在5月16日的大會“三維實(shí)景”分論壇上，北京拓維思科技有限公司副總經(jīng)理紀(jì)明汝發(fā)表了題為《從三維現(xiàn)實(shí)到三維實(shí)景，激光雷達(dá)(LiDAR)又一片藍(lán)海》的演講。
北京拓維思科技有限公司副總經(jīng)理 紀(jì)明汝
以下為演講實(shí)錄：
紀(jì)明汝：大家下午好!今天這個會是我第二次參加，相比去年的會我覺得有兩個最大的不同。第一，人比去年多得多得了，去年這個時候基本上人走的差不多了。第二點(diǎn)，今年談激光雷達(dá)談的比較多了，今年靠邊的全在講雷達(dá)。對于我來說主要是做激光雷達(dá)，但是給別人介紹的時候，往往需要做的就是科普，什么是激光雷達(dá)，激光雷達(dá)能做什么?目前看今天這個場合不需要做過多的解釋了，所以我PPT里面很多的東西寫的多余了，大概過一下就可以了。
激光雷達(dá)實(shí)際上是對目前測繪也好，數(shù)據(jù)采集也好革命性的技術(shù)。把我們從單點(diǎn)測繪，直接轉(zhuǎn)換獲取三維數(shù)據(jù)，把單點(diǎn)測繪更新為大量成幾十萬、幾百萬的點(diǎn)獲取三維坐標(biāo)點(diǎn)，采取這種非主動式快速獲取海量三維空間坐標(biāo)。
目前激光雷達(dá)剛才很多嘉賓談到，有機(jī)載的，有車載的有地面的。機(jī)載的獲取建筑物信息，車載獲取建筑物地面信息，地面更加精細(xì)。同時對于激光雷達(dá)來講目前大部分的應(yīng)用，或者目前我們應(yīng)用主要是獲取坐標(biāo)信息，實(shí)際上有很多信息，包括深度影像，我們說的三維數(shù)據(jù)坐標(biāo)值，強(qiáng)度影像，激光作為數(shù)據(jù)代替，或者探測媒體，有反射的強(qiáng)度值，通過這個強(qiáng)度值有更多應(yīng)用探取更多數(shù)據(jù)。
通過影像的融合，剛才很多嘉賓講過了，實(shí)際上LiDAR是我們做三維的主架，影像是它的一個外衣。這是一張LiDAR點(diǎn)云與影像的對比。LiDAR直接獲取你是多少個坐標(biāo)，多少個高層，我直接獲取的就是你實(shí)際的信息。激光雷達(dá)是明確獲取三維坐標(biāo)，或者獲得海量三維坐標(biāo)的技術(shù)。
激光雷達(dá)幾個特點(diǎn)就是高密度，精度比較高，它的精度可以達(dá)到亞毫米級，我們大家提到霧霾天拍不了三維實(shí)景，但是LiDAR可以，因?yàn)樗侵鲃邮降奶綔y源，獲取反射強(qiáng)度可以獲取波值。對于激光雷達(dá)來講為什么說它是一種革命?它可以提高兩個事情，就是提高三維空間直接測量的自動化處理效果。我們需要一年生產(chǎn)的三維數(shù)字城市，現(xiàn)在我們可能只要一個月掃描處理出模型，不需要做匹配，不需要解析，直接就是三維坐標(biāo)。因此我今天的演講題目就是從三維直接到三維，省去從二維到三維，再匹配三維的過程。
對于激光雷達(dá)大家認(rèn)識上可能比較陌生，在經(jīng)濟(jì)學(xué)或者市場學(xué)領(lǐng)域有一個著名的理論，就是紅海和藍(lán)海這樣一個市場。對于紅海來講是競爭比較激烈，比較成熟的市場，目前街景進(jìn)入白熱化競爭。LiDAR是一個革命，目前對它來講是一片藍(lán)海。
對于拓維思做什么?發(fā)揮LiDAR直接三維坐標(biāo)或者自動化處理的效果。我們從直接獲取三維激光掃描工具，通過原始點(diǎn)云我們判斷這個房屋的屋頂、窗戶、門、墻，直接做數(shù)據(jù)化的分割，這是我們第一步處理，出建筑物的事實(shí)物模型，根據(jù)采集的影像貼紋理形成高精度的三維模型，整個操作是自動化處理。這個也是拓維思實(shí)現(xiàn)的軟件產(chǎn)品，利用激光點(diǎn)云處理和三維建模平臺，融合激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，融合二維影像，出OBG、3DS直接出，你需要做修改需要做渲染，在3GMas來做，因此大家提到對三維測繪，或者三維數(shù)字城市是一片巨大的藍(lán)海市場應(yīng)用。
實(shí)際上LiDAR可以做的事情很多，包括通過LiDAR直接出DSM，我不需要二為影像匹配做出高清模型。對于我們做實(shí)際工程，直接用激光點(diǎn)云掃描，與數(shù)據(jù)匹配就可以測試它的精度，直接做三維數(shù)字城市。實(shí)際上LiDAR做的事情更多，包括做電力巡線。2008年凍雨造成大規(guī)模停電，就是因?yàn)楦邏狠旊娋€路附冰，倒塌，用LiDAR掃描一遍，與我們實(shí)際運(yùn)行的，生成報告提供給電網(wǎng)管理部門進(jìn)行排除隱患作業(yè)。
可以做交通，這是在歐洲一個實(shí)際的項(xiàng)目，我們看到一輛車，這個車開在路軌，但是路軌裝了掃描儀，第一路軌的平整程度，第二掃描路軌兩邊危險目標(biāo)物，這些樹木倒塌有沒有可能砸到我們鐵軌，這需要道路兩邊做路標(biāo)三維坐標(biāo)值，通過這個做風(fēng)險檢測。
同時還有像我們滑坡監(jiān)測，地質(zhì)災(zāi)害，我們做土方工程進(jìn)行監(jiān)測。我們直接把三維掃描儀假設(shè)在我們監(jiān)測的區(qū)域上，設(shè)計好我們監(jiān)測的趨于，通過系統(tǒng)算出變化量，變化的位置，具體多少，在上方直接獲取的三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，現(xiàn)在展示的是監(jiān)測的目標(biāo)，下方直接結(jié)算出變化的部分。同時計算變化的體積，體積比上一次的增加量，這個可以用到的地方很多，做電廠的盤煤，做體積計算，做滑坡區(qū)域，危險區(qū)域監(jiān)測識別。
同時激光雷達(dá)目前在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的比較廣泛。這是我們做的一個實(shí)際的案例，用激光雷達(dá)掃描我們石油石化產(chǎn)區(qū)獲得原始的數(shù)據(jù)，同時拍攝廠區(qū)的照片，通過這個技術(shù)，我不需要用激光雷達(dá)掃描儀和我們相機(jī)做標(biāo)定，你掃描完用手機(jī)數(shù)碼相機(jī)拍照片，我們就可以直接做成有顏色點(diǎn)云的匹配。同時對于地面激光掃描來講，目前現(xiàn)有的做法，尋找點(diǎn)做拼接做匹配我們不需要，我們通過面自動化匹配，完成拼接。這是跟掃描結(jié)果做完的工業(yè)三維模型。這是油罐，它的高度，拍攝的照片，最后生成三維模型。LiDAR在國內(nèi)用的比較多的領(lǐng)域是文物保護(hù)，故宮被掃了三遍了，對于這些文物保護(hù)的單位它需要掃描獲取它的激光點(diǎn)云，直接分檔，一旦發(fā)生文物破損，或者我直接調(diào)取我的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行修補(bǔ)和完善。這是三維分檔，目前在服務(wù)保護(hù)，刑偵、事故快速處理都開始應(yīng)用三維激光掃描。
還有一個領(lǐng)域就是安全監(jiān)控。我不知道大家可能對前一段時候谷歌自動駕駛的車輛有沒有了解，它怎么實(shí)現(xiàn)對于前方車輛自動的監(jiān)測，距離的監(jiān)測。實(shí)際上我們自動駕駛車輛的照片，看它車頂上假什么設(shè)備，那個設(shè)備就是高速三維激光掃描儀，對周圍進(jìn)行掃描，監(jiān)測我與周邊車輛距離完成我的車輛速度控制。這是我們做的測試，我們放在地面，實(shí)時掃描監(jiān)測我在地面行人具體位置和行動軌跡。對比攝像頭監(jiān)控有什么優(yōu)勢?
第一我可以直接確定每個監(jiān)測物具體的地理位置。
第二我可以分析行人的行為模式。這個人突然加速在跑，我可以設(shè)定進(jìn)行捕捉。
同時我可以過濾，把開車的騎自行車的全部過濾掉，我只監(jiān)測行人。
最后剛才說我報告很簡短，最后我們希望激光雷達(dá)要想得到廣泛應(yīng)用，離不開我們硬件廠家的支持。只有硬件和軟件結(jié)合在一起，才能將這個行業(yè)發(fā)揚(yáng)光大。我們感謝我們國內(nèi)已經(jīng)有激光雷達(dá)掃描儀的廠家，只有將激光雷達(dá)設(shè)備軟件國產(chǎn)化，才可以讓它的價格更便宜，我們使用單位才可以買得起。我們現(xiàn)在找到的激光雷達(dá)設(shè)備全部進(jìn)口，價格在一百萬左右。我們希望這個價格下降，同時性能穩(wěn)定，激光雷達(dá)是外用設(shè)備，皮實(shí)耐用我們愿意使用，操作簡便，外界人員不需要太多專業(yè)的技術(shù)就可以使用。希望自動化處理建模，可以做分析應(yīng)用，最后我們目標(biāo)就是激光雷達(dá)孩子都會使，同時人手一臺，謝謝大家。
(以上報告內(nèi)容為現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核)
{{item.content}}