近年來(lái)，隨著建筑、文物保護(hù)、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)、公共安全、空間測(cè)量、數(shù)字孿生等領(lǐng)域測(cè)量測(cè)繪需求的不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的固定式或大型掃描設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境中（如室內(nèi)、地下空間）因設(shè)備體積大、依賴(lài)GNSS信號(hào)等原因，無(wú)法有效開(kāi)展工作。針對(duì)這些掃描作業(yè)場(chǎng)景，市場(chǎng)對(duì)于移動(dòng)便攜式三維空間掃描儀需求巨大。另一方面，伴隨三維空間掃描儀的激光雷達(dá)、深度傳感相機(jī)等核心元件體積縮減與成本下行，算法持續(xù)迭代創(chuàng)新，且無(wú)線(xiàn)化水平與集成化程度穩(wěn)步提升，移動(dòng)便攜式三維空間掃描儀的發(fā)展空間得以進(jìn)一步拓展，已邁入爆發(fā)式增長(zhǎng)階段。
近日，積木易搭子公司——武漢睿數(shù)信息技術(shù)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“睿數(shù)信息”）繼Ray Zoom G100之后上新了一款全新的移動(dòng)便攜式三維空間掃描儀Ray Zoom G200。相較于上一代產(chǎn)品，Ray Zoom G200在設(shè)備體積與重量、激光雷達(dá)技術(shù)、測(cè)量精確性以及算法等方面做了全面升級(jí)。
(睿數(shù)信息手持式三維空間掃描儀新品Ray Zoom G200)
整體上，RayZoom G200采用高度一體化、輕量化設(shè)計(jì)，兼顧便攜性使用與全場(chǎng)景適應(yīng)需求。RayZoom G200集成了高精度激光雷達(dá)、 雙目魚(yú)眼相機(jī)、NIR視覺(jué)跟蹤系統(tǒng)、RTK定位與六軸IMU等多種傳感器，并采用了自研的MSF-SLAM算法，能夠?qū)崿F(xiàn)多源數(shù)據(jù)互補(bǔ)，降低誤差干擾，增強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性，提高建圖精度，一次采集即可生成點(diǎn)云（著色點(diǎn)云）、3D高斯模型及MESH網(wǎng)格模型等數(shù)據(jù)成果。同時(shí)，RayZoom G200內(nèi)置8核2.4GHz算力與3.9 英寸高清AMOLED觸控屏，無(wú)需外接手機(jī)、平板等其他輔助設(shè)備，開(kāi)機(jī)即用。搭配背包、車(chē)載支架、無(wú)人機(jī)掛架等多樣化配件，可高效應(yīng)對(duì)多樣化的采集需求。
（RayZoom G200的整體結(jié)構(gòu)）
1.精度、視場(chǎng)角、掃描速率升級(jí)，復(fù)雜環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集能力和效率大幅提升
與RayZoom G100一樣，RayZoom G200的激光雷達(dá)采用的多回波技術(shù)，能夠在移動(dòng)掃描過(guò)程中一定程度上“透視”遮擋物、區(qū)分和識(shí)別不同高度的地物、獲取目標(biāo)的更多物理特性，極大地提升了掃描儀在復(fù)雜環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集能力和效率。但相較于RayZoom G100，睿數(shù)信息的RayZoom G200在數(shù)據(jù)采集精度、視場(chǎng)角以及掃描速率上都做了升級(jí)。
RayZoom G200的測(cè)距綜合精度達(dá)1.5厘米，掃描視場(chǎng)角水平可達(dá)360°，垂直可達(dá)63.5°，掃描點(diǎn)云速率高達(dá)480,000點(diǎn)/秒。RayZoom G200能夠在復(fù)雜的空間環(huán)境中快速、精準(zhǔn)捕捉目標(biāo)對(duì)象的三維立體輪廓，實(shí)現(xiàn)快速、靈活、高精度的三維數(shù)字化采集，精準(zhǔn)還原空間數(shù)據(jù)。
（RayZoom G200在激光雷達(dá)技術(shù)上采用的多回波技術(shù)）
2.NIR視覺(jué)跟蹤系統(tǒng)，實(shí)時(shí)為掃描儀提供“導(dǎo)航定位”參考，大幅提升空間數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)度與作業(yè)效率
除了在數(shù)據(jù)采集精度、視場(chǎng)角以及掃描速率方面有所升級(jí)外，相較于RayZoom G100，RayZoom G200還新增了1組NIR視覺(jué)跟蹤相機(jī)，負(fù)責(zé)告訴掃描儀它在這個(gè)空間中的確切位置與朝向，為掃描儀在掃描過(guò)程中提供“導(dǎo)航定位”參考。
RayZoom G200配備了1組NIR視覺(jué)跟蹤相機(jī)（近紅外光視覺(jué)跟蹤系統(tǒng)），通過(guò)近紅外視覺(jué)感知補(bǔ)全激光雷達(dá)在弱紋理、低反射率等場(chǎng)景下的特征感知缺失短板，通過(guò)互補(bǔ)性數(shù)據(jù)融合與動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，修正單一傳感器的累積定位誤差，保障SLAM系統(tǒng)的定位精度、地圖一致性與動(dòng)態(tài)適應(yīng)性。同時(shí)，近紅外光不受可見(jiàn)光強(qiáng)弱、逆光、陰影等影響，在昏暗、復(fù)雜光照?qǐng)鼍跋氯阅芊€(wěn)定提供有效數(shù)據(jù)，大幅提升了空間數(shù)據(jù)采集的環(huán)境適應(yīng)性。
3.雙目魚(yú)眼相機(jī)，數(shù)據(jù)生成既有精度與深度，同時(shí)又有色彩與廣度
在空間數(shù)據(jù)的色彩、紋理信息采集方面，RayZoom G200還配備了2組魚(yú)眼相機(jī)，魚(yú)眼相機(jī)同時(shí)具備了“雙目立體視覺(jué)”和“全景視覺(jué)”兩種能力，兩者有機(jī)融合。這意味著，對(duì)于場(chǎng)景中的每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，不僅其色彩被RayZoom G200捕捉了，同時(shí)，其在空間中的確切3D位置也被捕獲了。
由此RayZoom G200在進(jìn)行色彩、紋理信息采集時(shí)，既有精度與深度，同時(shí)又有色彩與廣度，生成的每一幀數(shù)據(jù)都是帶有像素深度信息的“深度全景圖”。
4.六軸IMU，消除運(yùn)動(dòng)模糊，大幅提升數(shù)據(jù)采集精確性
通常，當(dāng)三維空間掃描儀在快速移動(dòng)的過(guò)程中，或在遇到一些特征缺失的物體表面，如白墻、光滑地面等，NIR視覺(jué)跟蹤系統(tǒng)、激光SLAM可能會(huì)存在數(shù)據(jù)捕獲失敗的情況，而在這種情況下，IMU卻可以提供短時(shí)間內(nèi)、連續(xù)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)，幫助系統(tǒng)平穩(wěn)度過(guò)這個(gè)階段，并在特征重新出現(xiàn)時(shí)快速找回正確位置，極大地增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。
（RayZoom G200在走動(dòng)過(guò)程中，IMU能夠消除運(yùn)動(dòng)模糊）
RayZoom G200配備六軸IMU，采樣頻率極高，其提供的精確姿態(tài)數(shù)據(jù)能夠填補(bǔ)掃描儀的激光雷達(dá)/視覺(jué)跟蹤系統(tǒng)在數(shù)據(jù)更新上的空白，且能夠?qū)呙鑳x在移動(dòng)過(guò)程中快速、微小的抖動(dòng)和運(yùn)動(dòng)時(shí)采集到的點(diǎn)云或圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，從而糾正掃描儀因運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的點(diǎn)云拉花或圖像模糊，大幅提升數(shù)據(jù)采集精確性。
有了六軸IMU的加持，RayZoom G200能夠?qū)崿F(xiàn)快速、穩(wěn)定、高精度的動(dòng)態(tài)三維重建。
5.RTK定位，實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的空間坐標(biāo)進(jìn)行“標(biāo)定”，省略地面控制點(diǎn)布設(shè)工作
在傳統(tǒng)測(cè)繪中，為了獲得精確的絕對(duì)坐標(biāo)，在進(jìn)行大范圍掃描測(cè)量過(guò)程中，需要在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)大量布設(shè)地面控制點(diǎn)，然后在掃描結(jié)束后通過(guò)控制點(diǎn)來(lái)校正整個(gè)模型，這項(xiàng)工作極其耗時(shí)費(fèi)力。而當(dāng)三維空間掃描儀在裝上了RTK后，掃描儀自身便擁有了能夠?qū)崟r(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的空間坐標(biāo)進(jìn)行“標(biāo)定”的能力，就可以極大地減少甚至完全省略地面控制點(diǎn)的布設(shè)工作，大大提升了外業(yè)作業(yè)效率，降低了掃描作業(yè)人力成本。
睿數(shù)信息的RayZoom G200機(jī)身也搭載了RTK模組，能夠?yàn)閽呙璜@取的每一幀數(shù)據(jù)提供精確的地理坐標(biāo)信息（經(jīng)緯度、高程），并不斷將這些標(biāo)定了地理坐標(biāo)的數(shù)據(jù)注入到掃描系統(tǒng)的算法中，有效抑制和校正IMU等傳感器帶來(lái)的累積誤差，確保幾十甚至上百平方公里的大場(chǎng)景、大范圍掃描數(shù)據(jù)在全局范圍內(nèi)保持一致性和高精度。
（大場(chǎng)景掃描測(cè)量，RayZoom G200可完全省略地面控制點(diǎn)的布設(shè)工作）
6.8核2.4GHz的芯片+自主研發(fā)MSF-SLAM算法，高效完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理
在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，RayZoom G200配備了8核2.4GHz的芯片以及32GB硬盤(pán)，能夠有足夠空間存儲(chǔ)掃描過(guò)程中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。同時(shí)，機(jī)身配備的3.9 英寸高清AMOLED屏，能夠支持在數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中以第一人稱(chēng)跟隨視角或第三人稱(chēng)全局視角實(shí)時(shí)顯示采集到的數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)預(yù)覽、數(shù)據(jù)回放等功能，掃描過(guò)程實(shí)時(shí)、高效。
而在數(shù)據(jù)處理方面，基于自研的MSF-SLAM（多傳感器融合）算法，RayZoom G200能夠?qū)⒓す饫走_(dá)、雙目魚(yú)眼相機(jī)、NIR視覺(jué)跟蹤系統(tǒng)、RTK定位以及六軸IMU等各個(gè)模塊產(chǎn)生的數(shù)據(jù)一鍵導(dǎo)入到配套數(shù)據(jù)處理與編輯軟件RayStudio中，快速融合處理，多源數(shù)據(jù)互補(bǔ)，提高建圖精度。融合處理后可生成點(diǎn)云（著色點(diǎn)云）、彩色網(wǎng)格、3D高斯?jié)姙R等多種數(shù)據(jù)成果，高效滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的空間數(shù)據(jù)需求。
（點(diǎn)云/著色點(diǎn)云數(shù)據(jù)）
（3D高斯數(shù)據(jù)）
RayZoom G200整機(jī)重量?jī)H900g，小巧玲瓏；整機(jī)采用防水防塵設(shè)計(jì)，符合IP65防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)機(jī)身還配備了兩塊12000毫安的大容量手柄電池，單電池續(xù)航時(shí)長(zhǎng)達(dá)1小時(shí)；并且支持外接電源(充電寶)保持工作狀態(tài)，非常適合戶(hù)外移動(dòng)掃描作業(yè)。
一體輕量化的設(shè)計(jì)、高質(zhì)高效還原空間數(shù)據(jù)能力、移動(dòng)便攜式的作業(yè)體驗(yàn)，RayZoom G200能夠輕松上手，快速完成三維空間數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。RayZoom G200可廣泛應(yīng)用于公共安全、空間測(cè)量、數(shù)字孿生、質(zhì)量檢測(cè)、數(shù)字文旅、科研教學(xué)等應(yīng)用場(chǎng)景。在便攜、易用、靈活、高效的三維空間數(shù)據(jù)采集發(fā)展趨勢(shì)下，RayZoom G200將為各行各業(yè)帶來(lái)全新的專(zhuān)業(yè)移動(dòng)化3D數(shù)字化空間采集解決方案。
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