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LiDAR市場爆發在即 數據處理軟體顯現C位之爭

2018-09-07 13:50:47 | 來源: 東北新聞網 | 編輯: 朱安娜 | 責編: 鄭思雯
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  7月底,中國政府採購網更新了一條“不起眼”的中標公告,國家基礎地理信息中心公開招標的“國家應急測繪保障能力建設項目”,對於普通大眾來說,這個公告確實不太起眼。但是對業內人士而言,這次標底卻很不尋常,每年的國家應急測繪保障能力建設項目意味著新技術、新產品、新解決方案將投入到各類突發事件對應急測繪保障服務之中,不尋常在於該項目標的物是國內公司數字綠土的LiDAR360數據處理軟體,這類標的物在過往招標項目中並不常見。

  仔細琢磨中標公告其中透露的信息,可謂“細思極恐”。激光雷達發展已經進入了全新階段,在硬體發展到一定階段後,軟體算法及算力成為核心關鍵,一個全新市場逐漸隱現。其次可以證明國產LiDAR 數據處理軟體已經進入國家項目的採購名單,同時更加意味著國產LiDAR 數據處理軟體打破長期被海外產品壟斷的局面。公告背後是激光雷達技術應用發展的一小步,同時也是值得國內LiDAR數據處理領域內所有企業彈冠相慶奔走相告的一大進步。

【業界】LiDAR市場爆發在即 數據處理軟體顯現C位之爭

“國家應急測繪保障能力建設項目”中標公告

  激光雷達的二次革命:軟體崛起時刻

  近年來激光雷達應用確實取得了爆發性的進展,移動式、地面式、機載式硬體產品層出不窮,國內外也涌現出一批優秀的激光雷達硬體供應商,如Leica、Riegl、Optech、FARO等在傳統測量測繪設備企業,同時也有像Velodyne、Quanergy、Waymo異軍突起專注自動駕駛領域的激光雷達傳感器製造商。但是,激光雷達技術應用並未如預期的那樣在更多領域得到廣泛應用。究其原因,就是相對於激光雷達硬體產品的五花八門,目前市面上缺少廣泛應用於激光點雲數據的專業處理軟體。

  筆者曾走訪過一些測繪單位,發現某些用戶積極主動的使用激光雷達採集各種三維點雲數據,做了一些漂亮的展示項目後,然後才發現不知道該如何結合自身應用把數據真正的運營應用起來,比如做一個城市部件管理系統,沒有一款軟體能夠基於城市部件的全屬性信息進行自動提取、分類,就這樣把一份份珍貴的數據寶藏積壓箱底,無法發揮作用,這樣的案例並不少見,這樣的情況,到了亟待改變的時候了。

  歷史總是不斷重演某些重要規律。回看個人計算機的發展史,硬體的發展也曾大大超前于操作系統、數據庫和應用軟體的水平,但在計算機真正普及到大眾層面時,這就形成了整體發展的掣肘,困境同時也意味著巨大機遇,而在那個歷史時刻階段能抓住其中閃現的市場機會,直接、間接地催生了IBM、微軟、蘋果、甲骨文等巨頭的崛起和壯大,繼而走上壟斷的位置,隨後百花齊放的系統平臺和應用軟體的面世也最終構建形成了現今規模巨大的信息化與互聯網市場。今天,激光雷達市場上硬體與軟體的不均衡發展也面臨著同樣的問題,也同樣到了需要自我突破的歷史瓶頸。

  數字綠土CTO趙寶林對此印象深刻,他清楚地記得2000年左右,激光雷達在國內市場最開始動靜,是武漢大學引進的一些基站式的掃描設備,但隨後沉寂了很長一段時間。這無外乎是因為設備很笨重,操作也不方便。最重要的是,點雲數據處理算法一直沒能突破,所以只能做一些窄的行業應用。

  時至今天,產品集成度提升與規模化生產讓激光雷達硬體成本下降的同時也有效降低了原本高昂的數據獲取成本,而使用門檻的降低也會更多企業和科研機構能夠參與到LiDAR數據軟體的研發與挖掘應用中來,軟硬結合地為LiDAR市場的長遠發展插上一雙翅膀。LiDAR市場近年確實火爆,但假以時日其實還可以更加火爆,只是目前革命尚未成功,同志們仍須努力。

  產品與市場兩面:數字綠土的嶄露頭角

  成立於2012年的數字綠土早期確實默默無聞,數字綠土創始人、首席科學家郭慶華博士在美國市場看到了激光雷達不可抑止的市場潛力後,義無反顧地辭去了美國加州的終身教授,青年千人計劃引進回國投身創業。作為技術派的他把國際技術領先作為數字綠土產品線的基本要求。公司副總經理、CTO趙寶林畢業于中科院,也是十餘年一直深耕地信技術。公司北京總部的研發團隊將近百人,其中不包括產品、測試和運營的核心技術人員就多達70多人。技術驅動型的企業潛心研發時期必然默默無聞,但順豐的鉅額投資以及這幾年產品應用處處開花突然讓數字綠土出了名。

  對於產品,郭慶華博士曾在採訪中表達,“數字綠土的核心不是做傳感器,而是為解決激光雷達在行業應用中的痛點提供完整的軟硬體解決方案。在硬體方面專注系統集成,把最好的傳感器結合到一起,在保證高精度的前提下儘量壓低成本,降低移動激光雷達系統的價格門檻;在軟體方面,我們專注在開發擁有自主知識產權的海量三維數據的處理算法,並通過友好的人機交互界面,降低激光雷達數據的使用門檻。”郭博士提到的海量三維數據處理軟體就是開篇公告中所提及的LiDAR360。

  國際上常用的激光雷達數據處理軟體有:TerraSolid、ENVI LiDAR、Quick Terrain Moduler等,這些國際品牌歷來佔據著主要市場份額,它們解決了不少通用性問題,但在UI、易用性及國內市場特定領域的實際使用需求來說,還有許多不接地氣的不足。

  例如:能否有基於嚴密幾何模型的航帶拼接;能否對海量點雲數據快速可視化及編輯;是否擁有高精度和高適應性的濾波算法;海量DEM數據快速生成和三維可視化編輯(包括水域修復、地形修補);在應用中能否可以一鍵生成等高線、粗糙度、坡度、坡向圖等產品,而不需複雜的多步驟轉換,LiDAR360在多個應用領域都有針對性的解決方案。

  LiDAR360採用專利數據結構*.LiData和自主研發的IPTD濾波算法,可以跳過煩瑣的點雲數據分塊處理,可以瞬間加載海量點雲數據(單文件大於300GB,超過300億點等),並保持對LAS、TXT、 CSV等主流點雲數據格式的兼容。同時,LiDAR360採用多重視覺增強技術,在保持精度和三維信息的同時,使點雲數據更直觀,更清晰的可視化提取不同地物類型。目前LiDAR360主要應用於地形測量、林業普查、電力巡檢、災害評估、城市規劃、道橋鋪設等多個領域。最新版本的LiDAR360注入了影像及多光譜與點雲融合處理模塊多個行業應用模塊進行多源數據疊加分析,提取相關場景特徵點,進行點雲大數據信息分析挖掘,滿足不同行業多層次不同場景的應用需求。

  從更為廣大的應用範疇來講,激光雷達技術依然屬於新生事物,這使得推動市場教育就顯得尤為重要。

  自2016年起,國家測繪地理信息局職業技能鑒定指導中心,已聯合北京數字綠土科技有限公司舉辦了多期激光雷達數據處理及應用培訓班。通過培訓使學員掌握激光雷達以及數據處理原理,了解激光雷達在地形、電力、農林、礦山智慧測繪等相關行業的優勢及其應用,熟悉激光雷達點雲數據處理的基本流程與操作,掌握激光雷達行業作業方案和實戰技巧。

【業界】LiDAR市場爆發在即 數據處理軟體顯現C位之爭

【業界】LiDAR市場爆發在即 數據處理軟體顯現C位之爭

【業界】LiDAR市場爆發在即 數據處理軟體顯現C位之爭

聯合測繪地理信息局的激光雷達數據處理及應用培訓班

  另外,數字綠土也不斷與國內外高校開展合作,2018年與加州大學地理空間創新實驗室(GIF)&IGIS中心共同舉辦的關於LiDAR數據採集與處理研討會,利用LiMapper及LiDAR360軟體進行數據處理的訓練。

【業界】LiDAR市場爆發在即 數據處理軟體顯現C位之爭

  啟動未來百億市場

  法國市場研究顧問機構Yole Developpement數據顯示,激光雷達市場年營收從2017年的7.26億美元增至2023年的50億美元,年複合增長率(CAGR)為43%,目前正是開展移動激光雷達市場開拓的黃金時間。

  在過去三年時間堙A數字綠土的營業收入累計增長超50倍,在2017中國地理信息產業高成長企業榜單評選中名列第二。從未在激光雷達領域投資的快遞巨頭順豐,聯手北極光創投,在數字綠土身上投入千萬美元,順豐集團副董事長林哲瑩評價這筆投資時說,“順豐從來不做單純的財務投資。”順豐看好的是數字綠土核心技術在三維領域的廣闊前景。

  隨著傳感器設備性能迭代和測量算法日漸精進,數據獲取變得越發便捷,數據的處理環節反而成了制約系統整體提升的瓶頸。在可見的未來,無人機、無人車、個人可穿戴移動設備都會成為不斷收集著真實世界多種數據的源頭,海量的多源數據需要更快速處理,智慧化分析。需求數據處理軟體的細分市場也在這個背景下逐漸清晰,諸多嗅覺靈敏的企業玩家正逐漸聚集在一起,而在這個領域已經耕耘了七年的數字綠土此時默默站上了C位。

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