Création de cartes intérieures 3D avec un système de sac à dos portable

Créer des cartes 3D avec un sac à dos

Crédit : Université de Twente

En cas d’urgence, des informations à jour sur l’intérieur des bâtiments doivent être facilement disponibles pour les premiers intervenants. Le chercheur de l’UT Samer Karam a développé un système de cartographie portable (l’ITC-Backpack) qui peut cartographier l’intérieur des bâtiments en quelques minutes seulement.

De nombreux grands bâtiments publics peuvent devenir assez complexes à cartographier avec précision. Les plans d’étage (cartes 2D) ne représentent que des informations importantes et peuvent s’emmêler dans des bâtiments complexes. Ils sont souvent difficiles à lire rapidement. Pour aggraver les choses, après chaque processus de reconstruction ou de rénovation, ces cartes sont obsolètes. En cas d’urgence, il est important de comprendre la situation actuelle d’un seul coup d’œil. Les cartes 3D d’intérieur peuvent être la solution.

La propagation de COVID-19 a fait prendre conscience de l’importance de la cartographie intérieure en 3D. Les cartes numériques des espaces intérieurs peuvent aider à assurer la distanciation sociale, le tourisme virtuel et la prise de décision immobilière sans avoir besoin de se présenter en personne.

Cartographie intérieure en 3D

Les méthodes de cartographie traditionnelles dépendent d’appareils statiques, tels que les scanners laser terrestres, qui prennent du temps et peuvent devenir coûteux. Ils nécessitent de configurer l’appareil dans de nombreuses positions différentes. Ainsi, un scan 3D précis peut prendre des heures. Pour son doctorat. défense, UT-chercheur Samer Karam, a développé le ITC-Backpack, un système de cartographie mobile portable qui peut numériser les intérieurs des bâtiments rapidement et à des niveaux de détail élevés.

Créer des cartes 3D avec un sac à dos

Figure 1 : Nuages ​​de points 3D et leurs emplacements intérieurs respectifs. Crédit : Université de Twente

sac à dos ITC

Le système se compose de trois scanners de détection et de mesure de la lumière 2D (LIDAR) et d’une unité de mesure inertielle (IMU). Les scanners LIDAR fournissent des points laser. “Ils enregistrent des points sur les murs environnants, le plafond et le sol”, explique Karam. L’IMU mesure les accélérations et les vitesses angulaires du sac à dos au fil du temps. Ces données sont utilisées pour estimer les changements de pose. Comme les systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS) ne fonctionnent pas à l’intérieur des bâtiments, le sac à dos ITC utilise un algorithme de localisation et de cartographie simultanées (SLAM) développé au cours de la trajectoire de recherche de Karam. « C’est un SLAM basé sur LIDAR-IMU qui repose sur des structures planes dans les environnements construits intérieurs », explique-t-il.

Boucle de fermeture

La création d’une carte 3D à partir de ces points de données 2D s’est avérée difficile. “Le bruit du capteur, les erreurs d’estimation de pose et la complexité de certains bâtiments entraînent une dérive au bout d’un certain temps”, explique Karam. murs du couloir avec une certaine dérive. Pour résoudre ce problème, j’ai développé une technique de fermeture de boucle spécifique qui permet au système de sac à dos de reconnaître les endroits précédemment visités et de corriger la dérive. “

Tester le système

Le sac à dos a été testé dans plusieurs environnements intérieurs publics avec différents niveaux de complexité. Karam a testé le sac à dos ITC dans le bâtiment de l’Institut de géodésie et de photogrammétrie de l’Université de Braunschweig en Allemagne, le bâtiment des pompiers à Haaksbergen et plusieurs bâtiments de l’Université de Twente aux Pays-Bas. « J’ai même validé le système dans la salle qui accueillait ma soutenance de thèse, raconte Karam.


Création de cartes 3D de bâtiments complexes pour la gestion des catastrophes


Fourni par l’Université de Twente

Citation: Création de cartes intérieures 3D avec un système de sac à dos portable (2021, 24 novembre) récupéré le 24 novembre 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-11-3d-indoor-wearable-backpack.html

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