Bölüm 6 / 11

Fotogrammetriýa we UAV suratlaryndan model öndürmek

Girdeji:

  • AI bilen dogry kontekstde SfM fotogrammetri, ortofoto, DSM / DTM we ýer gözegçilik nokady düşünjelerini ulanmak ukyby
  • AI tarapyndan goldanýan hasaplamalar we gözegçilik sanawlary bilen uçuş meýilnamalaşdyrylyşyny, gurşaw derejesini we takyklyk garaşmalaryny gurmak ukyby
  • Garaşsyz dolandyryş nokatlary we RMSE logikasy bilen fotogrammetrik çykyşyň takyklygyna baha bermek ukyby

Fotogrammetriýa, üç ölçegli ýagdaýy we obýektleriň görnüşini bir-biriniň üstünden düşýän suratlardan ölçemegiň usulydyr. Häzirki wagtda gözleg in engineeringenerçiliginde iň çalt ösýän önümçilik usuly, UAV tarapyndan ýygnalan ýüzlerçe suratdan ortofotos we beýiklik modellerini öndürmekdir (pilotsyz howa ulaglary, adatça pilotsyz diýilýär). Bu bölümde, emeli intellektiň uçuşy meýilleşdirmekden takyklygy bahalandyrmaklyga çenli bu prosesi nähili goldaýandygyny görkezýäris. Principleörelge üýtgewsiz: programma üpjünçiligi we AI modeli öndürýär; Positionerleşiş takyklygynyň kabul edilmegi, ýer gözegçilik nokatlary we garaşsyz gözegçilik arkaly inerenerde galýar.

Şertleri aýdyňlaşdyralyň. SfM (Hereketden gurluş), dürli burçlardan alnan suratlardaky umumy nokatlara laýyk 3D geometriýany we kameranyň ýagdaýyny çözýän usuldyr; Häzirki zaman fotogrammetri programma üpjünçiliginiň özenidir. Ortofoto, karta ýaly dogry ölçegli, perspektiwaly we beýiklikdäki ýoýulmalar ýok edilen howa şekili. DSM (Digital Surface Model) binalary we agaçlary goşmak bilen ýokarky ýüzüň beýiklik modelidir. DTM (Digital Terrain Model) ýalaňaç ýeriň beýiklik modelidir. GCP (Ground Control Point; Iňlis dilinde GCP) meýdandan takyk ölçelýän, suratlarda görünýän we modeli hakyky koordinatlara birikdirýän belliklerdir. Gabat geliş gatnaşygy, goňşy suratlaryň biri-birini gurşap alýan göterimi.

Fotogrammetriýada AI-iň roly

AI bu iş prosesinde dört ýeri goldaýar:

  1. Uçuşy meýilleşdirmek we hasaplamak. Uçuş beýikligini, örtügiň gatnaşygyny we islenýän ýer nusgasy aralygy üçin suratlaryň sanyny hasaplamaga kömek edýär (GSD: her pikseliň ýeriň üstündäki ululygy) we gözegçilik sanawyny döredýär.
  2. Hil öňünden barlamak. Bulaşyk suratlary, ýeterlik oklýuziýany we GCP paýlamak meselelerini görkezýän skaner logikasyny döredýär.
  3. Çykyş klassifikasiýasy we arassalamak. DSM-den DTM öndürmek üçin obýekt (gurluşyk / agaç) süzmek we ortofotoda bulut / kölegäni kesgitlemek ýaly meselelerde kömek edýär.
  4. Hasabat we takyklyk barada gysgaça mazmun. RMSE (Kök orta kwadrat ýalňyşlygy; dolandyryş nokatlarynda gyşarmalaryň ölçegi) tablisasyny we takyklyk hasabatyny okalýar.

Kör nokat: AI uçuşyň fiziki şertlerini we ýeriň hakykylygyny görmeýär. Geterlik däl GCP, örtügiň pesligi ýa-da şemally uçuş bar bolsa, hiç bir programma üpjünçiligi / AI muny soňundan doly düzedip bilmez. Bütewilik meýdanda başlaýar.

Maslahat: Takyklygy maksadyňyzy başyndan sanlarda kesgitläň. "Highokary wepaly bolsun" düşnüksiz; "Gorizontal ± 3 sm we dikligine cm 5 sm gönükdirilen, garaşsyz gözegçilik nokatlary bilen RMSE tarapyndan tassyklanan ölçenip bolýan maksat".

Stepdimme-ädim: UAV Photogrammetry Workflow

  1. Takyklygy we GSD nyşanyny düzüň. Islenýän takyklyk GSD-ni we şonuň üçin uçuş beýikligini kesgitleýär. Umumy düzgün: pozisiýanyň takyklygy birnäçe GSD-leriň tertibi boýunça.
  2. Uçuşy meýilleşdiriň. Daşky gatnaşygy (adatça 75-80% öňe, 65-70% tarap), uçuş beýikligi, suratlaryň sany. AI bu hasaplamany we gözegçilik sanawyny öndürip biler.
  3. GCP-leri ýerleşdiriň we ölçäň. Meýdany deň derejede ýapmak üçin burçlarda we ortada ýeterlik mukdarda GCP-leri GNSS bilen takyk ölçäň. Käbirlerini modele girmeýän garaşsyz gözegçilik nokatlary hökmünde bölüň.
  4. Işläň. SfM bilen deňleşmek, GCP bilen georeferensiýa, dykyz nokat buludy, DSM, ortofoto öndürmek.
  5. DTM öndüriň. Grounderdäki zatlary süzüp, DSM-den DTM-e geçiň.
  6. Barlaň. Aýry-aýry gözegçilik nokatlarynda RMSE-ni hasaplaň; Ol nyşana degýärmi?

Controler dolandyryş nokatlary we RMSE

Fotogrammetrik modeliň hakyky dünýä gabat gelmegi GCP-lere baglydyr. GCP-ler modele masştab we ýer berýär; Eger san taýdan ýeterlik bolmasa ýa-da pes paýlansa (hemmesi bir burçda), model bir sebitde takyk bolar we beýleki sebitde çişiriler. Takyklygy dogruçyl ölçemegiň usuly, käbir GCP-leri deňleşdirmän garaşsyz gözegçilik nokady hökmünde saklamak we modeldäki bahalaryny hakyky ölçenen bahalar bilen deňeşdirip RMSE-ni hasaplamakdyr. Model diňe GCP-de laýyk (galyndy) pes bolany üçin dogry hasap edilmeýär; Bu okuw maglumatlarynda üstünlik ýalydyr.

Üns beriň: bellikli nokatlaryň hemmesini GCP hökmünde ulansaňyz we garaşsyz gözegçilik nokatlaryny goýmasaňyz, takyklygy ölçemek üçin garaşsyz subutnamaňyz bolmaz. Barlamak üçin elmydama birnäçe nokat goýuň.

Üç sany kiçi waka: Sanlar boýunça

1-nji hadysa - GCP paýlamak säwligi. 40 gektar meýdanda 6 GCP-den 5-si meýdanyň günorta ýarysynda ýerleşýärdi. Model günortada cm 3 sm, demirgazykda cm 25 sm gyşardy. Garaşsyz barlag nokatlary bu sebitdäki ýoýulmany ýüze çykardy; GCP-ler deň paýlanylanda we uçuş gaýtadan işlenilende, takyklygy demirgazykda cm 4 sm çenli azaldy.

2-nji waka - DTM üçin DSM ýalňyş. Sesi hasaplamakda topar DSM-iň gönüden-göni tokaý ýerde ýerleşendigini çaklamak bilen gazuw-agtaryş mukdaryna takmynan 12% baha berdi. AI goldaýan ýer süzgüji bilen DTM döredilende we hasaplama gaýtalananda, ses hakykata ýakynlaşdy. Sapak: DTM göwrümde we jeans işinde ulanylýar.

3-nji hadysa - coverageeterlik däl gurşaw. Windel sebäpli käbir setirlerde örtük 55% -e düşende, SfM bu sebitde erbet oýnady we model deşikler bilen çykdy. Hiliň öňünden barlanylmagy pes örtük sebtini görkezdi; Şol bölek ýene uçdy. Sapak: meýdanda örtük berilýär, soň öndürip bolmaýar.

Gowşak gyssagly / güýçli teklip

Gowşak haýyş:

Pilotsyz karta ýasaýaryn, näme etmelidigimi aýdyň.

Güýçli haýyş:

Wezipe: Uçuş fotogrammetri uçuşyny we takyklyk meýilnamasyny dörediň. Kontekst: - Meýdany: ha 40 ga, tekiz eňňitli, az agaçly - Maksat takyklygy: keseligine ± 3 sm, dik ± 5 sm- Kamera: INDEPENDENT barlag nokatlary hökmünde olaryň näçesini ätiýaçda saklamaly? 4) DSM / DTM tapawudyny ýazyň we haýsy iş üçin haýsy önümiň zerurdygyny ýazyň.5) Barlamak: garaşsyz barlag nokatlarynda RMSE bilen tassyklama ädimi.

Güýçli teklip san nyşany, meýdan ýagdaýy we barlamak meýilnamasyny öz içine alýar; Çykyş ulanylýar.

Göçürip boljak dört şablon

1) Uçuş parametrlerini hasaplamak:

Islenýän GSD [x sm] we kamera [sensor / fokus] üçin takmynan uçuş beýikligi, gapagyň gatnaşygyny, suratlaryň sanyny çaklaň. Çaklamalaryňyzy aýdyň ýazyň; Takyk bahasy programma üpjünçiligini tassyklamagy talap edýär.

2) GCP meýilnamasy:

[Meýdany / ululygy / görnüşi] üçin GCP ýerleşiş strategiýasyny maslahat beriň: näçe nokat, nädip paýlamaly, näçesi garaşsyz gözegçilik üçin saklanmaly. Bölünmezlik töwekgelçiligini düşündiriň (hemmesi bir burçda).

3) DSM-> DTM iş tertibi:

Nokat bulut / DSM-den DTM döretmek üçin ýer süzgüç ädimlerini ýazyň. Haýsy obýektleri (bina, agaç) çykarmalydygyny we netijäni profil bölümi bilen nädip barlamalydygyny kesgitläň. Ses / dereje işi üçin DTM-iň näme üçin zerurdygyny düşündiriň.

4) Takyklyk hasabaty:

Aşakdaky aýratyn gözegçilik nokatlarynyň gyşarmalaryndan keseligine we dikligine RMSE hasaplaň, nyşanyň takyklygy bilen deňeşdiriň, geçiş / şowsuz düşündiriş beriň we gowşak ýerleri görkeziň. Maglumat: [gözegçilik nokadynyň gyşarmalary]

Fotogrammetrik önümleri deňeşdirmek

Haryt

Ol nämäni aňladýar?

Adaty ulanylyşy

Üns beriň

ortofoto

Terezini takyk howa şekili

Esasy karta, sanlaşdyrma

Gyradaky ýoýulmalar

DSM

Topokarky ýer (bina + agaç)

Kölege / görüniş derňewi

Bu ýer däl

DTM

ýalaňaç ýer

Denim, göwrüm, eňňit

Filtriň hili

nokat bulut

3D dykyz nokatlar

3D ölçeg, kesiş

ses arassalamak

YKN

Georefensiýa bazasy

hakykatyň binýady

Paýlamak möhüm

Adaty ýalňyşlyklar

  • DTM ýerine DSM ulanmak. Belentlikde we ses hasaplamalarynda uly ýalňyşlyk.
  • Garaşsyz barlag nokatlaryny goýmazlyk. Takyklygy ölçemek üçin garaşsyz subutnama galmady.
  • GCP-leri erbet paýlamak. Bir sebit dogry, beýlekisi ýoýulandyr.
  • Daşky gurşaw derejesini ýeterlik däl goýmak. Dikeldip bolmaýan, deşikli model.
  • Sanlarda takyklygyň maksadyny kesgitlemezlik. "Highokary takyklygy" ölçäp ýa-da tassyklap bolmaz.
  • Ortofotony ölçemek üçin düýbünden dogry diýip pikir etmek. Ortionoýulmalar gyralaryň we beýik zatlaryň töwereginde ýüze çykýar.

Gysgaça

UAV fotogrammetriýasynda emeli intellekt; Uçuş meýilnamasyny hasaplamakda, hilini öňünden barlamakda, DSM-den DTM öndürmekde we takyklyk hasabatynda güýçli kömek. Şeýle-de bolsa, pozisiýa takyklygynyň binýady meýdanda goýulýar: dogry san we deň paýlanan ýer dolandyryş nokatlary, ýeterlik örtük we san takyklygy nyşanlary. Dogruçyllyk ölçegi, modele girmeýän aýratyn gözegçilik nokatlarynda hasaplanan RMSE. Denim we köpçülikleýin işlemek üçin elmydama DTM ulanyň; DSM ýokarky ýüz.

Programma meselesi

Uçuş taslamasyny dizaýn ediň: meýdanyň ululygyny, GSD nyşanyny we san takyklygyny kesgitläň (meselem, gorizontal ± 3 sm). AI uçuş beýikligini, örtük gatnaşygy we GCP strategiýasyny döretmeli; Garaşsyz gözegçilik üçin näçe bal goýjakdygyňyzy ýazyň. Soňra gipotetiki gözegçilik nokadynyň gyşarma tablisasyndaky RMSE-ni hasaplaň we “nyşana degdimi?” Diýip soraň. Netijäni özüňiz düşündiriň we tassyklaň.

gözegçilik sanawy

  • [] San takyklygy nyşany we GSD belledim.
  • [] Daşky gatnaşygy (öňe / tarap) ýeterlik meýilleşdirdim.
  • [] GCP-leri deň paýladym we ýeterlik mukdarda ulandym.
  • [] Garaşsyz gözegçilik üçin käbir nokatlary goýdum.
  • [] Denim / ses üçin DSM däl-de, DTM öndürdim.
  • [] Profil bölümi bilen ýer süzgüçini barladym.
  • [] Aýry-aýry gözegçilik nokatlarynda RMSE-ni hasapladym.
  • [] In engineeneriň tassyklamagyna takyklygy kabul etdim.