مقالة للدكتور جيريمي سوفونيا

لقد انتهيت من التخطيط، والآن في الجزء الثاني من هذه السلسلة المكونة من جزأين، يتحدث الدكتور جيريمي سوفونيا، كبير الأخصائيين التقنيين في شركة Emesentعن بعض النصائح والحيل التي ساعدت في ضمان نجاح التقاط البيانات عند رسم خريطة سجن جزيرة الكاتراز الأمريكية سيئة السمعة.

الجزء 2 - التقاط البيانات

تحقق كما أنت ذاهب

كانت فرصة مسح Alcatraz فرصة نادرة تم ضغطها في إطار زمني قصير، لذا، إذا فاتنا شيء ما أو لم تظهر مجموعة البيانات بالطريقة التي كنا نأملها، فلن يكون من السهل العودة إلى الوراء. وهذا ما زاد من أهمية اتباع نهج ضمان الجودة. لقد التقطنا بسهولة أكثر من 100 عملية مسح Hovermap خلال المشروع بأكمله ووجدنا أنه من الأكثر فاعلية التحقق من أن ما التقطناه كان صحيحاً وصحيحاً قبل أن نواصل العمل. لقد استخدمنا أداة التصور في Emesent Aura لتحميل سحابة النقاط وتحديد ما إذا كان المسح يحتوي على أي مشاكل بسرعة. وقد سمح لنا ذلك باتخاذ قرار بشأن ما إذا كان من الأسرع محاولة إعادة معالجتها بإعدادات مختلفة أم لا، أو ببساطة مسحها مرة أخرى. 

كما أتاح لنا ذلك من خلال المعالجة أثناء تقدمنا في العمل مواكبة الحجم الهائل من البيانات دون خلق تراكم هائل في العمل. 

إغلاق المسار

تعد خوارزمية SLAM الخاصة بـ Emesentقوية للغاية، ولكن يمكن أن يحدث انزلاق في سحابة النقاط. على سبيل المثال، إذا كنتُ في مساحة صغيرة، فربما حجبتُ مجال رؤية Hovermapولم يتمكن من ربط هذه الغرفة بالغرفة السابقة. يعد تصور سحابة النقاط حسب الوقت طريقة سريعة وسهلة للغاية لمعرفة ما إذا كانت سحابة النقاط بها أي مشاكل. يعد تلوين سحابة النقاط حسب الوقت طريقة سهلة للتأكد من عدم وجود أي انزلاقات، خاصةً إذا كان المسح "حلقة مغلقة" (بدء/إيقاف المسح في نفس المنطقة).

ستكون الأجسام الملونة حسب الوقت بألوان مختلفة فوق بعضها البعض ولا يجب أن تكون هناك طفايتان للحريق حيث توجد طفاية واحدة على سبيل المثال. سمح لنا ذلك بمعرفة ما إذا كانت هناك مشكلة بسرعة كبيرة، والتحقق من صحة المسح والمضي قدمًا. 

يعد إغلاق الحلقة أمرًا جيدًا، ولكن أي وقت يمكنك فيه عبور مسارك الخاص، أو بالأحرى عبور Hovermap في نفس المنطقة، يكون أفضل. يسمح ذلك لخوارزمية Emesent SLAM بمقارنة تقدير الموقع الحالي، وتصحيح أي اختلافات مع ما تم مسحه من قبل. باختصار، إغلاق الحلقات جيد سواء كانت كبيرة أو صغيرة.

تبنَّ تعدد الاستخدامات - استخدم الخيار الأفضل

لقد تم تكليفنا بعمل النموذج الأكثر اكتمالاً قدر الإمكان، لذا كان من المهم ألا نترك أي شيء دون أن نهتم به. ومع ذلك، كانت هناك بعض المناطق "المحظورة" على الموظفين بسبب وجود الأسبستوس والرصاص. كان استخدام معدات الوقاية الشخصية وأجهزة التنفس سيتطلب عملية موافقة مطولة وكان من الممكن أن يعرض الموظفين للخطر. 

وبدلاً من ذلك، استخدمنا بدلاً من ذلك نظام رسم الخرائط Hovermap LiDAR من Emesentالمدمج مع الروبوت الأرضي Boston Dynamics Spot . وقد سمح لنا ذلك بتشغيل Spot عن بُعد، بأمان خارج منطقة "الحظر" ومراقبة البيانات في الوقت الفعلي أثناء التقاطها. 

التقاط الألوان

في الأسابيع الثلاثة التي قضيتها في ألكاتراز، التقطت على الأرجح مجموعات بيانات ملونة أكثر مما التقطته طوال حياتي المهنية مجتمعة. لذلك أجريت الكثير من التجارب على التقنيات الأكثر كفاءة لاستخدامها عند المسح الضوئي بالألوان لضمان التقاط البيانات بالكامل.

كيف أدخل الغرفة؟ كيف أعبر الغرفة؟ هل من الأفضل أن أمشي في منتصف الغرفة أم أعانق الجدران؟ هل أذهب إلى الزوايا؟ هل أمشي في دائرة؟ لقد وجدت أن الأسلوب الأكثر فعالية هو المسح على طول الجدران، من زاوية إلى زاوية إلى زاوية، مع توجيه كاميرا GoPro نحو وسط الغرفة وكذلك الأرضيات والأسقف والجدران المجاورة - ولا يهم إذا كانت غرفة كبيرة أو خزانة. كنت لا أزال أدخل إلى الخزانة وأحاول الانتقال من زاوية إلى زاوية إلى أخرى للتأكد من أنني كنت ألتقط كل زاوية ممكنة، لأنك تحتاج إلى هذه المعلومات لتتمكن من إنشاء سحابة نقطية ملونة كاملة مع القليل من الظلال.

في الكاتراز، كنت أستخدم كاميرا GoPro القياسية. ومنذ ذلك الحين، أصدرت Emesent تلوين سحابة 360 نقطة مدعومة بكاميرا GoPro Max 360 من GoPro. إن الإضاءة المحيطة مهمة بنفس القدر ولكن الحاجة إلى "تلوين" الغرفة بالكاميرا تقل إلى حد كبير لأن كلاً من Hovermap و GoPro يصوران بزاوية 360 درجة تقريبًا. يُعد النهج من الزاوية إلى الزاوية أقل أهمية ولكن لا تزال هناك حاجة إلى العناية بتغطية الغرفة وحول الأجسام لضمان تغطية جيدة وتقليل الظلال.

بغض النظر عن كاميرا GoPro المستخدمة، يُنصح بنقل ملفاتها إلى مجلد المسح الضوئي في أقرب وقت ممكن. نظرًا لعدم وجود اسم فريد لها، فمن السهل جدًا الخلط بينها عند التقاط عدة عمليات مسح متتالية. إن تعيينها إلى عمليات المسح الخاصة بكل منها، عاجلاً وليس آجلاً، يضمن تخصيصها بشكل صحيح ويوفر الوقت في إعادة تشغيل مقاطع الفيديو لاحقاً لمعرفة مكانها.

بطيئة وثابتة

عند التلوين باستخدام Hovermap و Go-Pro، غالبًا ما يكون البطء والثبات هو الأفضل. اتبع نهج Goldilocks باستخدام السرعة بدلاً من درجة الحرارة - ليس سريعًا جدًا وليس بطيئًا جدًا.

قد تؤدي السرعة الزائدة إلى تشويش الصور، أما البطء الشديد فيؤدي إلى إضافة وقت معالجة دون فائدة. لا تزال هذه أفضل نصيحة ولكن بعض الأدوات الجديدة في الإصدار الأخير من برنامج المعالجة Aura من Emesentتعمل على تحسين هذا الأمر من خلال سحب الصور بناءً على حركة Hovermapبدلاً من الوقت. هذا يعني بشكل عام أن الصور الجديدة فقط هي التي يتم التقاطها دون التأثير على النتائج، وفي الوقت نفسه تحسين أوقات المعالجة دون معلومات إضافية غير ضرورية.

تفضل بزيارة emesent.com/alcatraz لسماع القصص وراء عمليات المسح.