Khi điện thoại thông minh cũng được trang bị cảm biến LiDAR như Apple iPhone 13, 14…đã thu hút sự chú ý của các chuyên gia đo đạc. Nó cho phép người sử dụng dễ dàng thu thập dữ liệu Point Cloud từ chính công cụ giao tiếp hàng ngày mang theo bên mình. PIX4D đã cho ra đời ứng dụng PIX4Dcatch có khả năng tích hợp phép đo ảnh và LiDAR cho kết quả khảo sát chính xác hơn và khả năng lập bề mặt 3D mịn hơn.
Point Cloud 3D ở bên trái được tạo bằng PIX4Dcatch phép đo ảnh và ở bên phải là ứng dụng chỉ dành cho LiDAR.
Trên đây là các Point Cloud 3D được tạo bằng cách quét một khối bê tông. Bên trái là Point Cloud đo quang được quét bằng PIX4Dcatch và bên phải là Point Cloud do LiDAR tạo. Có thể thấy, đám mây điểm do PIX4Dcatch tạo ra có mật độ cao hơn và bạn có thể thấy GCP 5cm x 5cm được đặt ở rìa.
Sự khác biệt về mật độ điểm giữa quá trình quét bằng điện thoại di động chỉ được trang bị LiDAR so với điện thoại di động sử dụng phương pháp quang học đặc biệt đáng chú ý đối với các kết cấu có bề mặt phức tạp. Công nghệ Photogrammetry tạo ra các Point Cloud 3D từ hình ảnh trên cơ sở Pixel, có thể tái tạo các hình dạng thậm chí rất nhỏ.
Point Cloud được quét bằng PIX4Dcatch ở bên trái đã chụp chính xác các cạnh, được tái tạo kém chính xác hơn Point Cloud từ LiDAR ở bên phải.
LiDAR trên điện thoại di động có mật độ thấp hơn máy quét LiDAR chuyên dụng khảo sát nên Point Cloud có xu hướng ít dày đặc hơn. Ngoài ra, nó cũng không tốt trong việc tái tạo các cạnh.
Dưới đây là mặt cắt ngang của một khối. Point Cloud từ LiDAR có màu cam và Point Cloud từ phép đo quang có màu xanh lục. Có thể thấy từ các hình ảnh, phần trước bị phân tán rải rác, trong khi phần sau được tái tạo đẹp mắt đến tận các cạnh.
Chúng tôi đã đo chiều rộng thực tế của một kết cấu và so sánh nó với Point Cloud 3D, giá trị là 3,180m.
Point Cloud thu được bằng phép đo ảnh của PIX4Dcatch có sai số 0,004m. Tương tự, Point Cloud được tạo ra từ LiDAR nằm rải rác trên một khu vực rộng, do đó kết quả thay đổi theo từng centimet, tùy thuộc vào điểm được đo. Kết quả là sai số 0,047m khi sử dụng điểm bên ngoài làm tham chiếu và sai số 0,012m khi sử dụng điểm trung tâm làm tham chiếu.
Point Cloud từ LiDAR (màu cam) và Point Cloud từ phép đo quang (màu xanh lá cây).
Trong hình ảnh trên, Point Cloud từ LiDAR có sai lệch lên tới 7-8 cm tùy thuộc vào điểm được đo.
Phạm vi hoạt động hiệu quả của LiDAR tích hợp trên iPhone và iPad khoảng 5 mét trở lại. Vì vậy, khi quét diện rộng, cần quét bằng cách di chuyển thiết bị lên, xuống, trái, phải một cách đáng kể. Ngoài ra, nếu là tòa nhà cao tầng thì không thể quét được đối tượng ở độ trên 5 mét.
Mặt khác, phương pháp quang học, sử dụng hình ảnh làm đầu vào, có thể tái tạo các vật thể ở xa miễn là chúng có thể nhìn thấy được. Hình ảnh dưới đây là bản tái tạo của một kết cấu cao 6,6 mét. Quá trình đo quang đã được hoàn thành chỉ sau một lần xoay với PIX4Dcatch.
Bên trái là bản quét PIX4Dcatch bằng đo ảnh quang học và bên phải là bản quét LiDAR.
PIX4Dcatch kết hợp các lợi ích của phép đo ảnh và LiDAR
Thông qua phần trình diễn này, chúng tôi có thể xác nhận những ưu điểm của phép đo ảnh, chẳng hạn như mật độ điểm, khả năng tái tạo cạnh và thu thập Point Cloud trên phạm vi rộng, với đầu ra thực tế. Tuy nhiên, công nghệ LiDAR trên điện thoại di động cũng có một ưu điểm: nó không yêu cầu bất kỳ quá trình xử lý nào nên có thể nhìn thấy kết quả ngay lập tức.
Mặc dù PIX4Dcatch dựa trên phép đo ảnh nhưng nó cũng được phép đo LiDAR, được sử dụng làm chức năng xem trước để kiểm tra kết quả quét ngay tại chỗ. Ngoài ra, các Point Cloud mà LiDAR thu được có thể được sử dụng để tái tạo các bề mặt nhẵn (chẳng hạn như ô tô) vốn khó sử dụng bằng phương pháp ảnh quang học. Về bản chất, việc tích hợp cả phương pháp đo ảnh và LiDAR trong PIX4Dcatch sẽ tăng cường chức năng của nó, khiến nó trở thành một công cụ hữu ích cho các dự án quét chuyên nghiệp.
>>> Xem thêm: PIX4Dcatch – Phần Mềm Hiện Trường
