手持式SLAM掃描儀
是新型應用於測量行業的儀器，本文將說明手持掃描儀原理，帶你了解使用它的優點，最後推薦手持式SLAM掃描儀專業設備廠商「獻發」。
目錄
一、手持式SLAM掃描儀原理介紹
（一）SLAM是什麼？「同步定位與地圖構建」即時定位
二、為何需使用手持式SLAM掃描儀？優點介紹
（一）走到哪，測到哪
（二）單次測量的作業面積大
（三）點密度大
（四）全方位、無死角測量
（五）原始數據信息豐富
（六）成果多樣性
三、手持式SLAM掃描儀測量應用
（一）礦區
（二）體積測量
（三）立面測量
（四）三維建模，重建/數字存檔
（五）老舊建物測量
（六）地形圖
一、何謂手持式SLAM掃描儀
什麼是SLAM英文全稱：
Simultaneous Localization and Mapping，即「同步定位與地圖構建」即時定位。三個關鍵詞：即時、定位、地圖構建。
1、定位
定位大家應該都比較清楚，我們熟知的GPS定位，全站儀定位等定位方式，大部分都是利用測距、測角來實現。SLAM定位也是同理，當你把機器人放置在一副地圖當中的時候，通過測量機器人J到三個已知角點（A-B-C）的距離，通過三角定位原理，那麼就可以反算出機器人的位置。
當然上述只是簡化了定位，其實位置裡面還有一個很重要的值就是姿態（ROLL、PITCH、HEADING），這三個值的獲取就要涉及傳感器坐標系與地圖坐標系的位置變換，可以理解為七參數中的旋轉角。
2、地圖構建
當已知不同位置（下圖中的J1-J3）的位置和姿態以後，通過激光雷達掃描儀對物體進行掃描，那麼我們就可以獲取地圖數據了。這有點類似於我們傾斜攝影測量做好了空三之後（空三就是求得照片的準確的位置+姿態），對我們的地物進行三維重建。
3、即時
到這裡你們可能會疑問，我是先有地圖還是後有地圖呢？
有地圖的話，我的位置與姿態都可以獲得，進而掃描場景，那麼既然有地圖，我還要掃描有何用。
有定位的話，那麼這個定位從哪裡來呢，在外場的時候，我們可以依賴GPS+IMU。但是在商場、地下管廊、沒有GPS信號的區域呢，這個時候我就需要地圖數據了。
所以，上述問題類似於先有雞還是先有蛋的問題了。
那麼這個時候，SLAM的“即時”就可以解決這個問題，通俗解釋就是我可以邊定位，邊地圖構建。
比如你要去一個陌生的地方逛商場。首先乘坐計程車到達門口，然後下車拍照打卡，對商場的入口處及周邊有初步認識之後，進入商場。每逛完一個商店後，都會跟上一家商店聯繫起來（假如你記憶力超群），比如他們之間的距離，位置關係，以及你現在所處的位置等等，依次瀏覽所有門店，最後對整個商場的輪廓有了一個整體的認識。
二、手持SLAM優點
1、走到哪，測到哪
手持SLAM設備最大的特點肯定要放到手持這個動作上面，由於SLAM算法的優越性，手持可以做到走到哪裡測到哪裡。
當然這種走到哪裡測到哪裡不是說，你真的可以隨風奔跑，做一個放蕩不羈愛自由的人，SLAM也有一套固有的行走規則，特別是不同廠家的對自己的SLAM都形成了一套完整的行走規則（行走速度，擺動幅度，特殊區域處置，閉環等等，這些需要操作人員接受廠家一定程度上的培訓）。所以這種自由是在行走規則裡面的自由，但相比較于傳統測量來說（架站的全站儀，掃描儀），還是更自由一些。
2、單次測量的作業面積大
市面上的手持SLAM的作業時間一般為10-60分鐘，在廠商的行走規則約束下，作業面積在10000-60000平之間（面積：時間=1000:1）。如此之高的測量效率應該來說是除了機載以外，最快的測量手段了。
3、 點密度大
這裡的手持SLAM指的是雷射SLAM，而且是三維雷射SLAM。市面上用於手持SLAM的三維激光大部分都以HESAI 和VELODYNE為主，這些雷射頭的線束通常以16、32線為主，對應的測點頻率為30-64萬。這個測點頻率已經可以跟上一般的架站式掃描儀的點頻率。一般地面掃描儀點的密度可以達到5000-10000萬點/平方米。
4、全方位、無死角測量
除了點密度之外，全方位無死角的掃描，也是一大優點，因為你可以去到任何可以測量的地方進行掃描，可以最大限度的測量物體（而且，對物體的測量是不挑的，只要測量範圍內的所有物體都得以測量，特別是在立面測量時，可以避免漏測以導致的返工），並且SLAM不需要考慮通視，拼接。無死角這裡指的是有限範圍的，因為受限於地面手持的角度（大部分情況下手持的高度都在離地1.5-1.8m），測量特別高的建築或者只有特定角度朝向測量著時，不能無死角的測量，只能獲得一部分的點雲信息。至於這個點雲是否可以用，取決於你的用處。譬如你只是測量建築的形狀，底層建築的點雲完全足夠，高層的建築用處其實不大。
5、原始數據信息豐富
點雲除了擁有坐標（XYZ）信息以外，還擁有：① 強度 Intensity，可用於地物屬性判斷，地面標示線繪製，精度檢查等；② RGB值，點雲的彩色信息，可以真實的反映世界的色彩信息，為地物色彩判斷，屬性判斷提供依據。③ 另外，手持一般都有全景影像，是現場的拍照記錄，可用於現場環境查看，地物屬性判斷等；
真彩色
強度
全景影像
6、成果多樣性
這裡的成果不是說，我原始的數據就有很多成果的意思，所謂成果多樣性，是手持的數據成果可以加工成多種，比如最直接的點雲成果、基於點雲成果的線化圖（地形圖、平面圖）、基於點雲的人工三維模型，基於點雲封裝和貼圖的快速實景三維模型、礦道三維模型和體積、堆體體積等等。真正做到一次測量輸出多種成果，無需反復測量。
三、應用方向
1.礦區
礦區體積測量（露天堆體，挖掘體積量），礦區平面圖，礦洞三維模型等等。
2.體積測量
體積測量：只要一切能形成堆的堆體，糧食堆，沙堆，砂石船，煤堆都有測量需求。
3.立面測量
對於簡單的立面、目前SLAM技術基本滿足需求。
4.三維建模，重建/數字存檔
基於點雲的三維/BIM建模，自動三維重建，數字存檔。以及基於手工三維模型生成的平面圖。
5.老舊建物測量
老舊舊物基本很多地方沒有圖紙或者圖紙老舊，基於點雲和高像素的全景，可以生成平面圖以及三維模型。
6.地形圖
由於現在空域越來越不好申請，手持SLAM具有直接獲取帶有絕對坐標的點雲的能力，因此可以用來對地形圖進行測量。
7. 其他
林業應用、教學、石灰岩洞調查、竣工測量、施工進度監測。