目前，激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用面臨著這樣一種困境：機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)垂直方向上厘米級(jí)精度，比圖像稠密匹配算法達(dá)到分米級(jí)精度高很多，但激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的處理往往需要大量的人工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本高昂。

　　對(duì)此，市面上大多數(shù)公司的做法是，要么提供精準(zhǔn)的三維地圖，價(jià)格高昂，要么提供質(zhì)量大打折扣的三維地圖，但價(jià)格較為低廉。因此，縱然激光雷達(dá)技術(shù)非常先進(jìn)，但由于數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用困難重重，導(dǎo)致成本居高不下，高質(zhì)量的三維地圖并未得到廣泛應(yīng)用，發(fā)展顯得有些滯后。

　　如今，荷蘭一家初創(chuàng)公司成功地破解了這樣的困境。脫胎于荷蘭屯特大學(xué)的DIPPER公司，是由一個(gè)致力于激光雷達(dá)測(cè)繪領(lǐng)域的科研團(tuán)隊(duì)于2014年12月創(chuàng)辦的，其帶頭人是一名荷蘭屯特大學(xué)的中國(guó)留學(xué)生熊彪——他曾在武漢大學(xué)就讀本科。

      一如這兩天被刷屏的萊奧納多專業(yè)陪跑二十二年，終于實(shí)至名歸，斬獲影帝桂冠—— 這支團(tuán)隊(duì)心無(wú)旁騖，潛心二十余載專攻科研，如今才將科技成果進(jìn)行了商品化轉(zhuǎn)化。DIPPER公司獨(dú)到之處在于研發(fā)了新穎的算法，可以進(jìn)行超速度、完全自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理。舉例而言，一臺(tái)安裝了DIPPER公司軟件產(chǎn)品的筆記本可以為10,000棟建筑物進(jìn)行三維建模，只需一周時(shí)間，相當(dāng)于普通三維建模軟件速度的十倍。

　　與此同時(shí)，該公司還提供高性能的三維 ICT服務(wù)，包括太陽(yáng)能計(jì)算、洪災(zāi)防控、噪音模擬、傳感器布線設(shè)計(jì)等服務(wù)。有了這樣的核心技術(shù)，DIPPER公司可以根據(jù)用戶需求，提供定制化產(chǎn)品。

　　核心技術(shù)：高度自動(dòng)化，算法獨(dú)到

　　DIPPER公司的技術(shù)可以顯著提升三維建模的效率，且自動(dòng)化程度很高。三維地圖的質(zhì)量取決于地圖所提供的細(xì)節(jié)。在細(xì)節(jié)層次第1級(jí)，建筑物的屋頂都是扁平化的;在細(xì)節(jié)層次第2級(jí)，屋頂上的結(jié)構(gòu)，包括天窗也可以進(jìn)行三維建模。

　　DIPPER公司的軟件產(chǎn)品可利用機(jī)載激光雷達(dá)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模。數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中，軟件可完全識(shí)別建筑物的激光點(diǎn)云，并自動(dòng)將其劃分到各個(gè)墻面上去，由此推算出建筑物的屋頂，并進(jìn)行三維建模。值得一提的是，一旦在房屋結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，該軟件可以自動(dòng)識(shí)別，并存儲(chǔ)錯(cuò)誤的類型，并將其它建筑物的三維模型中同樣的錯(cuò)誤進(jìn)行一一糾正。這樣一來(lái)，這一算法保證了三維建模的高質(zhì)量。

　　三維地圖市場(chǎng)需求廣泛

　　如今，三維地圖應(yīng)用市場(chǎng)正在爆發(fā)。據(jù)全球知名調(diào)研機(jī)構(gòu)Market&Market的報(bào)告顯示，2015年，全球市場(chǎng)達(dá)到19億美元的規(guī)模，到2020年，將有望實(shí)現(xiàn)169.9億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到55%。

　　基于這樣的發(fā)展趨勢(shì)，荷蘭政府正在開(kāi)發(fā)全國(guó)范圍內(nèi)的三維地圖服務(wù)，阿姆斯特丹、鹿特丹、海牙等城市都紛紛開(kāi)設(shè)了三維地圖項(xiàng)目，致力解決城市的可視化管理與通訊問(wèn)題。值得一提的是，關(guān)注于太陽(yáng)能、保險(xiǎn)、安保、城市規(guī)劃等領(lǐng)域的企業(yè)們逐漸利用三維數(shù)據(jù)進(jìn)行商業(yè)決策、業(yè)務(wù)發(fā)展及信息支持。相應(yīng)地，市場(chǎng)對(duì)三維激光雷達(dá)處理與建模產(chǎn)品的需求激增，高精度且成本低廉的激光雷達(dá)產(chǎn)品則是剛需。顯然，DIPPER公司看準(zhǔn)了這樣的趨勢(shì)，并走在了前沿。

　　2015年，DIPPER公司開(kāi)發(fā)出了用于激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的全套工具，這套工具能夠?qū)χT如建筑物、地形、電力設(shè)備等城市景觀進(jìn)行高效率的精準(zhǔn)三維建模。DIPPER公司能夠?qū)⒔ㄖ锏娜S模型與環(huán)境參數(shù)有機(jī)結(jié)合，提供詳細(xì)的概覽圖。其成果對(duì)于太陽(yáng)能分析、噪聲管理、洪災(zāi)防控以及城市規(guī)劃等高級(jí)應(yīng)用具備重要的參考價(jià)值。

　　打造全球首張覆蓋全國(guó)的三維地圖

　　“我們的目標(biāo)是提供簡(jiǎn)單易用的應(yīng)用，將海量的激光雷達(dá)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)潔的矢量數(shù)據(jù)，”DIPPER公司CEO熊彪這樣表述道，他在武漢大學(xué)畢業(yè)后，又奔赴荷蘭屯特大學(xué)攻讀完博士學(xué)位，此后，熊彪與四位同樣充滿激情的同事聯(lián)手創(chuàng)辦了這家公司。

　　如今，DIPPER公司的產(chǎn)品可以為城市、林區(qū)、鐵路、電力設(shè)備以及各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行三維建模。數(shù)據(jù)處理過(guò)程千差萬(wàn)別，涉及多層掃描的影像匹配、點(diǎn)云分類以及三維場(chǎng)景建模。未來(lái)，為提升自動(dòng)解譯和三維建模能力，DIPPER公司還將鉆研創(chuàng)新技術(shù)，在深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)挖掘和云處理領(lǐng)域發(fā)力。

　　如今，DIPPER公司已經(jīng)于荷蘭與中國(guó)的多個(gè)政府機(jī)構(gòu)開(kāi)展了合作，涉及荷蘭市政與公共設(shè)施建設(shè)單位、中國(guó)電網(wǎng)等公司。DIPPER公司以及時(shí)回饋、時(shí)刻創(chuàng)新的方式，滿足著各種市場(chǎng)需求。DIPPER公司通過(guò)激光雷達(dá)三維地圖，解決了復(fù)雜的問(wèn)題，輔助了商業(yè)決策。該公司透露，未來(lái)公司產(chǎn)品還將與自動(dòng)駕駛汽車、智慧城市的發(fā)展相結(jié)合。

　　2016年，DIPPER公司將會(huì)利用機(jī)載雷達(dá)數(shù)據(jù)，為荷蘭全境制作一張?jiān)敿?xì)的三維地圖，這也將成為世界首個(gè)覆蓋全國(guó)的三維地圖。未來(lái)五年，DIPPER公司還將與其它國(guó)家開(kāi)展合作，將三維地圖推而廣之，讓虛擬世界真正從二維轉(zhuǎn)化到三維。

        行家里手看門道

　　對(duì)于這家初創(chuàng)公司的產(chǎn)品與思路，筆者特地請(qǐng)教了兩位業(yè)界專家。

        同樣從事激光雷達(dá)業(yè)務(wù)的金景科技公司總經(jīng)理程旭發(fā)表了自己的看法，他表示，激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的后處理一直是難課題，原因就在于離散空間點(diǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化識(shí)別分析存在較大的不確定性，很容易出錯(cuò)，一般準(zhǔn)確自動(dòng)構(gòu)TIN需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行非常好的濾波修整等工作，這也大大限制了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的應(yīng)用，因?yàn)榇罅烤珳?zhǔn)的數(shù)據(jù)中包含了一些少量不準(zhǔn)的數(shù)據(jù)使自動(dòng)化效率大大降低。

　　他認(rèn)為，好的自動(dòng)化處理點(diǎn)云軟件會(huì)對(duì)行業(yè)應(yīng)用產(chǎn)生較大的推動(dòng)。當(dāng)然，這個(gè)軟件是否能處理各種類別的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)還無(wú)從判斷，因?yàn)辄c(diǎn)云數(shù)據(jù)目前有太多種類，固定站掃描、移動(dòng)激光雷達(dá)、飛行、車載、地面、室內(nèi)、船載等不同獲取方式，各具特點(diǎn)，因此要想能應(yīng)對(duì)各種各樣的數(shù)據(jù)做自動(dòng)化處理，需要考慮周全。把自動(dòng)化處理做好，需要很強(qiáng)的算法模型和周到設(shè)計(jì)考慮。

　　對(duì)于DIPPER公司推出應(yīng)對(duì)其中一種或幾種數(shù)據(jù)的軟件，程旭表示十分欣喜。因?yàn)樵絹?lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注和研究點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理，才會(huì)讓激光雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用更好，最近幾年，激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)后處理軟件越來(lái)越多，功能越來(lái)越強(qiáng)大，說(shuō)明空間信息獲取的效率提升需求越來(lái)越大，激光雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣，而從本質(zhì)上而言，便攜易用的激光雷達(dá)系統(tǒng)是專業(yè)知識(shí)封裝的空間信息獲取最好的方案之一，可以幫助非專業(yè)人士實(shí)現(xiàn)專業(yè)空間信息獲取，從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)行業(yè)壁壘的突破。

　　對(duì)于DIPPER這家初創(chuàng)公司，室內(nèi)移動(dòng)掃描專家北京華泰天宇科技公司總經(jīng)理鄭勇表達(dá)更多的則是質(zhì)疑。他認(rèn)為，激光點(diǎn)云自動(dòng)矢量提取和建模是全世界研究方向，目前少有做好的公司，最多解決某一類物體建模，諸如管線。如果真能解決這個(gè)問(wèn)題，那將顛覆整個(gè)遙感界，進(jìn)而改變世界。因此，他表示難以置信，并認(rèn)為應(yīng)該只是實(shí)現(xiàn)了某類數(shù)據(jù)的處理。

　　聽(tīng)筆者講了這么些，也看到了專家給出的專業(yè)意見(jiàn)，對(duì)此，您又怎么看？ (編譯|3sNews 龍薇)