容易。同時(shí)，點(diǎn)云信息本身包含直接的幾何關(guān)系，使測(cè)量和計(jì)算變得直觀簡(jiǎn)單。

XGRIDS其域創(chuàng)新致力于打造更完善的三維信息基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)筑真實(shí)世界與數(shù)字世界的橋梁，讓兩個(gè)世界一同美好。 其域創(chuàng)新融合邊緣計(jì)算、高性能計(jì)算、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、三維建模等技術(shù)，進(jìn)行了多年的科研、創(chuàng)新和實(shí)踐，突破了厘米級(jí)到千米級(jí)的跨尺度的高精度3D建模技術(shù)，并提供軟硬件一體化方案，為來(lái)自元宇宙、測(cè)繪地信、應(yīng)急安防、智慧城市、游戲文旅、智能制造等行業(yè)領(lǐng)域的合作伙伴，帶來(lái)了三維信息模型的建構(gòu)能力，助力他們提高產(chǎn)能、改進(jìn)方法、實(shí)現(xiàn)突破。

審核編輯黃昊宇