LiDAR SLAM製品の選び方

ハンドヘルド型スキャナーであるLiDAR SLAM製品が小型軽量化、点群の精細・精度の向上により、非常に注目が集まっています。

ここでは、LiDAR SLAM製品を選択するに当たって注意すべき点を出来るだけ客観的に纏めました。

LiDAR SLAMの原理

LiDAR SLAMとは、LiDARセンサーを使用して周囲の3次元構造をリアルタイムで取得し、自己位置を推定する技術です。レーザを対象物に当て反射してくるまでの時間、角度により物体までの距離や位置を正確に測定することができます。

SLAM技術には、LiDAR SLAM以外に、Visual SLAM、Depth SLAMがありますが、LiDAR SLAMは他の方式と比較して、光量が少ない夜間でも測定でき、屋内でも正確という特徴があります。最近の製品は、LiDAR SLAM＋Visual SLAMが主流になっているようです。

基本的に、LiDAR SLAMは周囲の3次元構造を把握して自己位置を推定する技術だけに、周りに何も無いオープン（特徴がない）な空間を苦手としますので、これを理解して運用を考慮する必要があります。

LiDAR SLAM製品の選び方

LiDAR SLAM製品を選択するには、上記LiDAR SLAMの原理を理解した上で、利用環境、予算、運用目的にあった製品を選択することが大事になります。

• 利用環境
  本記事を参照されている方は測量用途が多いと思いますが、町の中のような特徴点が多い場所での計測なのか、河川、高速道路などオープンエリアが多い場所での計測が多いのか、を考慮する必要があります。製品によっては、オープンエリアでの測定を強化したものがございます。また、測定したいレンジによりLiDARモジュールが異なりますので、どの位の範囲の測定が出来れば良いかも明確にする必要があります。大は小を兼ねるといいますが、大きなレンジを測定するとなるとLiDARモジュールが大型化し、コストが数倍にもなるからです。
• 予算
  使用されるLiDARモジュールによって価格帯も大きく幅がありますが、最近はMid360の小型モジュールを使用した低価格帯の製品が人気です。測定レンジは対象物にもよりますが、30~50m程度になります。本記事は、Mid360を搭載した製品に限定しています。
• 運用目的
  目的が測量用途の場合、多くの補正方式を持っている製品が良いかと思いますが、価格も比例する為、予算を踏まえて目的に合ったものを選択するのが良いかと思います。

LiDAR SLAM製品の機能比較

弊社で二つのメーカの製品を扱っていますが、それぞれ特徴があります。この２つと、もう一つ他メーカのを加えた3製品で比較します。その方がわかりやすいかと思います。

外観

SHARE S20	Greevalley O2Lite

機能や性能の比較

SPECに現れない精度や点群の状態などは、各製品のホームページに検証レポートへのリンクを記載していますので、ご確認ください。

次に、弊社が使用して感じた各製品の良い点、悪い点をご紹介します。

SHARE S20

SARE S20の詳細は、リンク先をご確認ください。

良い点

• 付属するアプリ及びソフトウエアは、直感的に使用出来、非常にシンプルで使いやすい。
• カメラの画素数が高いためRGB表示が綺麗。樹木の点群は特に綺麗に見える。
• RGB用の写真は、そのまま取り出す事が出来、Metashapeなどの点群ソフトウエアで点群を生成することが出来る。カメラは機械式シャッターの為、フリッカー現象、ローリング現象が発生しない。
• 価格対性能のコストパフォーマンスが非常に良い製品。

悪い点

• 日本の座標系に対応しているが、垂直座標系はまだサポートされていない為、RTKモードで測定した点群の高度は楕円体高になる。標高に変換する場合は、Metashapeなどの既存のソフトウエア環境を持っていることが必要。（逆に保有していればとてもお得な製品です。）

(注）Metashapeで楕円体から標高に変換するには別途ジオイドモデルが必要です。

Greevalley O2 Lite

Greevalley O2 Liteの詳細は、リンク先をご確認ください。

良い点

• 多くの機能やアクセサリーがあり、多くの運用を想定した使い方をすることが出来る。日本の座標系にも完全対応。
• LiGripシリーズとして実績ある為、ソフトウエアの完成度は高い。

悪い点

• 機能は豊富なため、ソフトウエアの使い方を覚えるまで少し時間がかかる。
  （弊社リファレンスマニュアルにて軽減）

最後に

これらをご参考に製品をご選択ください。ご相談頂ければ、より詳細なお話をすることも可能です。

以上です。