Talking Tech: Inne i den nye og spennende Leica BLK2GO PULSE

Leica BLK2GO PULSE representerer en ny grense innen håndholdt laserskanning, inkludert en nyskapende implementering av doble Time-of-Flight (ToF)-sensorer for å skape en “førstepersons”-skanningsopplevelse. Vi snakket med BLK-produktsjef Gian-Philipp Patri om Leica Geosystems’ drivkraft for å realisere innovative nye teknologier og hvordan BLK2GO PULSE ble til.    

La oss snakke om opprinnelsen til BLK2GO PULSE. Hvor kom den fra?  

Hexagon investerer mye i forskning og utvikling. De grunnleggende elementene i BLK2GO PULSE kom fra et joint venture med Sony, som utviklet en ny Time-of-Flight-sensor. Vår oppgave var å se på denne teknologien og forestille oss mulighetene. Kunne dette være noe? Og hvis ja, hva kunne det være nyttig for?        

Jo mer vi ble kjent med teknologien og så på den fra ulike perspektiver, jo mer forsto vi at visse elementer gir unike fordeler sammenlignet med våre nåværende løsninger, fra måten sensorene fungerer på med et ensartet rutenett til de øyeblikkelige fargepunktskyene som nå er mulig. Det starter med å gå ut av komfortsonen vår og finne mulighetene innenfor.    

Jeg vet at et viktig element i BLK2GO PULSE ikke bare er sensorene, men det faktum at det er to av dem. Hvordan kom det sammen?  

Med Time-of-Flight får du et visst synsfelt, og vi hadde i tankene å integrere mer enn én av disse ToF-ene på grunn av flere fordeler — den viktigste av dem var å fange mer data på kortere tid.  

En BLK2GO med dobbelaksig LiDAR fanger hele kuppelen, ofte inkludert data du ikke har til hensikt å fange.

Med de doble ToF-ene ble vi invitert til å tenke annerledes, og vi landet på: Hva hvis vi plasserte dem side om side? Å ta to av sensorene og kombinere dem til én løsning var ikke en enkel oppgave! Fordi hele kalibreringen du gjør for én sensor må fungere for begge sammen. Det er en ganske stor innsats.        

Men to sensorer, godt arrangert, kan fange alt en bruker trenger, samtidig som kostnadene optimaliseres for å redusere sluttprisen for våre kunder.  

Dette er hvordan “førstepersons-skanning” ble født.  

Dette er et nytt begrep. Hva betyr egentlig "førstepersons-skanning"?  

I hovedsak betyr det at du ser det skanneren ser. De to sensorene er plassert som “øyne”, og når du kobler BLK2GO PULSE til BLK Live-appen på smarttelefonen din montert på enheten, ser du faktisk gjennom skjermen det du fanger mens det skjer.  

Dette er en ny måte å gjøre ting på, og det gjør også arbeidsflyten raskere og dataene mye lettere, fordi du kun fanger de eksakte dataene du trenger.  

Tenk på en plantegning. Hvorfor skal jeg fange taket hvis jeg vil fange gulvet? Det gjør bare dataene dine unødvendig store, og så må du overføre dem, behandle dem, og deretter bruke tid på å fjerne disse ekstra dataene, ikke sant? Det er ikke en intelligent måte å gjøre ting på.        

Og selv om du mater disse BLK2GO PULSE-dataene inn i etterbehandlingen, er pakken mindre fordi du ikke trenger å etterbehandle data på taket eller objekter du ikke er interessert i, fordi du hadde kontroll og ikke fanget dem. Perfekt.  

Jeg har et annet spørsmål til deg. PULSE-teknologi — det er mer enn bare en ny sensor, ikke sant?  

Ja. PULSE-teknologi er en fusjon av denne doble ToF LiDAR med GrandSLAM.  

GrandSLAM er en kombinasjon av Visual Inertial System (VIS) og LiDAR, der VIS er en kombinasjon av kameraene og den inertielle måleenheten (IMU). Alt dette gjør det mulig for deg å spore hvor du er i rommet og utføre samtidig posisjonering og kartlegging. Så du kartlegger verden fra en ukjent posisjon i sanntid.      

Det ville vært enkelt å si: “OK, vi kan erstatte den doble akse LiDAR med denne Time-of-Flight LiDAR. Så får informasjon XY fra en annen type sensor.”  

Men vi innså deretter at det ikke bare handler om å erstatte én komponent med en annen, men virkelig tenke på våre unike fordeler med denne nye sensoren. Da vi fordypet oss i det, oppdaget vi at vi kunne fargelegge i sanntid.  

 

Jeg biter på: Hvorfor kan BLK2GO PULSE gjøre dette mens BLK2GO ikke kan?

Det er et godt spørsmål. Det har å gjøre med datavolum og synkronisering. Med GrandSLAM fanger kameraene visuelle data med et spesifikt intervall, og på BLK2GO fanger LiDAR-enheten med dobbel akse data på et helt annet intervall — 420 000 punkter per sekund. Så du får fargeinformasjon regelmessig, men mindre hyppig enn LiDAR-sensoren samler punkter. Som et resultat har mange av punktene du fanger ennå ikke fargeinformasjon. Du kan ikke løse dette i sanntid fordi frekvensene ikke stemmer overens. Du kan bare gjøre det i etterbehandlingen.              

Det er annerledes med BLK2GO PULSE fordi Time-of-Flight på en måte er et 3D-kamera der vi i hver puls får 3D-informasjon, og vi kan synkronisere disse pulsene med kamerafrekvensen. Dette betyr at med ett skudd på BLK2GO PULSE kan du gå fra LiDAR-systemet til kamerasystemet til RGB-farge.    

Og dette lar deg nøyaktig si at dette enkelte punktet har denne spesifikke fargen i sanntid. Sett alle disse punktene sammen, og du har en øyeblikkelig fargepunktsky.    

Dette er en mer illustrativ og mindre teknisk korrekt forklaring enn det FoU-avdelingen ville gitt deg, men poenget er at det er veldig teknisk komplekst å få denne sensorfusjonen til å fungere. Hexagon og Sony har imidlertid funnet det ut sammen, og resultatet er en umiddelbar rendering i felt av punktskyen på en måte som aldri har vært gjort før.