Реальные испытания SLAM200E + 3DGS | Высокоточная крупномасштабная 3D-реконструкция

В области 3D-реконструкции ключевыми направлениями технологического прорыва остаются производительность в реальном времени, точность и адаптивность к окружающей среде. Ручной лидарный сканер SLAM200E, работающий на основе передовой технологии SLAM и интегрированной панорамной съемки, способен создавать высокоточные 3D-модели методом гауссова сплэттинга (3DGS).

Для проверки работоспособности устройства в реальных условиях техническая группа провела масштабное тестирование в коммерческом парке. Целью было оценить эффективность устройства в сборе данных и его способность создавать 3D-модели в сложных условиях окружающей среды.

1. Обзор кейса SLAM200E 3DGS

Тест был направлен на проверку двух основных аспектов: эффективности сбора данных и качества генерации модели. Рабочий процесс включал сбор данных на месте, предварительную обработку и обучение 3D-модели. Весь процесс прошел гладко и в разумные сроки, продемонстрировав мощные возможности сканера для эффективной 3D-реконструкции.

Технический рабочий процесс

Общий рабочий процесс

Решение использует структурированный конвейер: сбор данных → предварительная обработка → предварительное обучение 3DGS → обучение модели → вывод результатов.

Гибкие варианты обучения

Для результатов предварительного обучения 3DGS, полученных из неискаженных изображений, пользователи могут выбирать различные инструменты обучения в зависимости от требований проекта. Доступны встроенный модуль обучения или инструменты сторонних/собственных разработчиков, что обеспечивает совместимость с различными рабочими процессами.

В этом тесте был использован маршрут, отмеченный красным цветом на схеме рабочего процесса.

Реализация и обработка данных

(1) Обследование участка и проектирование маршрута

Испытательный полигон был разделён на надземную и подземную части.

Надземная часть включала шесть высотных зданий, сады и небольшой фонтан.

Подземная часть представляла собой кольцеобразный коридор, соединенный с ресторанами, магазинами и проходом, ведущим в небольшой общественный парк.

Сбор данных проводился по принципу «сначала на поверхности, затем под землей», с использованием кругового маршрута сканирования и многократным охватом ключевых областей для обеспечения полноты данных.

(2) Сбор данных

Перед сканированием линзы лидара и камеры были очищены для предотвращения искажений. SLAM200E и панорамная камера были включены и синхронизированы через мобильное приложение SLAM GO. После подтверждения синхронизации и стабильности началось сканирование вдоль запланированного маршрута.

Операторы отслеживали ход выполнения маршрута в режиме реального времени через приложение, проверяя точность маршрута и целостность данных.

Основные сведения о приобретении:

Снимайте сцены с разных ракурсов для полного охвата.

По возможности используйте извилистые маршруты вместо прямых тропинок.

Применяйте многократное или интенсивное сканирование в сложных/критических зонах.

Отрегулируйте высоту устройства умеренно (с погрешностью ±40°).

Обратите особое внимание на детали, ориентированные на пользователя, такие как трубы, текст, скульптуры или другие интересные объекты.

(3) Обработка данных

Картирование облака точек

Исходные полевые данные были обработаны с помощью специализированного программного обеспечения для постобработки, что позволило создать исходную карту облака точек.

Предварительная подготовка по 3DGS

Панорамные изображения были преобразованы в неискаженные изображения, при этом данные о положении и маски были добавлены автоматически. Этот упрощенный этап подготовил набор данных для обучения модели.

Обучение 3DGS

На данном этапе пользователи могут выбрать один из следующих вариантов:

Встроенные инструменты обучения для локальных вычислений.

Программное обеспечение для обучения от сторонних разработчиков

Облачные сервисы обучения для обработки больших объемов данных

Такая гибкость гарантирует, что пользователи с различными аппаратными возможностями смогут получать надежные результаты 3DGS.

(4) Результаты и выходные данные модели

Финальная 3D-модель успешно реконструировала как надземные сооружения, так и подземные пространства парка. Полученный результат обеспечивал плавное перемещение по локациям и высокую визуальную точность.

Основные продемонстрированные преимущества:

Эффективный рабочий процесс — оптимизированные процессы сбора и обработки данных сокращают сроки выполнения проектов.

Высокая точность — SLAM промышленного класса обеспечивает точность моделей.

Гибкие варианты обучения — совместимость с локальными, сторонними и облачными рабочими процессами.

Экономическая эффективность — функция моделирования Gaussian Splatting постоянно открыта и использует универсальные форматы данных, что снижает долгосрочные затраты.

Заключение

Результаты испытаний подтверждают, что портативный лидарный сканер SLAM200E с возможностью 3D-сканирования методом гауссова сплэтинга устанавливает новый стандарт для высокоточной крупномасштабной 3D-реконструкции. Сочетание сбора данных в реальном времени, точности модели и гибкости рабочего процесса делает его мощным инструментом для применения в городском картографировании, инспекции объектов, моделировании подземного пространства и многом другом.

Для команд, стремящихся оптимизировать эффективность и точность 3D-реконструкции изображений, это решение предлагает надежную и перспективную платформу.