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我从扫描恶魔岛中学到的东西--第二部分

杰里米-索福尼亚博士的文章

您已经完成了规划,现在,在本两部分系列的第二部分中,Emesent高级技术专家杰里米-索福尼亚博士将讲述在绘制声名狼藉的美国恶魔岛监狱地图时,帮助确保成功采集数据的一些技巧和窍门。

第 2 部分 - 数据采集

边走边查

对恶魔岛进行扫描的机会非常难得,而且时间紧迫,因此,如果我们遗漏了什么,或者数据集的结果不尽如人意,再回去就不容易了。因此,质量保证就显得尤为重要。 我们在整个项目中轻松采集了超过 100Hovermap 次扫描,发现在继续之前检查我们采集的内容是否真实和正确更为有效。我们使用Emesent Aura 中的可视化工具加载点云,并快速识别扫描是否存在任何问题。这样,我们就能决定是用不同的设置重新处理更快,还是直接再扫描一次。 

边做边处理还能让我们跟上庞大的数据量,而不会产生大量的积压工作。 

关闭回路

Emesent SLAM 的算法非常强大,但点云中也可能出现疏漏。例如,如果我在一个狭小的空间里,也许我挡住了 的视野,它就无法将这个房间与前一个房间连接起来。按时间对点云进行可视化是查看点云是否存在问题的一种非常快速简便的方法。按时间对点云进行着色是确认是否存在疏漏的简单方法,尤其是在扫描有 "闭合循环"(在同一区域开始/停止扫描)的情况下。Hovermap

按时间着色的物体会以不同的颜色叠加在一起,例如,不应该在有一个灭火器的地方出现两个灭火器。这样我们就能很快发现问题,验证扫描结果并继续前进。 

环路封闭是件好事,但只要能穿过自己的路径,或者说Hovermap 穿过同一区域,那就更好了。 这样,Emesent的SLAM 算法就可以比较当前的位置估计值,并修正与之前扫描结果的任何差异。总之,无论大小,环路闭合都是好事。

拥抱多功能--使用最佳方案

我们的任务是制作尽可能完整的模型,因此必须不遗余力。然而,由于石棉和铅的存在,有些区域是工作人员的 "禁区"。使用个人防护设备和呼吸器需要经过漫长的审批过程,而且仍会给工作人员带来风险。 

相反,我们使用了Emesent'Hovermap LiDAR 与Boston Dynamics Spot 地面机器人集成的测绘系统。这样,我们就可以在 "禁区 "外安全地远程操作Spot ,并在采集数据时进行实时监控。 

颜色捕捉

在恶魔岛的三个星期里,我采集的彩色数据集可能比我整个职业生涯采集的总和还要多。因此,我做了大量实验,研究如何在进行彩色扫描时使用最有效的技术,以确保采集到完整的数据。

如何进入房间?如何穿过房间?是走房间中间好,还是紧贴墙壁好?要走到角落吗?还是绕圈走?我发现最有效的方法是沿着墙壁,从一个角落到另一个角落,将 GoPro 对准房间的中心以及地板、天花板和相邻的墙壁进行扫描--无论是大房间还是壁橱都没有关系。我仍然会钻进壁橱,从一个角落到另一个角落,确保捕捉到每一个可能的角度,因为你需要这些信息才能生成一个完整的、阴影很少的彩色点云。

在恶魔岛上,我使用的是标准的 GoPro。 此后,Emesent 发布了 GoPro Max 360 相机支持的 360 点云着色。 环境光同样重要,但由于Hovermap 和 GoPro 都是近 360° 成像,用相机 "描绘 "房间的必要性大大降低。 从角落到角落的方法并不那么重要,但仍需注意覆盖房间和物体周围,以确保良好的覆盖范围并尽量减少阴影。

无论使用哪种 GoPro,建议尽快将其文件传输到扫描文件夹中。 由于它们没有唯一的名称,在背靠背采集多个扫描文件时很容易混淆。 尽早将它们分配到各自的扫描文件中,可确保它们得到正确分配,并节省日后重放视频以确定它们归属的时间。

慢条斯理

在使用Hovermap 和 Go-Pro 上色时,慢而稳往往是最好的方法。采用 "金发姑娘 "的方法,用速度代替温度--不要太快,也不要太慢。

太快会模糊图像,太慢只是增加处理时间,没有任何好处。这仍然是最好的建议,但Emesent Aura 处理软件最新版本中的一些新工具根据Hovermap的移动而不是时间提取图像,从而真正改进了这一点。这通常意味着只采集新的图像而不会影响结果,同时在不增加不必要信息的情况下缩短了处理时间。

访问 emesent.com/alcatraz了解扫描背后的故事。


开始绘制无法访问的地图