Chú thích 3D (3D Annotation) chứa đầy những thuật ngữ phức tạp. Vậy LiDAR là gì? Nó liên quan như thế nào đến đám mây điểm (point clouds), công nghệ ghi lại thực tế (reality capture) và những kiến thức cơ bản về khảo sát 3D? Đây chính là những gì chúng tôi sẽ giải thích tại đây, mang đến cho bạn cái nhìn sâu sắc về các tiêu chuẩn 3D trong khảo sát hiện đại.
Theo một báo cáo từ Research and Markets, thị trường toàn cầu cho công nghệ LiDAR (Light Detection and Ranging – Phát hiện và Đo khoảng cách bằng ánh sáng) dự kiến sẽ đạt 4,5 tỷ USD vào năm 2022 từ mức 1,5 tỷ USD vào năm 2017, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 24,0%. Với các lĩnh vực như thám hiểm không gian, ô tô, quân sự và quốc phòng, năng lượng, xây dựng, môi trường và khai khoáng được xem là các phân khúc tăng trưởng mạnh, tác động của LiDAR sẽ rất rộng rãi.
Nếu LiDAR chưa ảnh hưởng đến ngành của bạn, thì rất có thể nó sẽ sớm làm điều đó. Những tiến bộ trong xử lý đám mây điểm đang giúp công nghệ LiDAR trở nên dễ tiếp cận hơn bao giờ hết. Vì vậy, bây giờ chính là thời điểm thích hợp để tìm hiểu về LiDAR và mối liên hệ của nó với đám mây điểm.
LiDAR là gì?
LiDAR là một phương pháp nhiều hơn là một công nghệ. Mặc dù hiện nay phần lớn các nguồn tài liệu xem “LiDAR” là một từ viết tắt (Light Detection and Ranging), nhưng thuật ngữ này ban đầu được ghép từ hai từ “light” (ánh sáng) và “radar”. Khi LiDAR lần đầu tiên được đề xuất vào những năm 1960, các thiết bị laser và cơ chế phát hiện còn cồng kềnh và chậm chạp — tuy nhiên, mọi thứ đã thay đổi rất nhanh chóng.
Về cơ bản, LiDAR là một quy trình cảm biến từ xa, thu thập các phép đo để tạo ra các mô hình và bản đồ chú thích 3D (3D annotation) của các vật thể và môi trường xung quanh. Bằng cách sử dụng ánh sáng cực tím, ánh sáng khả kiến hoặc ánh sáng hồng ngoại gần, LiDAR đánh giá các mối quan hệ không gian và hình dạng bằng cách đo thời gian ánh sáng phản xạ từ vật thể trở lại máy quét.
LiDAR mô tả các công cụ công nghệ thực hiện quá trình này, nhưng chính xác hơn, nó mô tả phương pháp đo “thời gian bay” (time-of-flight). Một phép so sánh dễ hiểu cho chú thích 3D là việc sử dụng sóng âm định vị (echolocation) của loài dơi để xác định vị trí và khoảng cách của vật thể.
LiDAR có thể nhắm vào nhiều loại vật liệu khác nhau, bao gồm cả các vật thể phi kim loại, đá, mưa, hợp chất hóa học, khí dung (aerosol), mây, và thậm chí cả các phân tử đơn lẻ. Một chùm tia laser hẹp có thể lập bản đồ các đặc điểm vật lý với độ phân giải rất cao — ví dụ, một máy bay có thể lập bản đồ địa hình với độ phân giải 30 cm (12 inch) hoặc tốt hơn.
Khi sử dụng LiDAR, quét mặt đất cố định (stationary terrestrial scanning) là phương pháp khảo sát phổ biến nhất, ví dụ như trong đo đạc địa hình truyền thống, giám sát công trình, ghi tư liệu di sản văn hóa và điều tra pháp y. LiDAR mặt đất thường được thực hiện bằng một máy quét được đặt trên giá ba chân. Tuy nhiên, các ứng dụng mặt đất của LiDAR (quét laser mặt đất) ngày càng trở nên di động hơn. LiDAR di động (mobile LiDAR) có thể được gắn vào ba lô đeo sau lưng, hoặc trên các phương tiện như ô tô hoặc tàu hỏa, cho phép thu thập dữ liệu với mật độ điểm rất lớn và tốc độ tương đối nhanh.
Những thách thức của LiDAR
Cũng như bất kỳ ứng dụng nào của công nghệ tiên tiến, LiDAR cũng đối mặt với một số thách thức, và việc nắm được những điểm này sẽ giúp hiểu rõ hơn cả tiềm năng lẫn giới hạn của công nghệ này. Các thách thức chính có thể được tóm tắt như sau:
- Cần có đường nhìn trực tiếp (line of sight access)
- Bề mặt phản chiếu mạnh có thể gây ra sự nhiễu loạn cho tia laser
- Thời tiết xấu có thể làm gián đoạn quá trình thu thập dữ liệu.
Mặc dù hiện nay đang có nhiều khoản đầu tư nhằm khắc phục các thách thức này — đặc biệt trong lĩnh vực sử dụng LiDAR cho phương tiện tự hành — nhưng việc ứng dụng LiDAR cho các đối tượng cố định vẫn là trường hợp được chứng minh hiệu quả và chính xác hơn ở thời điểm hiện tại. Đây cũng là phương pháp đáng tin cậy hơn để triển khai công nghệ và phương pháp đo lường dựa trên LiDAR.
LiDAR hoạt động như thế nào?
Các hệ thống LiDAR phát ra các xung ánh sáng nằm ngay ngoài phổ nhìn thấy được và ghi lại thời gian mỗi xung mất để quay trở lại. Hướng và khoảng cách của bất kỳ vật thể nào mà xung ánh sáng chạm phải sẽ được ghi lại dưới dạng một điểm dữ liệu. Các đơn vị LiDAR khác nhau có những phương pháp khác nhau, nhưng nhìn chung, chúng quét theo hình tròn giống như một đĩa RADAR, đồng thời di chuyển tia laser lên và xuống.
Khi các phép đo riêng lẻ được xử lý và sắp xếp, dữ liệu LiDAR trở thành dữ liệu đám mây điểm. Các đám mây điểm ban đầu là tập hợp lớn các điểm độ cao 3D, bao gồm x, y, và z, cùng với các thuộc tính bổ sung như dấu thời gian GPS nếu có.
Các đặc điểm bề mặt cụ thể mà tia laser gặp phải có thể được phân loại thêm sau khi dữ liệu đám mây điểm LiDAR ban đầu được xử lý. Độ cao của mặt đất, các tòa nhà, tán rừng, cầu vượt và bất kỳ thứ gì khác mà tia laser gặp phải trong quá trình khảo sát đều tạo thành dữ liệu đám mây điểm.
Với đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp, thành thạo kỹ năng chuyên môn và tràn đầy kinh nghiệm, Công ty TNHH BPO.MP tự hào là công ty nhập liệu uy tín phấn đấu trở thành công ty nhập liệu tốt nhất cung cấp các dịch vụ nhập dữ liệu thuê online chất lượng hàng đầu với giá cả cạnh tranh, thỏa mãn mọi nhu cầu của khách hàng.
Dịch vụ thuê ngoài quy trình kinh doanh (BPO) hay dịch vụ thuê ngoài BPO là thực sự cần thiết đối với mỗi doanh nghiệp.
Các dịch vụ công ty BPO.MP cung cấp:
– Số hóa tài liệu
– Nhập liệu và xử lý dữ liệu
– Đào tạo cho AI – Trí tuệ nhân tạo
– Gán nhãn dữ liệu
– Gia công tài chính – kế toán
– Viết Content
– Gia công và xử lý ảnh DTP
– Biên – Phiên dịch
– Giới thiệu nhân sự
Mọi thông tin chi tiết xin vui lòng liên hệ qua Hotline: +84 931 939 453 hoặc gửi email về địa chỉ: info@mpbpo.com.vn
