目前，激光雷達技術(shù)應(yīng)用面臨著這樣一種困境：機載激光雷達系統(tǒng)可以實現(xiàn)垂直方向上厘米級精度，比圖像稠密匹配算法達到分米級精度高很多，但激光雷達數(shù)據(jù)的處理往往需要大量的人工操作，費時費力，成本高昂。

　　對此，市面上大多數(shù)公司的做法是，要么提供精準的三維地圖，價格高昂，要么提供質(zhì)量大打折扣的三維地圖，但價格較為低廉。因此，縱然激光雷達技術(shù)非常先進，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，是由一個致力于激光雷達測繪領(lǐng)域的科研團隊于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，終于實至名歸，斬獲影帝桂冠—— 這支團隊心無旁騖，潛心二十余載專攻科研，如今才將科技成果進行了商品化轉(zhuǎn)化。DIPPER公司獨到之處在于研發(fā)了新穎的算法，可以進行超速度、完全自動化的數(shù)據(jù)處理。舉例而言，一臺安裝了DIPPER公司軟件產(chǎn)品的筆記本可以為10,000棟建筑物進行三維建模，只需一周時間，相當(dāng)于普通三維建模軟件速度的十倍。

　　與此同時，該公司還提供高性能的三維 ICT服務(wù)，包括太陽能計算、洪災(zāi)防控、噪音模擬、傳感器布線設(shè)計等服務(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)：高度自動化，算法獨到

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

　　DIPPER公司的軟件產(chǎn)品可利用機載激光雷達采集到的數(shù)據(jù)進行三維建模。數(shù)據(jù)處理的過程中，軟件可完全識別建筑物的激光點云，并自動將其劃分到各個墻面上去，由此推算出建筑物的屋頂，并進行三維建模。值得一提的是，一旦在房屋結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)問題，該軟件可以自動識別，并存儲錯誤的類型，并將其它建筑物的三維模型中同樣的錯誤進行一一糾正。這樣一來，這一算法保證了三維建模的高質(zhì)量。

　　三維地圖市場需求廣泛

　　如今，三維地圖應(yīng)用市場正在爆發(fā)。據(jù)全球知名調(diào)研機構(gòu)Market&Market的報告顯示，2015年，全球市場達到19億美元的規(guī)模，到2020年，將有望實現(xiàn)169.9億美元，年復(fù)合增長率將達到55%。

　　基于這樣的發(fā)展趨勢，荷蘭政府正在開發(fā)全國范圍內(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設(shè)了三維地圖項目，致力解決城市的可視化管理與通訊問題。值得一提的是，關(guān)注于太陽能、保險、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)進行商業(yè)決策、業(yè)務(wù)發(fā)展及信息支持。相應(yīng)地，市場對三維激光雷達處理與建模產(chǎn)品的需求激增，高精度且成本低廉的激光雷達產(chǎn)品則是剛需。顯然，DIPPER公司看準了這樣的趨勢，并走在了前沿。

　　2015年，DIPPER公司開發(fā)出了用于激光雷達數(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)備等城市景觀進行高效率的精準三維建模。DIPPER公司能夠?qū)⒔ㄖ锏娜S模型與環(huán)境參數(shù)有機結(jié)合，提供詳細的概覽圖。其成果對于太陽能分析、噪聲管理、洪災(zāi)防控以及城市規(guī)劃等高級應(yīng)用具備重要的參考價值。

　　打造全球首張覆蓋全國的三維地圖

　　“我們的目標(biāo)是提供簡單易用的應(yīng)用，將海量的激光雷達數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為簡潔的矢量數(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)場進行三維建模。數(shù)據(jù)處理過程千差萬別，涉及多層掃描的影像匹配、點云分類以及三維場景建模。未來，為提升自動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)于荷蘭與中國的多個政府機構(gòu)開展了合作，涉及荷蘭市政與公共設(shè)施建設(shè)單位、中國電網(wǎng)等公司。DIPPER公司以及時回饋、時刻創(chuàng)新的方式，滿足著各種市場需求。DIPPER公司通過激光雷達三維地圖，解決了復(fù)雜的問題，輔助了商業(yè)決策。該公司透露，未來公司產(chǎn)品還將與自動駕駛汽車、智慧城市的發(fā)展相結(jié)合。

　　2016年，DIPPER公司將會利用機載雷達數(shù)據(jù)，為荷蘭全境制作一張詳細的三維地圖，這也將成為世界首個覆蓋全國的三維地圖。未來五年，DIPPER公司還將與其它國家開展合作，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

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

        同樣從事激光雷達業(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，激光雷達點云數(shù)據(jù)的后處理一直是難課題，原因就在于離散空間點數(shù)據(jù)的自動化識別分析存在較大的不確定性，很容易出錯，一般準確自動構(gòu)TIN需要對數(shù)據(jù)進行非常好的濾波修整等工作，這也大大限制了點云數(shù)據(jù)的應(yīng)用，因為大量精準的數(shù)據(jù)中包含了一些少量不準的數(shù)據(jù)使自動化效率大大降低。

　　他認為，好的自動化處理點云軟件會對行業(yè)應(yīng)用產(chǎn)生較大的推動。當(dāng)然，這個軟件是否能處理各種類別的激光點云數(shù)據(jù)還無從判斷，因為點云數(shù)據(jù)目前有太多種類，固定站掃描、移動激光雷達、飛行、車載、地面、室內(nèi)、船載等不同獲取方式，各具特點，因此要想能應(yīng)對各種各樣的數(shù)據(jù)做自動化處理，需要考慮周全。把自動化處理做好，需要很強的算法模型和周到設(shè)計考慮。

　　對于DIPPER公司推出應(yīng)對其中一種或幾種數(shù)據(jù)的軟件，程旭表示十分欣喜。因為越來越多的人開始關(guān)注和研究點云數(shù)據(jù)處理，才會讓激光雷達系統(tǒng)應(yīng)用更好，最近幾年，激光雷達點云數(shù)據(jù)后處理軟件越來越多，功能越來越強大，說明空間信息獲取的效率提升需求越來越大，激光雷達系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣，而從本質(zhì)上而言，便攜易用的激光雷達系統(tǒng)是專業(yè)知識封裝的空間信息獲取最好的方案之一，可以幫助非專業(yè)人士實現(xiàn)專業(yè)空間信息獲取，從技術(shù)上實現(xiàn)行業(yè)壁壘的突破。

　　對于DIPPER這家初創(chuàng)公司，室內(nèi)移動掃描專家北京華泰天宇科技公司總經(jīng)理鄭勇表達更多的則是質(zhì)疑。他認為，激光點云自動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。如果真能解決這個問題，那將顛覆整個遙感界，進而改變世界。因此，他表示難以置信，并認為應(yīng)該只是實現(xiàn)了某類數(shù)據(jù)的處理。

　　聽筆者講了這么些，也看到了專家給出的專業(yè)意見，對此，您又怎么看？ (編譯|3sNews 龍薇)