三维(3D)绘图是一种非常有用的工具,例如用于监测施工现场、跟踪气候变化对生态系统的影响以及验证道路和桥梁的安全。然而,目前用于自动化映射过程的技术是有限的,这使得它成为一项长期而昂贵的工作。
“瑞士目前正在使用机载激光扫描仪绘制其整个地形图鈥攖他是2000年以来的第一次。但这一过程将需要四到五年的时间,因为如果要收集足够详细和准确的数据,扫描仪必须在一公里以下的高度飞行,”EPFL建筑、土木和环境工程学院(ENAC)大地测量工程实验室(Topo)的高级科学家扬·斯科劳德说通过我们的方法,测量员可以发送高达5公里的激光扫描仪,并且仍然保持精度。我们的激光器更灵敏,可以在更宽的区域发射光线,使过程速度提高了五倍。“”
日内瓦大学日内瓦经济与管理学院统计研究中心高级研究员Davide Cucci在《ISPRS摄影测量与遥感杂志》上发表的一篇论文中描述了该方法,他定期与Topo、Jan Skloude和Aur合作茅lien Brun,主要作者,最近从EPFL获得硕士学位,并获得了瑞士西部测量工程师协会(IGSO)颁发的奖项。
没有抓住要点
激光雷达激光扫描仪向表面发射数百万个光脉冲,形成高分辨率的数字双胞胎鈥攃基于计算机的对象或景观副本鈥攖例如,hat可用于建筑、道路系统和制造业。激光在收集空间数据方面特别有效,因为它们不依赖于环境光,可以在很远的距离收集精确的数据,基本上可以穿透植被。但当激光被安装在无人机或其他移动车辆上时,其精度往往会下降,尤其是在有众多障碍物的地区,如密集的城市、地下基础设施场地和GPS信号中断的地方。这会导致用于生成3D地图(也称为激光点云)的数据点出现间隙和错位,并可能导致扫描对象的双重视觉。在使用地图之前,必须手动更正这些错误。
“目前,如果没有手动数据校正步骤,就无法生成完全对齐的3D地图,”库奇说。“目前正在探索许多半自动的方法来解决这个问题,但我们的优势是直接在扫描仪级别解决问题,在扫描仪级别进行测量,无需随后进行校正。它也是完全由软件驱动的,这意味着最终用户可以快速无缝地实施。”
在通往自动化的道路上
Topo方法利用人工智能的最新进展来检测何时从不同角度多次扫描给定对象。该方法包括选择对应关系并将其插入到所谓的动态网络中,以纠正激光点云中的间隙和错位。
“我们正在为3D映射技术带来更多的自动化,这将大大提高其效率和生产力,并允许更广泛的应用,”Skloud说。