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Sean Higgins 2020年11月10日 1 min read

软件使移动扫描设备永不过时

移动扫描系统中的软件至关重要;它使业主们可以在购买工具之后继续升级自己的设备。

在当今最先进的商业和消费技术中,软件正逐渐成为不可或缺的一部分。

例如,智能手机中功能强大的摄像头依靠复杂的软件来执行仅靠硬件本身不可能完成的任务:只需按下一个按钮即可获得完美的曝光,在几乎完全黑暗中拍摄清晰、无噪点的照片。同样的故事发生在汽车行业,比如特斯拉,使用复杂的算法实现自动驾驶,电动混合动力车,使用软件管理电力使用。

一些人称这种趋势为“软件吃世界 (software eating the world)”,它甚至延伸到扫描测绘和建档领域。

软件颠覆了扫描行业

长期以来,使用手动工具(如卷尺、经纬仪和全站仪)进行建档。然后是激光扫描仪,它使用软件对设备进行基本操控,并处理3D点云。

移动扫描系统进一步利用了软件的可能性,利用它端到端地优化工作流程。以下是他们使用软件和数据处理以使建档更加容易的一些方法:

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软件的隐藏优势

除了上面提到的优化之外,移动扫描系统中的软件还提供了一个不那么明显的好处:购买者可以期待他们的工具在首次购买后继续升级发展。

即使供应商将在发布时使移动扫描系统尽可能高质量且完整,他们也会利用该软件在发布后升级其设备。NavVis 不仅仅提供固件更新来维护或修复错误,而且提供免费软件更新,以提高数据质量和可用性。

让我们看看一些示例,说明这样的软件升级在实践中是如何运作的。

持续升级的 SLAM 提供高质量点云

移动扫描设备的同步定位和扫描 (SLAM)是基于软件的功能,它融合了设备上传感器的数据,并生成最终点云。通过软件更新提高 SLAM 的质量和准确性,供应商可以提高最终点云的准确性。

他们可以更新 SLAM 以保持技术的升级。想象一下,SLAM 的研究取得了突破,它使移动扫描系统中的激光雷达传感器无需额外硬件就生成更精确的点云。从理论上讲,供应商可以将这种新方法应用到他们的 SLAM 软件中,并免费提供更新服务。

供应商还可以通过仔细关注用户使用设备的模式,然后根据其需求调整来改进其 SLAM。他们可以找出用户模式。例如,如果用户倾向于使用更长的扫描而不是更短的扫描时间,然后优化 SLAM 以在该应用程序中生成更准确的数据。

供应商还可以更新 SLAM 以处理设计团队可能无法预测的边缘用例。下面是一个真实示例:在 NavVis M6 发布后,一些用户报告了特定形状房间中的 SLAM 跟踪问题。支持团队查看了数据,发现其中点云有时是“摇摆”的,这意味着当他们在平面图视图中显示数据时,墙壁和地板被扭曲了。

为了提升设备产生的最终数据,NavVis 的扫描和感知团队构建了一个完整的测试套件,从定量研究的角度检查问题。他们在重现问题的情况下捕获了各种数据集,并与调查的控制点比较结果以审查错误。

接下来,他们调整了 NavVis M6 的校准算法,然后测试了结果。他们测试了一遍又一遍,对各种研究进行遍听,逐步改进 SLAM,以提高其准确性及其性能。

团队在质量上(不再有“摇摆”的点云)和定量(与控制点相比,点云的误差较低),解决了问题。最后,他们为未来的客户更新了 NavVis M6 中的软件,并免费提供给现有客户。

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实时反馈优化客户使用感

许多移动扫描系统使用基于平板电脑的软件界面在扫描时显示实时反馈。通过系统发布后更新此界面,供应商可以及时回应客户工作流程遇到的挑战,帮助各种用户捕获更好的数据。

这可能意味着添加一条简单的消息,告知用户扫描时推荐的控制点数,提供提醒,告知用户进行循环闭合的合适时刻,等等。

通常,这意味着需要添加一个全新的功能。 下面是另一个真实案例:在 NavVis M6 的初始发布之后,技术支持团队收到客户对锚点的问题。他们会在扫描过程中捕获控制点,然后回来检查该点,发现该点并不是他们起初放置的地方。

这会在后期数据处理阶段造成问题,因为锚点功能依赖于调查坐标来完全优化点云的质量,并且用户依赖于控制点一起标注不同的数据集。

NavVis 最初查看了更新处理软件,但认为在操作界面中添加新功能是最有效的。他们添加了一个“重做”功能,允许用户删除原始控制点并再次捕获它。这使用户能够最方便地解决现场问题。

再次,他们推出此更新是免费的。通过这样做,他们提高了设备的可用性,消除了后期处理中的问题,并生成了更高质量的数据。

软件延长了您设备的使用时长

由于移动扫描系统依赖于软件来优化工作流程的每个部分,因此它们能够提供其他系统无法提供的好处。供应商可以修改此软件,以在未来提升设备的性能。他们可以更新 SLAM 处理,使点云更准确,或添加功能,使工作流程更简单。

NavVis M6 是一个很好的例子。如上所示,该工具在其生命周期中已经历了一系列的更新和新功能,使其现在比发布时更强大,并且在未来将继续改进。

从中我们学习到了什么?依靠软件进行优化的扫描系统不是一个永不改变的静态设备。它不是一块固定的硬件,有固定的固件,在你购买后永远不会改变,获得新的功能,或改进。它是一种动态工具,可以在发布日期之后不断升级,随着供应商逐渐学习和改进产品,它将变得更好。

Sean Higgins 是一位自由的技术写作专家,曾是贸易出版物编辑,也是户外运动爱好者。他认为清晰的、无流行语的3D技术写作是一项公共服务。

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Sean Higgins

Sean Higgins is an independent technology writer, former trade publication editor, and outdoors enthusiast. He believes that clear, buzzword-free writing about 3D technologies is a public service.