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Captura de la realidad con dron : LiDAR Zenmuse L1

25/may/2021 4:55


Miniatura de imagen. Acre

La captura de la realidad con dron ahora es posible con la integraci√≥n un m√≥dulo Livox Lidar . Una IMU de alta precisi√≥n y una c√°mara con un CMOS de 1 pulgada en un gimbal estabilizado de 3 ejes . El L1 captura y genera nubes de puntos en tiempo real a 240,000 pts / s y presenta un rango de detecci√≥n de 450 m . Esta soluci√≥n LiDAR de DJI genera modelos precisos de nubes de puntos en 3D dise√Īado para realizar el mapeo del terreno.

Dise√Īado para la fotogrametr√≠a en vuelo , Zenmuse P1 ofrece una captura completa, con lentes intercambiables, sobre un gimbal de 3 ejes , ofreciendo 3 cm verticales y 5 cm en la horizontal de precisi√≥n sin GCPs y cubriendo hasta a 3 km2 en un solo vuelo . En comparaci√≥n con la soluci√≥n de fotogrametr√≠a actual de DJI , el Phantom 4 RTK con un sensor de 20 megap√≠xeles, el P1 ofrece m√°s precisi√≥n y exactitud con su sensor de 45 megap√≠xeles.

Captura de la realidad con dron: La tecnolog√≠a LiDAR ha presentado m√ļltiples barreras de entrada hasta la llegada de la Zenmuse L1

Cuando DJI se propuso usar tecnolog√≠a LiDAR se percat√≥ de la oportunidad que representa esta tecnolog√≠a en soluciones de mapeo para la construcci√≥n e industrias. Porque la mayor√≠a de los sistemas disponibles eran bastante caros , y¬† su estructura estaba muy fragmentada, en la forma en que estaban dise√Īados. Por ejemplo, los sistemas de vuelo eran diferentes de los sistemas de detecci√≥n , o el sistema de gesti√≥n de datos era diferente de la comunicaci√≥n entre la estaci√≥n terrestre y la aeronave . Por lo tanto vimos el tremendo potencial que significaba simplificar todo esto.

Si se compara Zenmuse L1 a alguna de las soluciones de captura de la realidad con dron hoy en día, descubriremos la simplicidad en todos los procesos ; desde el vuelo hasta la captura de datos. DJI disponía de esta tecnología, bastaba con aplicarla. Con estos aprendizajes en mente , nos propusimos construir un sistema basado en LiDAR como solución de mapeo, la aplicando los avanzados algoritmos que nos hemos desarrollado en la robótica , y construimos un sistema de detección , de vuelo , comunicaciones , datos de gestión , y todos estos otros subsistemas integrados verticalmente . Esto era extremadamente crítico porque queríamos aplicar todo nuestro conocimiento manteniendo un coste atractivo para el usuario .

 

Vuelo realizado por Grupo ACRE con un Matrice 300 RTK incorporando la Zenmuse L1

 

Diferencias entre la Zenmuse P1 y el LiDAR Zenmuse L1 (Fotogrametría VS LiDAR)

Zenmuse L1 es una soluci√≥n de Captura de la realidad con dron¬†en 3D.El uso de la tecnolog√≠a LiDAR utiliza el l√°ser y el tiempo de vuelo para medir la distancia , mientras que la fotogrametr√≠a (P1) toma fotos , identifica comunes puntos entre las im√°genes , y hace una triangulaci√≥n para encontrar los puntos y generar la profundidad de la informaci√≥n para crear el 3D modelo . Con la L1 la captura se realiza directamente en tres dimensiones sin necesitar post procesamiento para calcular la profundidad de la informaci√≥n , lo que significa que no necesita la cantidad de procesamiento de tiempo que las im√°genes requieren para generar modelos 3D. En t√©rminos de tiempo de procesamiento , el L1 est√° dise√Īado para ser m√°s eficiente que el P1. Adem√°s , la L1 puede mapear en condiciones de baja luminosidad y en las zonas donde hay fuertes follaje, lo que significa que se puede diferenciar la vegetaci√≥n frente a la planta en s√≠.

Ventajas de un sistema integrado en una sola carga √ļtil

La principal ventaja de un sistema integrado es que no tiene que preocuparse por la gesti√≥n de m√ļltiples subsistemas. Desde el cableado hasta la comunicaci√≥n entre los sensores y la aeronave se realizan de modo integrado gracias a la tecnolog√≠a Skyport 2.0. Por ejemplo, cosas como la comunicaci√≥n y el tiempo de sincronizaci√≥n entre m√ļltiples sensores. Tales como la RTK, la c√°mara y el LiDAR , est√°n administrados dentro de esta carga √ļtil. Con visualizaci√≥n en directo y en 3D de modelos que se generan y visualizan en tiempo real en el control remoto del controlador. El vuelo de gesti√≥n de sistemas y los datos capturados , todo integrado dentro del sistema , permitiendo al usuario centrarse principalmente en la captura de datos.

Democratización de la tecnología LiDAR

Captura de la realidad con dronLa tecnolog√≠a LiDAR tradicionalmente se ha mostrado como dif√≠cil de operar . Se requer√≠a algo de experiencia para usar algunos de estos sensores y los aviones eran demasiado peque√Īos para hacer espacio a estos grandes sistemas LiDAR. Su coste era elevado por lo que las empresas dedicadas a la fotogrametr√≠a a√©rea no disponen de m√°s de dos unidades. El objetivo de la Zenmuse L1 es hacer del LiDAR accesible a los top√≥grafos y usar esta tecnolog√≠a de captura de la realidad como una herramienta incre√≠blemente potente a una inversi√≥n sensiblemente menor. Nuestro objetivo es centrarnos en la simplicidad , para reducir la complejidad , integrando todo el proceso en una √ļnica soluci√≥n. Una vez acoplado al Matrice 300 RTK , el cual tiene su propio conjunto de potentes caracter√≠sticas , tales como evitaci√≥n de obst√°culos y misiones de vuelo automatizadas, convirtiendo al Matrice 300 RTK en combinaci√≥n con¬† Zenmuse L1 en una soluci√≥n integral para la captura de la realidad, √≥ptima para la fotogrametr√≠a. La democratizaci√≥n de la tecnolog√≠a LiDAR¬† hace que sea ampliamente accesible la captura de la realidad con dron a los usuarios que todav√≠a no exploraron las caracter√≠sticas que la tecnolog√≠a LiDAR aporta a cada aplicaci√≥n.

LiDAR para cualquier usuario

Tradicionalmente para aplicar esta tecnología de captura de la realidad era necesario disponer de conocimientos en topografía y la cartografía . Sobre todo cuando se gestionan los datos obtenidos. Una vez que recibimos estos datos, todo el procesamiento requiere de herramientas topográficas y cartográficas muy específicas que eran bastante comunes en la industria . Era necesaria cierta experiencia. A continuación , todos los datos de gestión requieren conocer coordenadas del sistema , y  parámetros referenciados para sincronizar los sistemas de captura y detección . Mientras que con la Zenmuse L1 eliminamos la necesidad de establecer referencias y de disponer de conocimiento en cartografía para poder usarlo. Tratamos de mantener un sistema lo más estándar posible para que su uso sea sencillo para cualquier usuario.

Captura de la realidad con dron

Capturas realizadas por nuestro departamento de drones ACRE con Zenmuse L1 y Matrice 300 RTK

Las aplicaciones del LiDAR se expanden a varios sectores

El Zenmuse L1 est√° siendo lanzado a un precio muy competitivo que es significativamente m√°s razonable que la competencia. Con la combinaci√≥n de simplicidad y la capacidad de operar bastante f√°cil en comparaci√≥n con los anteriores sistemas. Entendemos que la captura de la realidad con dron empezar√° a aplicarse a nuevas industrias. Por ejemplo , en seguridad p√ļblica, donde nos vemos la reconstrucci√≥n de un accidente es una de esas aplicaciones donde si hay una necesidad de modelos en 3D exactos del accidente,¬† se puede capturar un escenario sensible en cuesti√≥n de minutos. Otro ejemplo son la gesti√≥n de cat√°strofes naturales, donde con las L1¬† pueden procesar gran cantidad de informaci√≥n mucho m√°s r√°pido que cuando se compara con soluciones de fotogrametr√≠a.

Flujo de trabajo Zenmuse L1

Una vez que el avi√≥n no tripulado est√° configurado simplemente a volar. Podr√° monitorear las nubes de puntos 3D desde su control remoto. Puede elegir entre varias vistas; coloreada o de imagen real gracias a la c√°mara incorporada en la carga √ļtil y ver el progreso de la aeronave en s√≠ . Otras actividades tales como la salud de la aeronave , nivel de bater√≠a , progreso de la misi√≥n. Pueden ser revisados por el piloto desde la aplicaci√≥n de DJI. Una vez que la aeronave ha completado el vuelo , se puede analizar la misi√≥n , ver la la nube de puntos en 3D desde la aplicaci√≥n¬†y tomar mediciones de la zona que fue asignada .

Transfiera información a la oficina

Si necesita cotejar la informaci√≥n en la oficina en lugar de la pantalla de su controlador, puede exportar esta informaci√≥n que se acaba de capturar en tiempo real en la tarjeta SD y visualizarlo en un ordenador sin ning√ļn procesamiento adicional .

La tarjeta SD, que almacena estos datos procesados, también incluye los datos sin procesar que fueron recopilados por todos estos sensores durante el vuelo. Se utilizan para el posprocesamiento. A continuación , se puede exportar este datos en bruto en DJI Terra, el cual tiene todos los algoritmos y otras características para generar los modelos 3D  y exportar a cualquier formato estándar de la industria.


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