挖掘數(shù)據(jù)：視覺AI初創(chuàng)企業(yè)“深挖”礦業(yè)和建筑業(yè)的數(shù)字孿生

位于舊金山的初創(chuàng)企業(yè) Skycatch 近十年來一直在幫助企業(yè)開采數(shù)據(jù)和礦物。

這家軟件制造商現(xiàn)在正致力于數(shù)字孿生的創(chuàng)建。該公司最初專注于使用 NVIDIA Omniverse 平臺為礦業(yè)和建筑業(yè)連接和構建自定義 3D 流程。

Skycatch 視覺 AI 平臺內置的 SkyVerse 是計算機視覺軟件和自定義 Omniverse 擴展程序的組合。它使用戶能夠利用近乎實時的地理空間數(shù)據(jù)來豐富和動畫化礦場等場所的虛擬世界。

Skycatch 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Christian Sanz 表示：“通過 Omniverse，我們可以將大量非視覺數(shù)據(jù)轉換成便于理解情景和使用的動態(tài)視覺信息。我們可以真正再現(xiàn)物理世界。”

Sanz 表示，SkyVerse 可以幫助工業(yè)基地模擬未來五年內的天氣、機器損壞等變量，同時利用過去五年發(fā)生的事情進行學習。

該平臺實現(xiàn)了整個礦業(yè)和建筑業(yè)環(huán)境可視化流程的自動化。

首先，它可以在邊緣使用NVIDIA Jetson 平臺或者在云端處理來自無人機、激光雷達和其他環(huán)境傳感器的數(shù)據(jù)。

然后，它會從 2D 圖像中創(chuàng)建 3D 網(wǎng)格，使用 NVIDIA 預訓練模型構建的神經(jīng)網(wǎng)絡從可視化中刪除不需要的物體，例如自卸式卡車等設備。

接著，SkyVerse 將其組合成一個 3D 模型并轉換為通用場景描述（USD）框架，將主模型導入到Omniverse Enterprise，創(chuàng)建出一個與現(xiàn)實世界遙測數(shù)據(jù)實時同步的數(shù)字孿生。

Sanz 表示：“其他平臺都無法模擬不同天氣條件、交通堵塞等環(huán)境中的機器，但所有這些模擬都可以在Omniverse中通過超現(xiàn)實物理學和物體質量實現(xiàn)，這確實是一項突破性的技術。”

Skycatch 是NVIDIA 初創(chuàng)加速計劃的首席合作伙伴。這項免費全球計劃旨在培養(yǎng)以尖端技術革新行業(yè)的初創(chuàng)企業(yè)。首席合作伙伴可以獲得額外的產(chǎn)品上市支持并接觸到能夠幫助他們更快擴大規(guī)模的風險投資公司和技術專家。

數(shù)據(jù)處理和可視化

企業(yè)在部署 Skycatch 的全自動技術后，就可以從多家領先礦業(yè)公司數(shù)萬個礦場的航測數(shù)據(jù)中獲得洞察。

Skycatch 團隊首先使用NVIDIA Isaac Sim平臺確定礦車數(shù)據(jù)采集傳感器的最佳位置。該平臺是一個用于開發(fā)、測試和訓練 AI 機器人的機器人模擬和合成數(shù)據(jù)生成（SDG）工具。

Sanz 表示：“Isaac Sim為我們節(jié)省了一年的測試時間。我們只需要進入現(xiàn)場，放置一個傳感器，然后測試它的功能并重復這一過程即可?！?/span>

該團隊還計劃將Omniverse Replicator軟件開發(fā)工具包集成到 SkyVerse 中用來生成符合物理學的 3D 合成數(shù)據(jù)并構建 SDG 工具來加速機器人領域以外的感知網(wǎng)絡訓練速度。

在采集到某個地點的數(shù)據(jù)后，SkyVerse 就會使用NVIDIA Jetson Nano和Jetson AGX Xavier模塊驅動的邊緣設備每天自動處理多達數(shù) TB 的數(shù)據(jù)，并將其轉化為數(shù) KB 大小的分析結果以便可以輕松傳輸給前線用戶。

Sanz 表示，該數(shù)據(jù)處理的速度通過NVIDIA CUDA并行計算平臺加快了 3 倍。該團隊還希望通過部署新的Jetson Orin模塊來獲得更高的性能。

Sanz 表示：“靠人工根本不可能每天翻閱數(shù)萬張圖片并從中提取關鍵分析結果，因此我們正在使用神經(jīng)網(wǎng)絡幫助擴大人類的視力?！?/span>

Skycatch 還使用NVIDIA TAO 工具套件的預訓練模型建立了能夠從可視化中移除不相干的物體和車輛并在 3D 網(wǎng)格中對這些點進行紋理處理的神經(jīng)網(wǎng)絡。

該數(shù)字地形模型的精度達到五厘米以上。它可以導入 Omniverse，以便利用易于擴展的 USD 框架、自定義 SkyVerse Omniverse 擴展程序和NVIDIA RTX GPU創(chuàng)建數(shù)字孿生。

Sanz 表示：“盡管我們擴展程序的功能很復雜，但建立這些 Omniverse 擴展程序只花了三個月左右的時間，這要歸功于通過 NVIDIA 初創(chuàng)加速計劃接觸到的技術專家?！?/span>

Skycatch 正在與加拿大領先的礦業(yè)公司 Teck Resources 合作，幫助該公司使用基于 Omniverse 構建的項目現(xiàn)場數(shù)字孿生。

Teck Resources 技術和創(chuàng)新負責人 Preston Miller 表示：“Teck Resources 全球所有礦區(qū)一直使用 Skycatch 的計算引擎?，F(xiàn)在我們正在通過 SkyVerse 和我們自己的數(shù)字孿生戰(zhàn)略擴大可視化和模擬能力。憑借近乎實時的可視化數(shù)據(jù)，Teck Resources 能夠迅速了解礦區(qū)情況，并且更快對時間緊的重大項目做出運營決策?！?/span>

Skycatch 構建的 Omniverse 擴展程序即將上線，點擊鏈接：

https://skycatch.com/lp/skyverse-learn-more?utm_campaign=SkyVerse&utm_medium=Blog&utm_source=NVIDIA了解更多信息。

安全和可持續(xù)性

AI 驅動的數(shù)據(jù)分析和數(shù)字孿生可以使礦業(yè)和建筑公司的運營流程變得更安全、更加可持續(xù)和更高效。

Sanz 舉了個例子：礦業(yè)公司需要能夠快速定位“臺階”（即露天礦旁的狹窄地帶）的坡底和坡頂（或底部和頂部）。自動進出礦井的機器必須被設置為始終保持離頂部 10 米的距離以避免滑動。

以前，通過勘測和分析確定精確的坡底和坡頂通常需要五天時間。Sanz 表示，在 NVIDIA AI 的幫助下，SkyVerse 現(xiàn)在可以在幾分鐘內就生成這些信息。

另外，SkyVerse 每年為客戶減少 1 萬次露天互動。這些人類和車輛在礦井內交錯的情況具有安全方面的隱患。

Sanz 表示：“Skycatch 的核心目標是近乎實時地提供礦區(qū)或建筑工地上的情況與完整的信息。環(huán)境的改善能夠更好地保障工作者的安全?！?/span>

Skycatch 的另一個目標是促進礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

Sanz 表示：“除了礦業(yè)公司之外，政府機構還希望了解礦區(qū)的運作情況，比如其周圍環(huán)境是否得到適當?shù)谋Ｗo等，而我們的平臺可以提供這些洞察?！?/span>

另外，像鈷、鎳和鋰這樣的礦物是電氣化和能源轉型所需要的。Sanz 表示，這些礦物都來自礦區(qū)。在 SkyVerse 數(shù)字孿生和視覺 AI 的幫助下，礦區(qū)可以變得更加安全、高效。

NVIDIA 初創(chuàng)加速計劃

Skycatch 是 NVIDIA 初創(chuàng)加速計劃 (NVIDIA Inception) 會員企業(yè)。NVIDIA 初創(chuàng)加速計劃為免費會員制、旨在培養(yǎng)顛覆行業(yè)格局的優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)公司。該計劃聯(lián)合國內外知名的風投機構，創(chuàng)業(yè)孵化器，創(chuàng)業(yè)加速器，行業(yè)合作伙伴以及科技創(chuàng)業(yè)媒體等，打造創(chuàng)業(yè)加速生態(tài)系統(tǒng)。能夠提供產(chǎn)品折扣，技術支持，市場宣傳，融資對接，業(yè)務推薦等一系列服務，加速創(chuàng)業(yè)公司的發(fā)展。

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