Un progetto open-source che unisce Raspberry Pi e tecnologia LiDAR per creare modelli 3D dettagliati di ambienti, con promettenti applicazioni nel rilievo delle grotte e nella speleologia
Negli ultimi anni, la tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging) ha conosciuto una crescente diffusione, passando da applicazioni industriali e scientifiche a quelle amatoriali e hobbistiche.
Una delle novità in questo campo è il progetto PiLiDAR, un sistema DIY (Do It Yourself) che permette di costruire uno scanner LiDAR utilizzando un Raspberry Pi.
Il progetto, sviluppato dalla community open-source e pubblicato su GitHub da BlueAndi, offre un’alternativa economica e accessibile ai costosi sistemi professionali di scansione tridimensionale.
Cos’è il PiLiDAR e come funziona
Il PiLiDAR sfrutta un Raspberry Pi 4 come cuore del sistema, integrando un sensore LiDAR (compatibile con modelli LD06, LD19 o STL27L), una telecamera grandangolare per acquisire immagini panoramiche e motori per la rotazione del sistema. Utilizzando algoritmi avanzati, il setup è in grado di:
- Creare scansioni 2D in tempo reale con visualizzazione live ed esportazione in CSV o NumPy.
- generare mappe panoramiche 6K a 360°, ricostruite da foto fisheye tramite software come Hugin.
- assemblare scene 3D a partire da piani 2D, integrando dati cromatici e di profondità.
- allineare più scene tramite algoritmi di registrazione globale e rifinitura ICP.
- applicare mesh di superficie tramite algoritmo di Poisson (raccomandato da eseguire su PC per tempi più rapidi).
La piattaforma supporta l’esportazione in formati comuni per la stampa 3D e l’analisi topografica come PCD, PLY ed e57.
Applicazioni in speleologia e rilievo delle grotte
Una delle applicazioni più promettenti del PiLiDAR è proprio nella speleologia, ovvero lo studio e l’esplorazione delle grotte.
I dispositivi LiDAR sono particolarmente utili in questo ambito per diverse ragioni:
- Permettono il rilievo di ambienti sotterranei complessi, dove il GPS è inutilizzabile.
- Offrono modelli 3D ad alta precisione anche in condizioni di scarsa conservazione digitale di grotte naturali o siti archeologici.
- Facilitano la documentazione e la conservazione digitale di grotte naturali o siti archeologici.
- Possono essere utilizzati per la mappatura automatica di ambienti difficili da percorrere fisicamente, riducendo i rischi per gli speleologi.
Grazie al costo contenuto e alla modularità del progetto, il PiLiDAR rappresenta un’opzione ideale per gruppi di speleologi, ricercatori, associazioni ambientali e università che necessitano di strumenti di rilievo 3D affidabili ma economici.
Quanto costa il PiLiDAR?
Il progetto è pensato per essere low-cost, ma il costo finale dipende dai componenti scelti. Una stima approssimativa comprende:
- Raspberry Pi 4 (4GB): circa 60-80€
- Modulo LiDAR (es. LD06 o LD19): 70-120€
- Telecamera grandangolare: 25-50€
- Motori e supporti rotanti: 20-40€
- Alimentazione e componenti vari (cavi, supporti, case, ecc.): 30-50€
Totale stimato: 200-300€, ben al di sotto del prezzo di un LiDAR scanner commerciale.
Fonti:
Simon Batt, “Someone made a LiDAR scanner with a Raspberry Pi, and it looks awesome” – https://www.xda-developers.com/lidar-scanner-raspberry-pi/
Related:
Ayush Pande, “Raspberry Pi AI Kit hands-on: An affordable way to enhance the SBC’s performance in AI tasks” – https://www.xda-developers.com/raspberry-pi-ai-kit-hands-on/
Progetto GitHub: https://github.com/BlueAndi/PiLidar