丨要点回顾丨
01 / 本项目通过留形科技自研算法MindSLAM™，手持扫描仪留形机Pocket和配套机器狗载具，对光线不足、几何约束不足、无GPS信号的复杂“城市地下管网”环境进行了快速、稳定、精准的空间高精度数据捕捉，并完成了千分之四精度的实时真彩定位和建模。
02 / 通过留形高效数据后处理MindCloud平台，在采集现场仅凭一台笔记本可在0.2倍采集时间内完成空间数据后处理，提升了大范围退化场景的数据质量，现场拿到最终结果，杜绝返工。
丨需求背景丨
近年来，中国乃至世界范围内，地面塌陷事故频发，基本原因往往包括施工扰动、地下管线老化坍塌、水文地质条件和道路荷载过高。
城市地下管网包括城市供水、排水、供电、供气、通信等，是城市基础设施的重要组成部分。随着城市建设的高速发展，我国近几年加大了对地下空间的开发利用，城市铺设的地下管网越来越多。
但地下管网由于涉及产权单位多，缺乏统一的规范管理；有些地下管网档案资料不齐，导致地下管网情况不明；加上地下管网的隐蔽性，无法确定管网的实际位置和埋设深度，在施工中损坏地下管网的情况时有发生，给城市建设管理和旧城改造带来了隐患。
旧城改造，地下管网 / 2024年10月新闻
“目前，我国城市发展已经进入了增量建设和存量更新并重的阶段，今后一个时期，城市改造更新的任务将越来越重。以城市重要的“里子工程”地下管网建设改造为例，有关方面预计在未来五年需要改造的城市燃气、供排水、供热等各类管网总量将近60万公里，投资总需求约4万亿。”
———— 国家发改委副主任刘苏社（人民网）
丨传统地下数据获取方案丨
过往针对地下管道沟道等场景采用的方案多为人工进入使用全站仪等架站式扫描仪来获取地下数据，存在危及人身安全和效率低下等问题。同时地下管道环境中的低光照、低特征退化场景的特点，使得纯视觉或者激光雷达移动建图方案的一些原理假设不再成立，对感知算法的鲁棒性提出了巨大的挑战。
在面对纹理缺乏、重复结构或光照不足的情况下，一些市面上的SLAM设备会面临退化的挑战，导致扫描位姿丢失、建图漂移，影响数据的完整性和可信度。
点击切换（传统人工巡检模式 / 架站式自动扫描仪模式）
丨项目设备及解决方案丨
01 / 项目采集设备
针对有限空间的地下管道及沟道，留形科技在算法上创新推出了前端多传感器防退化模式，后端全局BA回环的全栈解决方案。硬件采用留形科技的手持留形机Pocket和配套四足仿生机器狗，数据后处理采用留形科技MindCloud提升精度，并最终用MindCloud Render平台通过3DGS技术进行成果展示。
留形机Pocket防退化方案
留形机基于独家原创的MindSLAM™算法，专为应对复杂退化场景而设计。即便在光照极差、特征点稀少的隧道环境中，它依然能够实现超过千米的连续稳定扫描。MindSLAM™算法系统能够实时监测关键传感器的状态，根据监测结果灵活调整数据处理策略，确保在各种环境下都能提供可靠的服务。此外，MindSLAM™还具备智能的环境适应能力，能够用AI算法自动针对不同场景、光照强度等条件调整运算机制，提升精度，鲁棒性以及稳定性。此外，MindSLAM™还具备先进的回环检测功能，能够识别并优化路径，进一步提升系统的稳定性和准确性。
通过精准的传感器融合层面和智能算法策略优化，MindSLAM™确保了数据的高精度与连贯性，极大提升了设备在严苛环境中的适应性与可靠性，从而保障任务从开始到结束的顺利完成。这使得MindPalace Pocket系列产品在地下管网、隧道等退化场景中，展现出无可比拟的优势。
留形机Pocket搭载机器狗方案
针对狭小空间和危险隧道，留形设计出了留形机搭载配套机器狗方案 —— 利用机器狗小巧的身姿以及优秀的通过能力，搭载可以实时完成高质量三维数据采集和重建任务的留形机，完成有限空间高效采集作业。
尤其针对危险、低光照的复杂环境，留形机搭载配套机器狗方案可以有效代替人类完成高效的数据采集，在确保了狭小区域数据完整性的同时，更是基于“以人为本”的科技思维保护了数据采集人员的人身安全。
留形机Pocket搭乘船只方案
在河道沟道等复杂环境中，传统的架站方案常常因无法在移动的河道中固定设备而难以开展作业，而同类移动采集设备则会受限于场景而难以完成作业。而留形机移动作业方案则以其创新性和高效性，为这一难题提供了完美的解决方案。该方案采用人工手持设备，操作人员只需搭乘船只，即可轻松进行移动采集作业，极大地提高了作业的灵活性和便捷性。
留形机移动作业方案之所以能够在如此苛刻的条件下实现高效的操作，主要得益于其三大核心优势。首先，启动速度快。在单人手持的条件下，设备能够在短短5秒钟内迅速启动作业，不依赖初始化环境，大大节省了准备时间，提高了工作效率。其次，算法稳定性极强。结合先进的MindSLAM™算法，即使在条件苛刻的河道环境中，也能确保作业的稳定性和可靠性，让作业人员无需担忧设备性能，全身心投入到工作中。最后，数据处理速度快。得益于高效的后处理技术，现场工作人员可以在几分钟内拿到处理后的结果，当场查看最终数据，彻底杜绝了回到办公室后发现数据有问题而需要返工的尴尬局面。
留形机移动作业方案以其卓越的性能和创新的技术，为河道沟道等复杂环境的测绘和监测工作带来了前所未有的便利和高效。无论是应对紧急任务还是日常作业，都能轻松应对，确保工作的顺利进行。现场即时获取准确数据，不仅提高了工作效率，更提升了工作的准确性和可靠性，让每一次作业都更加得心应手。
02 / 项目数据后处理
采集到的海量三维数据和图像数据被传输至留形MindCloud平台进行处理。后处理首先在RTK-GPS延展模块的加持下，多次断续作业采集的数据被自动无缝拼接到一张完整的点云图中。之后对扫描得到的点云数据进行去噪、动态物体去除、全局回环等操作，提升大场景下原始数据的精度和质量。
设备同步采集的高清单反照片被同步采集在了一张地图中。后处理通过对高清照片的人工智能视觉分析，即可全自动判断出墙壁是否有裂缝以及其他风险。
针对需要重点关注的场景，MindCloud Render通过3DGS技术，可以渲染出视觉逼真的高斯泼溅模型。
丨成果展示及项目亮点丨
01 / 成果展示
留形科技的独特MindSLAM™高性能算法确保设备在光线不足、特征不明显、无GPS信号等复杂环境中也能实现稳定的三维数据采集和导航功能。通过全栈的解决方案，一站式的降低了城市复杂管网场景的三维数据获取难度。通过分析采集来的高清/多光谱相片以及三维数据，地下存在的管网堵塞和安全隐患变得一目了然。
02 / 项目亮点
机器狗遥感+自主导航数据采集
留形机搭载配套机器狗解决方案采用遥感+自主导航方式，机器狗灵活的四肢具有优秀的通过能力，确保了狭小区域数据采集的完整性。
此外，搭载的留形机扫描仪可以实时定位并生成精度为6-8mm的真彩高精地图，同时能够克服低光照、低特征环境所带来的退化问题。
稳定同时，100倍效率提升
留形机采用自主研发的MindSLAM™算法和极致优化的硬件配置，内外业处理时间比为1:0.2左右。相比业内1:20的处理速度，计算效率提升了100倍。在高效的同时，也兼顾了大范围作业时的鲁棒性和精度。
降本增效，简单易用
留形科技作为“地下管线及城市数据采集及三维重建项目”的主要方案设计方和硬件供应方，不仅在短时间内完成扫描、交付了高精度的三维数据模型，更是产出了一站式解决方案——包括地面数据采集留形机Pocket、搭载配套机器狗解决方案、高效率后处理平台MindCloud和MindCloud Render。
一站式解决方案能够有效帮助客户降低成本，增加投入产出比，在客户省心、放心的同时，确保高质量成果的快速交付。
低光照、无GPS信号复杂场景稳定采集数据；
专业人士确保高质量数据细节及数据精度；
短时间完成实时建模与高效后处理；
一站式解决方案让客户省心、放心
借助科技力量赋能城市改造更新
推动科技向善而行
共建安全智能社会
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