Порівняння 7-ми популярних SLAM-сканерів

Після багатьох років роботи з фотограмметрією важко не помітити, як швидко SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) виходить на провідні ролі у світі 3D-фіксації реальності. Технологія, що колись здавалася нішевою для робототехніки, перетворилася на вагомий компаньйон фотограмметрії — особливо там, де швидкість, мобільність і автоматизація важать не менше за “голо”ю точність.Сьогодні на ринку — справжній бум: імениті бренди геодезії та молоді стартапи мало не щомісяця показують нові рішення й обіцяють точність, ефективність і безшовну інтеграцію. Та незалежних тестів усе ще мало, тож у полі часто з’ясовується, хто справді “тягне”, а хто — ні.

Це дослідження, проведене компанією 3Dsurvey, порівнює різні ручні SLAM-сканери в польових сценаріях, наближених до практики.

Кожний пристрій оцінювали за дальністю, швидкістю сканування, точністю, якістю зображень, рівнем шуму та зручністю робочого процесу.

Офіційні показники зіставляли з поведінкою в реальних умовах: у приміщеннях, на вулиці, при слабкому освітленні та там, де GNSS працює нестабільно.

Також враховано етап постобробки, аби зрозуміти, як програмне забезпечення впливає на кінцеву хмару точок.

Мета — показати, де кожен сканер доречний, які компроміси існують і як вибір “заліза” та софту визначає зручність у професійній зйомці.

Як поводилися 7 протестованих SLAM-сканерів?

Пристрої підібрані з різних цінових і функціональних ліг, тож вони не завжди є прямими конкурентами. Всі наведені числові значення базуються на офіційних характеристиках виробників. Оскільки користувачі мають різні завдання й бюджети, було свідомо охоплено різні ніші.

Пристрій Діапазон Частота сканування Точність Зображення Вага / Акумулятор
Stonex X200GO ≤ 300 м 640k / 1,28M / 1.92M pts/s ~5 мм Два 12 МП камери, 360° панорами ~1.3 кг, ~1.2 години батарея
CHCNAV RS10 120 м 320k pts/s < 5 см абсолют., < 1 см віднос. 3 × 5 МП камери ~1.9 кг, ~1 година батарея
Leica BLK2GO ≤ 25 м 420k pts/s 6–15 мм віднос., ~20 мм абсолют. в закритих приміщеннях 1 × 12 МП + 3 панорамні камери 775 г, ~45–50 хв
FARO Orbis 120 м  640k pts/s 5 мм (SLAM), 2 мм (Flash) 72 МП (Premium) ~ 2,1 кг / ~5–6 кг з даталогером
FJD Trion P1 ≤ 70 м ~200k pts/s ~2 см віднос. 5760×2880 відео; SLAM у реальному часі ~1.05 кг, ~2 години батарея
3DMakerPro Eagle 80–140 м ~200k pts/s 2 см @10м HDR + 8K панорамні камери ~1.5 кг, ~1 година батарея
XGRIDS Lixel K1 40 -70 м ~200k pts/s ~2 см віднос. 2 × 48 МП (панорамні), 360° зображення ~1.0 кг, ~1.5 години батарея

 

1. Stonex X200GO

Ціна: ~35 000 €.

Stonex X200GO заявляє потужний набір можливостей: велика дальність, висока швидкість сканування, 360°-зображення, підтримка GNSS, гібридний режим, опція кріплення на БПЛА та спрощений софт-пайплайн.

Налаштування в полі просте: під’єдналися до застосунку, встановили RTK-антену — і можна працювати. На отримання RTK-фіксації іноді потрібно трохи часу, зате далі процес інтуїтивний. Завдяки мапуванню в реальному часі застосунок промальовує карту просто під час руху.

У роботі особливо зацікавили дві речі. По-перше, можливість вимірювати опорні точки (GCP) самим пристроєм. По-друге, гібридний режим X-whizz: у ключових місцях ставиш сканер на монопод і на кілька секунд завмираєш — щільність хмари точок зростає. Втім, стандартний прохід дає і так достатню щільність, а контрольні точки наразі краще знімати окремо GNSS-приймачем.

Вражаючий проєкт завершено. Величезна чотириповерхова будівля з підвалом майже повністю у темряві, виконана за одне знімання.

Як і з будь-яким SLAM, збирання даних — лише перший крок. В офісі “сирі” траєкторії й виміри проходять стартову постобробку: побудову/картування хмари точок, розшумлення, прорідження, орієнтування, зафарбування, зшивання, обрізання тощо. Є режим “одним кліком” і кілька зручних інструментів, але загалом софт працював не завжди бездоганно.

Натомість з експортом усе добре. Формат .e57 дозволяє зберігати сферичні знімки разом із хмарою точок в одному файлі. Робота зі сфериками поруч із хмарою — справжній “game changer”, хоча якість самих зображень могла бути й вищою.

Отримані хмари точок виявилися дуже переконливими: щільні, виразні та точні. Великі проєкти навіть доводилося додатково проріджували для пришвидшення роботи й економії місця. Контури рівні, шум мінімальний — навіть у темряві. Є нюанс: довгі коридори без RTK призводять до невеликої похибки та деформації моделі приблизно на 0,5%.

Вердикт

Stonex X200GO — один із найбільш збалансованих сканерів у даному тесті. Він формує щільні, малошумні, придатні для зйомок хмари точок із надійною точністю. Камера могла б бути кращою, проте загалом це одна з найздібніших і найгармонійніших професійних SLAM-систем у своєму класі.

2. CHCNAV RS10

Ціна: ~24 000 €

RS10 від CHCNAV за ці гроші обіцяє багато: високу швидкість сканування, вбудований RTK, пристойну дальність та побудову карти в реальному часі. Корпус витривалий з рейтингом IP64 (хоч і трохи важкуватий) і підтримує кілька сценаріїв використання — в руці, на грудному кріпленні, на вісі/штанзі чи на транспорті. Єдине, чого бракує, — опції монтажу на БПЛА. Чи справджуються очікування?

Робочий процес побудовано навколо трьох камер по 15 МП, синхронізованих з траєкторією GNSS/IMU — усе максимально просто. CHCNAV активно просуває “безпетельний” сценарій, і в зонах з гарним покриттям сервісу він справді працює добре. Втім, у приміщеннях краще все таки замикати петлю.

Хмара точок у RS10 не рекордної щільності, зате після обробки шуму майже не видно. Додаток CoPre пропонує напів автоматизований конвеєр з корисними інструментами: перевіркою розузгоджень, регулюванням шарів і підтримкою наземних контрольних точок. Отримані поверхні виглядають чисто, з чіткими ребрами, а кольори — природно. Три 15‑МП камери дають виразні зображення, проте експортувати панорами разом із хмарами точок у форматі e57 неможливо.

Відмінна чіткість хмар точок з точними кольорами та великою дальністю.

Вердикт

RS10 — вигідний вибір, якщо панорами чи сферичні зображення не є критичними. Для задач, де цінуються низький рівень шуму та висока точність хмар точок, це відмінне співвідношення ціни й можливостей.

3. Leica BLK2GO

Ціна: 45 000–50 000 €

Серед усіх протестованих пристроїв BLK2GO від Leica – найстриманіший за дизайном і найкомпактніший. Вага всього 775 г разом з акумулятором робить його одним із найлегших професійних SLAM‑сканерів. Пристрій орієнтований насамперед на роботу в приміщеннях та GNSS‑недоступних середовищах. На вулиці ним користуватися можна, але коротка дальність у 25 м і відсутність RTK/GNSS суттєво обмежують практичність.

Технологія GrandSLAM поєднує LiDAR, IMU та візуальну одометрію з кількох камер, одночасно відстежуючи положення і збираючи геометрію та зображення. Сканер фіксує приблизно 420 000 точок за секунду з відносною точністю 6–15 мм. За зйомку відповідає 12‑МП камера високої роздільної здатності у парі з трьома панорамними камерами. Для розфарбовування хмар точок вони підходять, але самі панорами розчаровують: різний баланс білого, слабке зведення і помітні шви роблять їх майже непридатними.

Хмари точок часто потребують сильного фільтрування, щоб приборкати шум, а це може “з’їдати” дрібні деталі. Розпізнавання мішеней також обмежене порівняно з TLS‑системами на штативах. На ранніх етапах випробувань нерідко проявлявся так званий “ефект спагеті”. Загалом результати не вразили — ціна занадто висока щодо отриманої продуктивності.

Вердикт

У порівнянні з конкурентами BLK2GO робить ставку на портативність і простоту, жертвуючи максимальною дальністю та точністю. Через меншу дальність і нижчу швидкість сканування він найкраще підходить для зйомки у тісних просторах, швидких обхідних інспекцій і документації інфраструктури та приміщень.

4. FARO Orbis

Ціна: ~50 000 €

FARO Orbis — гібридний мобільний лазерний сканер, що поєднує SLAM-сканування з Flash TLS (наземне, стаціонарне). У SLAM-режимі заявлена точність близько 5 мм при дальності до 120 м; у Flash-режимі, коли сканер стоїть на штативі, — до 2 мм в межах 80 м. Завдяки такій комбінації можна швидко проходити простір для загального покриття, а в ключових точках зупинятися і добирати детальний TLS, подібно до функції X-whizz у Stonex X200GO. Монтування на авто чи рюкзак підтримується; на дрон — на жаль, ні.

Хмари точок виходять щільними й загалом з невеликим рівнем шуму, проте при уважному перегляді помітні дрібні вади. Додатковий мінус — не всі точки в хмарі мають колір; якщо для вас критичний true color, «чорні» точки стають баластом. Як і інші системи, Orbis не застрахований від артефактів зшивання. Найвідчутніше розчарування — якість камери: експорт .e57 з повними 360° сферичними знімками дуже зручний, але самі фото для глибокого зуму слабкуваті — деталі швидко «пливуть». Модифікація Orbis Premium додає високодетальну зйомку (72 МП), що потенційно вирішує проблему.

На тлі конкурентів Orbis позиціонується як преміальний гібрид, проте за це доводиться платити більшою масивністю та ціною (нерідко >€50k). Сильна сторона FARO — масштабованість і можливість гнучких апгрейдів. Якщо на першому місці швидкий шлях «поле → офіс», підключайте Sphere XG: дані завантажуються безпосередньо з мобільного застосунку в хмарну платформу для обробки та перегляду. На відміну від CHCNAV RS10 або Stonex X200GO з RTK-опціями, Orbis не має вбудованого GNSS і не виконує прямого геоприв’язування в реальному часі — потрібне подальше постпроцесне узгодження.

Вердикт

FARO Orbis — потужний і універсальний інструмент для тих, кому потрібні і швидкість SLAM, і детальність TLS у межах одного рішення. Втім, вартість і складність надмірні для базового індор-мапінгу, а відсутність вбудованого чи опціонального RTK знижує зручність у геодезичних задачах.

5. FJD Trion P1

Ціна: 8 000–10 000 €

FJD Trion P1 справляє позитивне враження як легкий і доступний ручний SLAM-сканер для середньодистанційного збору хмар точок. Офіційні параметри — маса 1,15 кг, продуктивність ≈200 000 точок/с, робоча дальність 40–70 м і відносна точність до ≈2 см — виглядають конкурентно серед початкових і середніх рішень.

Реальна експлуатація, утім, оголює типові компроміси:

– точність у ~2 см здебільшого досяжна лише за сприятливих умов (гарна відбивна здатність, короткі дистанції, сильне перекриття),

– у складніших, «живих» сценах зростає шум.

До цього додаються нестала стабільність і точність, що не завжди відповідають жорстким сантиметровим допускам у професійних геодезичних чи інженерних проєктах. Окрема болюча тема — інтеграція із зовнішньою камерою Insta360: калібрування непросте, іноді камера просто не записує, збиваючи робочий процес. Коли ж усе працює як слід, підсумковий результат виправдовує вкладені кошти.

Вердикт

Приблизно за третину ціни флагманських конкурентів FJD Trion P1 пропонує співрозмірний рівень якості.

Де P1 розкривається найкраще:

– ГІС-картографія

– Документація будівель

– Завдання, де пріоритет — візуальна складова, портативність і швидкість, а не ультраточність чи велика дальність

Де йому важко:

– Проєкти з вимогою сантиметрової точності

– Сканування на великих дистанціях

– Сценарії з сильною залежністю від RTK/GNSS для абсолютної прив’язки

6. 3DMakerPro Eagle

Ціна: 3 000–6 000 €

Найдешевший у підборі — 3DMakerPro Eagle — коштує лише кілька тисяч євро (залежно від опцій). Але чи виправдовує він себе?

За задумом це доступний, легкий LiDAR для створення цифрових двійників і 3D-візуалізацій, а не для суворих геодезичних задач. За специфікацією: до ~200 000 точок/с, робоча дистанція 80–140 м, відносна точність близько 2 см на 10 м із погіршенням зі збільшенням відстані. Є опція RTK-модуля — саме в такій конфігурації його і тестували.

При вазі близько 1,5 кг пристрій портативний, хоча й не рекордно легкий. Акумулятора вистачає приблизно на одну годину. У роботі SLAM-сканер виявився простим, якщо не зважати на поодинокі збої. Об’єкт тесту будо відзнято швидко, і перше враження було позитивним.

Далі — обробка. ПЗ вміє експортувати PLY, OBJ, панорамні формати і навіть підтримує Gaussian splatting — нетиповий набір можливостей за такі гроші. Та ілюзія швидко тане: рівень шуму поверхні такий, що хмари точок майже непридатні для професійних задач.

Рідкі та розмиті. Оброблені хмари точок 3DMakerPro Eagle не виграють цей конкурс.

Вердикт

3DMakerPro Eagle закриває нішу стартового LiDAR SLAM із базовою візуалізацією: підійде для загального контенту цифрових двійників і, можливо, для GIS. Це не інструмент геодезичного класу, зате дає доступні за ціною скани.

7. XGRIDS LixelKity K1

Ціна: ~12 000 €

Фінальний у нашому тесті — XGRIDS LixelKity K1. Цікавий варіант для тих, хто ставить у пріоритет мобільність та безшовний робочий процес. Менше 1 кг, дві панорамні камери та 40-лінійний LiDAR — привабливий баланс сенсорики й зручності. Окремий плюс — підтримка Gaussian splatting. Як він поводиться на практиці?

Легкість K1 робить прогулянкове сканування нескладним. Втім, спливли дві дрібні, але відчутні деталі. По-перше, конструкція незручна для зйомки ґрунту: купольний сенсор зверху «не бачить» підлогу/землю, якщо тримати пристрій рівно — доводиться нахиляти його вперед/вниз, щоб захопити кілька метрів попереду, що стомлює на довгих проходах. По-друге, тримач для телефона краще відразу докупити: без нього руки зайняті, і керувати пристроєм незручно.

Окрім цих дрібниць, експлуатація проста. Підтримка IMU з толерантністю до нахилу — корисна (а подекуди й необхідна) функція. Проведені тести дали приємні на вигляд, доволі «чисті» хмари точок.

Варто зважати: за такої швидкості сканування доведеться рухатися повільно, щоб отримати справді щільну хмару. RTK працює добре (хоча іноді траплялися збої з’єднання), а основні сценарії застосування — у приміщеннях. Обмежувальний чинник — дальність: лише 40 м, тож для великих ділянок її бракує. Зі збільшенням дистанції заявлена точність просідає, можуть проявлятися артефакти й шум.

Вердикт

LixelKity K1 найкраще підходить там, де важливі візуальна насиченість і мобільність, а не субміліметрова геодезична точність чи великий радіус дії. У даній добірці приладів це «серединний» варіант: менш витривалий у жорстких геодезичних умовах, ніж FARO Orbis, CHCNav RS10 або Stonex X200GO, зате сильніший за більшість бюджетних SLAM-рішень.

Загальні висновки

Відносна точність і мінімум шуму в хмарі точок

Головний критерій для SLAM-сканера при тестуванні — висока відносна точність і якнайменше шумів. Ідеальна система видає чисті, стабільні дані без дрейфу, помилок вирівнювання чи артефактів. Для цього потрібна архітектура на базі обертового багатоканального LiDAR у парі з IMU. Рішення, що спираються на візуальне позиціонування камерами, майже завжди потребують компромісів.

Після всебічного відбору у шортлист залишилися менше половини початкового переліку: Stonex X200GO, CHCNAV RS10 та FARO Orbis. Усі три — справді сильні SLAM‑інструменти для сучасної професійної геодезії й картографування.

Підсумкова таблиця

Пристрій Переваги Обмеження / Примітки
Stonex X200GO Щільні, безшумні хмари точок; гібридний мобільний + статичний режим X-Whizz; підтримка RTK; легкий та зручний у транспортуванні. Якість камери могла б бути кращою; програмне забезпечення іноді нестабільне.
CHCNAV RS10 Вартий грошей; інтегрована RTK; безшумні, чіткі хмари точок. Немає експорту панорам; важко переносити.
Leica BLK2GO Компактний і легкий; простий та вишуканий користувацький досвід; підходить для швидкого картографування в приміщеннях. Немає GNSS/RTK; шумні дані; погане складання панорам; дуже висока ціна.
FARO Orbis Якісні, щільні хмари; гібридний SLAM + Flash TLS; універсальні режими сканування. Важкий комплект; видимі обмеження камери; можливі розбіжності; не вистачає GNSS/RTK; дорогий. 
FJD Trion P1 Доступний за ціною; легкий; прийнятні результати на короткому відстані або при хорошій перекритості сканів. Точність та стабільність погіршуються в реальних умовах; робочий процес Insta360 ненадійний; обмежений діапазон.
3DMakerPro Eagle Дуже доступний; підходить для візуалізації та базових цифрових двійників. Немає INS/RTK; велике дрейфування/шум; нестабільне з’єднання; хмари точок занадто шумні для професійного використання.
XGRIDS LixelKity K1 Легкий; хороші результати в приміщеннях; інтеграція IMU; привабливе співвідношення ціна-продуктивність. Обмежений діапазон, точність знижується на більших площах; незручна ергономіка; іноді збої з підключенням RTK.

За щільністю хмар точок найяскравіше вирізняється X200GO; Orbis зовсім поруч, а RS10 посідає третю позицію. RS10 декларує перевагу в абсолютному позиціонуванні, однак у польових тестах він і X200GO показали практично ідентичні результати в межах похибки, тоді як Orbis тут не зміг нав’язати боротьбу.

Шумові характеристики не дають настільки однозначної різниці. За різних умов усі три моделі здатні видавати дуже чисті скани, а кінцеву якість частіше визначає робочий процес — наприклад, згладжування під час постобробки або статичний режим X‑Whizz у Stonex — ніж саме «залізо». При цьому LixelKity K1, хоч і не конкурент професійного класу, приємно здивував у цьому аспекті: серед початкових рішень виглядає більш вивіреним, але за геометричною точністю все ж поступається Orbis, RS10 та X200GO.

Однією з головних переваг ручних SLAM‑пристроїв над іншим обладнанням для фіксації реальності є маса й портативність. Тут Leica вражає дизайнерським BLK2GO вагою лише 775 г, але легкість обертається помітною ціною в точності та якості зображення. Можна очікувати подібного від бюджетних рішень, але не від такого потужного гравця, як Leica. Stonex X200GO вагою 1,3 кг зручно носити упродовж дня, тоді як 1,9 кг у RS10 на великих об’єктах уже даються взнаки. Що до важчих конфігурацій — приблизно 6 кг у Orbis із реєстратором даних — тут без шлейки або монопода не обійтися.

Ще одна зона запеклої конкуренції — супровідне ПЗ. І керівні застосунки, і інструменти постобробки в усіх розглянутих пристроїв продемонстрували слабкі місця: від епізодичних збоїв з’єднання до нестабільності під час експорту. Це не критично, але свідчить, що софт ще «наздоганяє» апаратну частину. З огляду на темпи розвитку, більшість таких огріхів мають виправити у найближчих оновленнях.

Висновок простий: якщо потрібен надійний SLAM професійного рівня, реальними кандидатами залишаються X200GO, RS10 та Orbis. Різницю між ними визначають не стільки «сирі» можливості, скільки прийнятні для вашого проєкту компроміси — маса, вартість, точність позиціонування та гнучкість робочого процесу.

Джерело: 3Dsurvey