2020年，大疆創(chuàng)新終于發(fā)布了萬眾期待的首款激光雷達解決方案，全新的禪思L1激光可見光融合解決方案，由Livox 激光雷達、測繪相機、高精度慣導、三軸云臺等模塊組成，搭配經(jīng)緯 M300 RTK 和大疆智圖，使用點云智繪（PCA）對數(shù)據(jù)進行分析，組成一套完整的，全流程的，全智能的無人機機載激光雷達解決方案，可輕松實現(xiàn)全天候、高效率實時三維數(shù)據(jù)獲取以及復雜場景下的高精度后處理重建與分析。

NO.1

禪思L1

禪思L1相信大家已經(jīng)通過官網(wǎng)的宣傳有所了解，這里小編不做過多的贅述，這里主要提一下關(guān)鍵的幾個核心功能點：

1：一體化高度集成，激光雷達、測繪相機與高精度慣導，同時M300 RTK最高可以提供平面1cm+1ppm，高程1.5cm+1ppm的定位精度，由GNSS與INS共同組成了高精度定位測姿系統(tǒng)，可為后處理成果提供高精度過程數(shù)據(jù)文件。

2：使用框幅式設(shè)計，有效點云比例高達 100%，搭配三軸云臺可實現(xiàn)各角度點云數(shù)據(jù)采集，最大測量距離 450 m（@ 80%，0 klx），最大支持三回波，有效點云數(shù)據(jù)率可達240000點/秒。
3：支持重復掃描（線性掃描）和非重復式掃描（花瓣式掃描）兩種不同掃描方式。
4：可在遙控器上實現(xiàn)實時三維點云顯示，提供作業(yè)現(xiàn)場一手信息，短時間內(nèi)提供決策依據(jù)。
5：使用大疆智圖一站式后處理，搭配大疆智圖軟件進行預處理，包括 POS 解算、點云與可見光數(shù)據(jù)融合、條帶平差、作業(yè)報告輸出，實現(xiàn)后處理一鍵式操作。

NO.2

飛行+點云預處理

（一）航線參數(shù)：飛行場景：農(nóng)村地籍，0.35平方公里飛行高度：60m飛行速度：5m/s回波模式：雙回波
采樣頻率：240 KHz
掃描模式：重復掃描（視場角70.4°×4.5°）RTK方式：千尋網(wǎng)絡(luò)CORS（鏈接狀態(tài)正常）飛行時間：45分鐘（兩個架次）
RTK像控點：千尋網(wǎng)絡(luò)CORS，8003端口，中央子午線經(jīng)度114，高斯3度帶投影，橢球高10次平滑采集，總共均勻布設(shè)并采集7個檢查點（均布設(shè)在硬質(zhì)平坦的水泥路面）

（二）點云導出及預處理
我們將L1的SD卡取出，看一下原始的數(shù)據(jù)存儲內(nèi)容，L1的數(shù)據(jù)將按照年月日時分秒的格式進行存儲，每個文件夾將包含一個ZLT-000X的文件夾，是點云的原始數(shù)據(jù)，以及imu_raw.dat、rtk_level_arm.dat、rtk_raw_base.dat、rtk_raw_master.dat、rtk_raw_slave.dat 文件。（每個項目的照片數(shù)據(jù)也會單獨存儲在相應的目錄下面，兩個架次的原始激光數(shù)據(jù)也是分開存儲）：原始文件大小為9.88GB

然后我們打開大疆智圖（目前使用的是測試版）的激光雷達點云處理模塊

將整個任務目錄導入即可，選擇輸出的坐標系，這里選擇EPSG:4547

打開點云精度優(yōu)化（可以理解為航帶平差，但理論上比傳統(tǒng)的航帶平差效果更優(yōu)），勾選點云格式（默認的是PNTS，這也是大疆智圖里展示的格式，我們勾選LAS），然后點擊開始處理即可，是不是相比于其他傳統(tǒng)機載雷達的預處理，要省力簡單的多（誰用誰知道）？

我們使用的是臺式機，配置如下：
（CPU:i9-9900K（3.6GHz），內(nèi)存：64GB，顯卡：Geforce GTX2080 Ti）整個的處理時間大概在50分鐘左右，我們看一下質(zhì)量報告：

解算出來的LAS文件大小為15.5GB，我們可以通過智圖直接瀏覽處理結(jié)果，并可以通過RGB，反射率，高度，回波等多種方式進行數(shù)據(jù)展示。大疆智圖支持不同的渲染顯示效果，見下圖：

按RGB顯示

按反射率顯示

按高度顯示

按回波顯示

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?origin=https%3A%2F%2Fmp.weixin.qq.com&chid=17&vid=o3242aj4vvd&autoplay=false&full=true&show1080p=false&isDebugIframe=false點云成果漫游 

NO.3點云智繪（點云分析與應用）
（一）點云智繪（切塊，去噪，濾波，導出地面點）
點云智繪(Point Cloud Automata)是一套完整的針對高密度機載激光雷達點云數(shù)據(jù)處理軟件， 實現(xiàn)從點云?濾波分類?點云分割?語義標注?單體化?3D建樓?統(tǒng)計分析的點云處理和分析軟件，提供快速的一鍵式處理，為行業(yè)提供智能的點云解決方案。首先，原始數(shù)據(jù)為15.5GB，數(shù)據(jù)較大，由于我們硬件內(nèi)存的限制，單獨處理效率較低，我們選擇切塊處理：

我們看一下切塊后的數(shù)據(jù)，總共切成了6塊數(shù)據(jù)

然后我們將這6組數(shù)據(jù)導入點云智繪，點擊“大疆L1行業(yè)應用模塊”-“平原精細地形提取”-“一鍵式平原精細地形提?。o參版）”，一鍵分布進行類別統(tǒng)計，孤立點檢測，面向濾波的探面，地面點識別，中間無需人工干預，同時6組數(shù)據(jù)也是自動批量處理。

*點云智繪最大的優(yōu)勢就是針對L1這類高密度機載雷達點云做了深度的定制和優(yōu)化，同時提供無參數(shù)化的一鍵式處理，每個場景都可針對不同地形（山區(qū)，丘陵，平原）進行選擇，經(jīng)過我們大量測試，無參版的運行效果也是可以滿足要求，這對于初次使用激光雷達或者對點云后處理是小白的用戶來說，非常容易上手

我們可以從右側(cè)的點密度統(tǒng)計看到平均點密度，密度還是非常大的

然后我們點擊“預處理”-“保留感興趣的類別并另存”-勾選類別2“地面”，我們將濾波后的地面點單獨導出。主界面輸出文件列表里會出現(xiàn)原始文件名_keepClass_Ground.las的文件。

然后我們點擊預處理-合并las文件列表，將6組地面點合并為1個文件，單獨導出的這個地面點的數(shù)據(jù)大小為45.4MB

我們將地面點導入點云智繪可視化平臺，看一下效果

（二）點云厚度-原始點云切斷面

我們選取測區(qū)東南西北四個不同方位的硬質(zhì)水泥路面，切南北向和東西向不同的斷面圖看一下點云厚度（是原始點云，未分類，未抽?。?/p>

平均點云厚度6.88cm

（三）精度驗證（GlobalMapper）
我們將用RTK采集的檢查點坐標及分類后的地面點導入GlobalMapper，設(shè)置坐標系，檢查點的顏色和大小，如下圖所示：

點擊LiDAR QC功能：

精度如下：

7個檢查點高程平均中誤差2.6cm

（四）點云智繪一鍵點云分類
我們使用點云智繪進行點云分類，點擊“大疆L1行業(yè)應用模塊”-“機載點云分類”-“一鍵式平原點云分類（無參版）”

我們看一下點云分類的效果，地面點，非地面點，建筑物點，植被點等都被分類出來，效果還是非常不錯的，篇幅有限，就不放更多圖片了，感興趣的小伙伴可以聯(lián)系下方工作人員交流并獲取點云智繪的試用許可，我們希望得到您真實的反饋意見并不斷改進。

點云智繪一鍵機載點云分類

NO.4實時點云效果

支持可見光、點云單獨顯示以及可見光與點云同步分屏顯示實時展示三維點云，提供作業(yè)現(xiàn)場一手信息，短時間內(nèi)提供決策依據(jù)。作業(yè)人員現(xiàn)場檢查采集到的點云數(shù)據(jù)，保障外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量。

DJI機載LiDAR解決方案

LiDAR

Solution

1、M300 RTK
2、禪思L1
3、大疆智圖

4、點云智繪