เทคโนโลยี SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) แบบมือถือได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บทความนี้จะเจาะลึกข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยี SLAM แบบมือถือ และวิเคราะห์ว่าเทคโนโลยีดังกล่าวสามารถกลายมาเป็นเทคโนโลยีการวัดรุ่นต่อไปได้หรือไม่

ข้อดีของ Handheld SLAM

การวัดแบบยืดหยุ่น

ข้อได้เปรียบหลักของ SLAM แบบถือด้วยมือคือความยืดหยุ่น อัลกอริทึม SLAM ทำให้ผู้ใช้สามารถวัดได้ในขณะเคลื่อนที่ แม้ว่าจะไม่ได้หมายความว่าสามารถเคลื่อนที่ได้โดยไม่ถูกจำกัดก็ตาม ผู้ผลิตแต่ละรายมีกฎการทำงานเฉพาะสำหรับระบบ SLAM ของตน เช่น ความเร็วในการเดิน แอมพลิจูดการแกว่ง การจัดการพื้นที่พิเศษ เป็นต้น ซึ่งต้องมีการฝึกอบรม อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องตรวจวัดระยะทางแบบคงที่หรือเครื่องสแกนแบบเดิม SLAM แบบถือด้วยมือจะให้อิสระมากกว่า

การดำเนินงานอย่างมีประสิทธิภาพ

อุปกรณ์ SLAM แบบพกพาโดยทั่วไปจะใช้งานได้ 10-60 นาที ภายใต้ข้อจำกัดของกฎการทำงานที่กำหนดโดยผู้ผลิต การวัดเพียงครั้งเดียวสามารถครอบคลุมพื้นที่ได้ 10,000-60,000 ตารางเมตร ทำให้ SLAM แบบพกพาเป็นหนึ่งในวิธีการวัดที่เร็วที่สุด รองจากระบบบนเครื่องบินเท่านั้น

ความหนาแน่นของจุดสูง

อุปกรณ์ SLAM แบบถือด้วยมือส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยี SLAM แบบเลเซอร์ โดยเฉพาะ SLAM แบบเลเซอร์ 3 มิติ แบรนด์เลเซอร์ชั้นนำ เช่น HESAI และ VELODYNE มีความถี่ของจุด 30-64 ล้านจุดต่อวินาที ทำให้ SLAM แบบถือด้วยมือสามารถบรรลุความหนาแน่นของจุดเทียบเท่ากับสแกนเนอร์แบบตั้งโต๊ะทั่วไป โดยความหนาแน่นของจุดพื้นจะอยู่ที่ 5,000-10,000 จุดต่อตารางเมตร

รอบทิศทาง ไม่มีจุดบอด

SLAM แบบมือถือช่วยให้สามารถสแกนได้รอบทิศทาง ครอบคลุมพื้นที่การวัดสูงสุด แม้ว่ามุมการวัดจะถูกจำกัดด้วยความสูงของอุปกรณ์มือถือ (ปกติอยู่ที่ 1.5-1.8 เมตร) ซึ่งอาจไม่ครอบคลุมอาคารสูงได้ทั้งหมด แต่ความสามารถในการสแกนรอบทิศทางนี้ก็เพียงพอสำหรับความต้องการการวัดส่วนใหญ่

ข้อมูลดิบที่อุดมไปด้วย

SLAM แบบมือถือไม่เพียงแต่ให้พิกัด XYZ เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเข้ม (Intensity) ค่า RGB และภาพพาโนรามาด้วย ข้อมูลเหล่านี้ช่วยเพิ่มการวิเคราะห์ลักษณะพื้นดิน ช่วยในการตัดสินคุณลักษณะ และช่วยในการตรวจสอบความแม่นยำ ภาพพาโนรามายังให้บันทึกสภาพแวดล้อมของไซต์และคุณลักษณะอีกด้วย

ผลผลิตที่หลากหลาย

ข้อมูลจาก SLAM แบบพกพาสามารถประมวลผลเป็นรูปแบบต่างๆ ได้ เช่น กลุ่มจุด แผนที่เส้น (เช่น แผนผังภูมิประเทศและผังพื้น) โมเดล 3 มิติ โมเดล 3 มิติตามความเป็นจริงอย่างรวดเร็ว และอื่นๆ อีกมากมาย ความสามารถในการสร้างเอาต์พุตหลายรายการจากการวัดครั้งเดียวนี้ช่วยหลีกเลี่ยงการวัดซ้ำซ้อนและเพิ่มประสิทธิภาพ

ข้อเสียของ Handheld SLAM

ต้องมีประสบการณ์

เทคโนโลยี SLAM ต้องใช้ประสบการณ์และการฝึกอบรมในระดับหนึ่งจึงจะได้การวัดที่แม่นยำ ผู้ปฏิบัติงานที่ไม่มีประสบการณ์อาจผลิตข้อมูลที่มีความแม่นยำลดลงเนื่องจากเทคนิคการทำงานที่ไม่เหมาะสม แม้ว่านี่จะเป็นความท้าทาย แต่คาดว่าปัญหาจะดีขึ้นเมื่อเทคโนโลยีมีความสมบูรณ์มากขึ้นและได้รับการนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้น

ค่อนข้างเฉลี่ย

คุณภาพของกลุ่มจุดเมื่อเทียบกับเครื่องสแกนเลเซอร์แบบตั้งพื้น คุณภาพของกลุ่มจุดของ SLAM แบบถือด้วยมือจะด้อยกว่าเล็กน้อย โดยทั่วไปแล้ว เครื่องสแกนแบบตั้งพื้นจะมีความหนาแน่นของจุดที่สูงกว่าและกลุ่มจุดที่มีความละเอียดกว่า นอกจากนี้ ข้อผิดพลาดในการคำนวณวิถีระหว่าง SLAM แบบถือด้วยมือยังส่งผลกระทบต่อข้อมูลกลุ่มจุดได้ อย่างไรก็ตาม สำหรับแอพพลิเคชันที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูงมาก คุณภาพของกลุ่มจุดของ SLAM แบบถือด้วยมือมักจะเพียงพอ

ต้นทุนสูง

ค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ SLAM แบบพกพาอาจสูงเกินไปสำหรับบริษัทและองค์กรการวัดหลายแห่ง แม้ว่าราคาอาจเป็นอุปสรรค แต่ผู้ที่พบการใช้งานหรือโครงการที่เหมาะสมก็ยังสามารถรับประโยชน์จากมูลค่าที่เสนอโดย SLAM แบบพกพาได้

พื้นที่การใช้งาน

เทคโนโลยี SLAM แบบพกพามีการประยุกต์ใช้งานที่มีศักยภาพมากมาย ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงพื้นที่ต่อไปนี้:

การทำเหมืองแร่:การวัดปริมาณแร่ ปริมาตรหลุมเปิดและปริมาณการขุด และแบบจำลอง 3 มิติของเหมืองแร่

การวัดสต๊อกสินค้า:การวัดปริมาตรของสต๊อกต่างๆ เช่น เมล็ดพืช ทราย และถ่านหิน

การวัดขนาดหน้าอาคาร:เหมาะสำหรับการวัดด้านหน้าอาคารแบบเรียบง่าย โดยเฉพาะในโครงการปรับปรุงเมือง

การสร้างแบบจำลองและการสร้างใหม่แบบ 3 มิติ:การสร้างแบบจำลอง 3D/BIM การเก็บถาวรดิจิทัล และงานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง

การวัดพื้นที่ใต้ดิน:การสร้างผังพื้นและแบบจำลอง 3 มิติ สำหรับพื้นที่ใต้ดิน

การแก้ไขแผนที่ภูมิประเทศ:มีประโยชน์สำหรับการแก้ไขพื้นที่ขนาดเล็กของแผนที่ภูมิประเทศ

แอปพลิเคชั่นอื่น ๆ:รวมถึงการใช้งานด้านป่าไม้ การศึกษา การสำรวจถ้ำ การวัดความสำเร็จในการก่อสร้าง และการติดตามความคืบหน้า

โอกาสของ Handheld SLAM

โดยสรุป เทคโนโลยี SLAM แบบพกพาซึ่งมีความยืดหยุ่น มีประสิทธิภาพ และความสามารถในการส่งออกที่หลากหลาย แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่สำคัญในการเป็นเทคโนโลยีการวัดรุ่นต่อไป อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องแก้ไขความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับความสมบูรณ์ของเทคโนโลยี ความแม่นยำของข้อมูล และการประมวลผลแบบเรียลไทม์ เมื่อเทคโนโลยีมีการพัฒนาและสถานการณ์การใช้งานขยายตัวขึ้น SLAM แบบพกพาน่าจะมีบทบาทสำคัญในการวัดในอนาคต