無人機(jī)上的激光雷達(dá) | 穿透密林，探索二戰(zhàn)遺址

疫情期間，無人機(jī)頻頻出現(xiàn)在社交媒體中：它們化身防疫利器，在無接觸測溫、廣播宣導(dǎo)、噴灑消殺、物流配送、交通管控等各方面發(fā)揮了重要作用。無人機(jī)作為與人工智能深度融合的應(yīng)用，想要做到上述事情，應(yīng)具備“飛得高、看得遠(yuǎn)、跑得準(zhǔn)”的能力，而擁有這些能力，離不開激光雷達(dá)這一“眼睛”的幫助。

近年來，全球無人機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速，隨著人工智能、視覺導(dǎo)航、微電子等前沿技術(shù)的突破，無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷突破與深化。配備激光雷達(dá)的無人機(jī)，能夠精準(zhǔn)測量空間環(huán)境、有效躲避障礙物，因此已經(jīng)在農(nóng)業(yè)灌溉、林木勘查、建筑運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。

無人機(jī)探險(xiǎn)二戰(zhàn)遺址

Routescene是一家專為無人機(jī)設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造3D激光雷達(dá)測繪解決方案的公司，總部位于蘇格蘭愛丁堡。Routescene 的無人機(jī)激光雷達(dá)系統(tǒng)包括軟硬件兩部分：LidarPod與LidarViewer，通常被用于危險(xiǎn)、惡劣、難以到達(dá)的環(huán)境。這一系統(tǒng)能夠在從茂密植被和林地中發(fā)現(xiàn)人類產(chǎn)物，正在越來越多地被應(yīng)用于考古研究。

配備Velodyne激光雷達(dá)傳感器的Routescene LidarPod

英國斯塔福德郡大學(xué)考古學(xué)教授Sturdy Colls想要對位于海峽群島奧爾德尼島的二戰(zhàn)黨衛(wèi)軍戰(zhàn)俘營和墓地進(jìn)行調(diào)研，并進(jìn)行可視化建模。這座島上曾建造并運(yùn)營著一個(gè)勞改營，而且這一地區(qū)覆蓋著茂密的灌木叢，殘余的營地建筑完全被遮擋，導(dǎo)致依靠傳統(tǒng)勘測方法無法完成取證。

被茂密灌木叢覆蓋的奧爾德尼島

研究小組決定選用具備高分辨率植被穿透能力的Routescene無人機(jī)激光雷達(dá)解決方案來進(jìn)行調(diào)研。Routescene激光雷達(dá)系統(tǒng)的硬件部分LidarPod由多個(gè)精心挑選的傳感器組成，其中包括 Velodyne HDL-32 激光雷達(dá)傳感器。該傳感器的掃描速度高達(dá)每秒 140 萬個(gè)點(diǎn)，32 條激光線束在 40 度視場范圍內(nèi)創(chuàng)建高分辨率點(diǎn)云。采用這一系統(tǒng)的無人機(jī)能夠穿透覆蓋住場地的茂密植被，在地面每平方米可收集多達(dá) 400 個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

去除植被現(xiàn)場的激光雷達(dá)圖像

最終，Sturdy Colls教授通過所收集的數(shù)據(jù)，推斷出該地點(diǎn)很可能是一個(gè)萬人墓地。通過結(jié)合激光雷達(dá)數(shù)據(jù)、數(shù)字地形建模等多種技術(shù)及二戰(zhàn)英國皇家空軍攝影，研究團(tuán)隊(duì)將所有結(jié)果疊加在一起，成功創(chuàng)建出了一個(gè)戰(zhàn)俘營的數(shù)字模型，為該項(xiàng)目帶來突破性的研究成果。