Awoṣe iran lati Photogrammetry ati UAV Images

Awọn anfani:

• Agbara lati lo SfM photogrammetry, orthophoto, DSM/DTM ati awọn imọran aaye iṣakoso ilẹ ni ipo ti o tọ pẹlu AI
• Agbara lati ṣe igbero ọkọ ofurufu UAV, oṣuwọn agbegbe ati awọn ireti deede pẹlu awọn iṣiro atilẹyin AI ati awọn atokọ ayẹwo
• Agbara lati ṣe iṣiro deede ti iṣelọpọ photogrammetric pẹlu awọn aaye iṣakoso ominira ati ọgbọn RMSE

Photogrammetry jẹ ilana ti wiwọn ipo onisẹpo mẹta ati apẹrẹ awọn nkan lati awọn fọto agbekọja. Loni, ọna iṣelọpọ iyara ti o dagba julọ ni imọ-ẹrọ iwadii ni lati ṣe agbejade awọn orthophotos ati awọn awoṣe igbega lati awọn ọgọọgọrun awọn fọto ti a gba nipasẹ UAV (Ọkọ Aerial ti ko ni eniyan, ti a mọ nigbagbogbo bi drone). Ninu ẹyọ yii, a bo bii oye atọwọda ṣe ṣe atilẹyin ilana yii, lati igbero ọkọ ofurufu si igbelewọn deede. Awọn opo jẹ aileyipada: software ati AI gbe awọn awoṣe; Gbigba deede ipo wa pẹlu ẹlẹrọ nipasẹ awọn aaye iṣakoso ilẹ ati iṣakoso ominira.

Jẹ ki a ṣe alaye awọn ofin naa. SfM (Eto lati Iṣipopada) jẹ ọna ti o yanju geometry 3D ati awọn ipo kamẹra nipa ibaramu awọn aaye ti o wọpọ ni awọn fọto ti o ya lati awọn igun oriṣiriṣi; O jẹ ipilẹ ti sọfitiwia photogrammetry ode oni. Orthophoto jẹ aworan eriali pẹlu iwọn to pe, bii maapu kan, pẹlu irisi ati awọn ipalọlọ igbega ti paarẹ. DSM (Awoṣe Oju-aye Digital) jẹ awoṣe igbega ti oke oke pẹlu awọn ile ati awọn igi. DTM (Awoṣe Terrain Digital) jẹ awoṣe igbega ti ilẹ igboro. GCP (Ilẹ Iṣakoso Ilẹ; GCP ni Gẹẹsi) jẹ awọn aaye ti o samisi ti o jẹ iwọn deede lati aaye, han ninu awọn fọto ati so awoṣe pọ mọ awọn ipoidojuko gidi. Pipin agbekọja jẹ ipin ogorun awọn fọto adugbo ti o bo ara wọn.

Ipa AI ni Photogrammetry

AI ṣe atilẹyin awọn aaye mẹrin ni ṣiṣan iṣẹ yii:

1. Flight igbogun ati isiro. O ṣe iranlọwọ ni ṣiṣe iṣiro giga ofurufu, ipin ideri ati nọmba awọn fọto fun ijinna iṣapẹẹrẹ ilẹ ti o fẹ (GSD: iwọn ti ẹbun kọọkan bo lori ilẹ), ati ṣẹda atokọ ayẹwo.
2. Aṣayẹwo didara. O ṣe agbekalẹ imọran ọlọjẹ ti o ṣe asia awọn fọto blurry, idinamọ ti ko to, ati awọn iṣoro pinpin GCP.
3. O wu classification ati ninu. O ṣe iranlọwọ ni awọn iṣẹ-ṣiṣe gẹgẹbi nkan (ile / igi) sisẹ ati wiwa awọsanma / ojiji ni orthophoto lati ṣe ipilẹṣẹ DTM lati DSM.
4. Iroyin ati išedede Lakotan. Ṣe RMSE (Root Mean Square Error; odiwọn awọn iyapa ni awọn aaye iṣakoso) tabili ati ijabọ deede jẹ kika.

Awọn iranran afọju: AI ko rii awọn ipo ti ara ti ọkọ ofurufu ati otitọ ti ilẹ. Ti GCP ti ko pe, ideri ti ko dara tabi ọkọ ofurufu afẹfẹ, ko si sọfitiwia/AI le ṣe atunṣe ni kikun nigbamii. Iduroṣinṣin bẹrẹ lori aaye.

Imọran: Ṣeto ibi-afẹde deede rẹ ni awọn nọmba lati ibẹrẹ. "Jẹ ki o jẹ ti iṣootọ giga" jẹ aibikita; O jẹ ibi-afẹde wiwọn “ti a fojusi ni ± 3 cm ni ita ati ± 5 cm ni inaro, timo nipasẹ RMSE pẹlu awọn aaye iṣakoso ominira.”

Igbesẹ nipasẹ Igbesẹ: UAV Photogrammetry Workflow

1. Ṣeto deede ati ibi-afẹde GSD. Iṣe deede ti o fẹ ṣe ipinnu GSD ati nitorinaa giga ọkọ ofurufu naa. Ofin gbogbogbo: išedede ipo wa lori aṣẹ ti awọn GSD diẹ.
2. Gbero ofurufu. Ipin agbegbe (ni deede siwaju 75-80%, ẹgbẹ 65-70%), giga ofurufu, nọmba awọn fọto. AI le ṣe iṣiro yii ati atokọ ayẹwo.
3. Gbe ati wiwọn GCPs. Ṣe iwọn deede pẹlu GNSS nọmba ti o to ti awọn GCP ni awọn igun ati ni aarin lati bo agbegbe ni boṣeyẹ. Yatọ diẹ ninu wọn bi awọn aaye iṣakoso ominira ti ko tẹ awoṣe sii.
4. Ṣe ilana rẹ. Iṣatunṣe pẹlu SfM, georeferencing pẹlu GCP, awọsanma aaye ipon, DSM, iran orthophoto.
5. Ṣe agbejade DTM. Yipada lati DSM si DTM nipa sisẹ awọn nkan ti ita ilẹ.
6. Jẹrisi. Ṣe iṣiro RMSE ni awọn aaye iṣakoso kọọkan; Ṣe o lu ibi-afẹde?

Ilẹ Iṣakoso Points ati RMSE

Ni ibamu pẹlu awoṣe photogrammetric si agbaye gidi da lori awọn GCPs. Awọn GCP fun iwọn ati ipo si awoṣe; Ti wọn ko ba to ni nọmba tabi ti pin kaakiri (gbogbo wọn ni igun kan), awoṣe yoo jẹ deede ni agbegbe kan ati skewed ni omiiran. Ọna lati ṣe iwọn deede ni otitọ ni lati tọju diẹ ninu awọn GCPs bi awọn aaye iṣakoso ominira nipa ko ṣe deede wọn ati lati ṣe iṣiro RMSE nipa ifiwera awọn iye wọn ninu awoṣe pẹlu awọn iye iwọn gangan. Awoṣe naa ko ni imọran pe o tọ nitori pe ibamu ( iyoku) lori GCP jẹ kekere; Eyi dabi aṣeyọri lori data ikẹkọ.

Išọra: Ti o ba lo gbogbo awọn aaye ti o samisi bi awọn GCP ti ko si fi awọn aaye iṣakoso ominira silẹ, iwọ kii yoo ni ẹri ominira lati wiwọn deede. Nigbagbogbo ni ẹtọ kan diẹ ojuami fun ayewo.

Awọn ọran Mini mẹta: Nipa Awọn nọmba

Ọran 1 - GCP pinpin aṣiṣe. Ni aaye 40-hektari, 5 ti 6 GCPs wa ni idaji gusu ti aaye naa. Awoṣe naa funni ni iyapa ti ± 3 cm ni guusu ati ± 25 cm ni ariwa. Awọn aaye ayẹwo olominira ṣe afihan ipalọ agbegbe yii; Nigbati awọn GCP ti pin ni boṣeyẹ ati pe ọkọ ofurufu ti tun ṣe, deede dinku si ± 4 cm ni ariwa.

Ọran 2 - Aṣiṣe DSM fun DTM. Ninu iṣiro iwọn didun kan, ẹgbẹ naa ṣe iwọn iwọn didun iho nipa isunmọ 12% nipa ro pe DSM wa ni ilẹ taara ni agbegbe igi kan. Nigbati DTM ti ipilẹṣẹ pẹlu AI-atilẹyin ilẹ sisẹ ati awọn isiro ti a tun, awọn iwọn didun wa jo si otito. Ẹkọ: A lo DTM ni iwọn didun ati iṣẹ sokoto.

Ọran 3 - aipe agbegbe. Nigbati agbegbe naa ba lọ silẹ si 55% lori diẹ ninu awọn laini nitori afẹfẹ, SfM ṣe ere ti ko dara ni agbegbe yẹn ati pe awoṣe naa jade pẹlu awọn iho. Ayẹwo iṣaju didara ti samisi agbegbe ideri kekere; Ti apakan ti a fò lẹẹkansi. Ẹkọ: A pese ideri ni aaye, ko le ṣe iṣelọpọ nigbamii.

Ailagbara Tọ / Alagbara Tọ

Ibere ​​ailagbara:

Emi yoo ṣe maapu kan pẹlu drone, sọ fun mi kini MO yẹ ki n ṣe.

Ibere ​​​​ti o lagbara:

Iṣẹ-ṣiṣe: Ṣẹda ọkọ ofurufu photogrammetry UAV ati ero deede. Atokọ: - Area: ~ 40 ha, alapin-die sloped, sparsely wooded- Àkọlé išedede: petele ± 3 cm, inaro ± 5 cm- Kamẹra: [sensọ/idojukọ], fẹ GSD: 2 cmIbeere: 1) Kọ isunmọ iga iga ati kannaa fun GSD 2 cm.2) Ipinpin ipin iye (fun GSD); Melo ninu wọn ni MO yẹ ki n ṣe ifipamọ bi awọn aaye ayẹwo Ominira?4) Kọ iyatọ DSM/DTM ati iru iṣẹ wo ni o nilo fun iṣẹ wo.5) Imudaniloju: igbesẹ idaniloju pẹlu RMSE ni awọn aaye ayẹwo ominira.

Itọkasi ti o lagbara pẹlu ibi-afẹde nomba, ipo aaye ati ero ijẹrisi; Ijade naa di iwulo.

Mẹrin Copiable Templates

1) Iṣiro paramita ofurufu:

Giga baalu isunmọ fun GSD ti o fẹ [x cm] ati kamẹra [sensọ/idojukọ], daba ipin ideri, iye nọmba ti awọn fọto. Kọ rẹ awqn kedere; Ṣe akiyesi pe iye gangan nilo ìmúdájú sọfitiwia.

2) Eto GCP:

Ṣeduro ilana ipilẹ GCP fun [agbegbe/iwọn/apẹrẹ]: awọn aaye melo, bii o ṣe le pin kaakiri, melo ni o yẹ ki o wa ni ipamọ fun iṣakoso ominira. Ṣe alaye ewu ti aibikita (gbogbo ni igun kan).

3) DSM-> DTM iṣẹ-ṣiṣe:

Kọ awọn igbesẹ sisẹ ilẹ lati ṣe ipilẹṣẹ DTM lati aaye awọsanma/DSM. Pato iru awọn nkan (ile, igi) lati jade ati bii o ṣe le rii daju abajade pẹlu apakan profaili. Ṣe alaye idi ti DTM ṣe nilo fun iwọn didun/iṣẹ ipele.

4) Iroyin ti o peye:

Ṣe iṣiro petele ati inaro RMSE lati awọn iyapa aaye iṣakoso ẹni kọọkan ti o tẹle, ṣe afiwe pẹlu deede ibi-afẹde, ṣe itumọ kọja/ikuna ati tọka awọn agbegbe alailagbara eyikeyi. Data: [awọn iyapa aaye iṣakoso]

Photogrammetric Awọn ọja lafiwe

Ọja

Kí ló dúró fún?

Aṣoju lilo

Ifarabalẹ

orthophoto

Iwọn deede aworan eriali

Basemap, digitization

Awọn iparun eti

DSM

Ilẹ oke (igi ile +)

Ojiji / hihan onínọmbà

Kii ṣe ilẹ

DTM

igboro ilẹ

Denimu, iwọn didun, ite

Didara sisẹ

awọsanma ojuami

3D ipon ojuami

3D wiwọn, agbelebu apakan

ariwo ninu

YKN

Georeference mimọ

ipilẹ otitọ

Pinpin lominu ni

Awọn aṣiṣe ti o wọpọ

• Lilo DSM dipo DTM. Aṣiṣe nla ni igbega ati awọn iṣiro iwọn didun.
• Nlọ kuro ni awọn aaye ayẹwo ominira. Ko si ẹri ominira sosi lati wiwọn deede.
• Awọn GCP ti n pin kaakiri. Agbegbe kan jẹ deede, ekeji ti daru.
• Nlọ kuro ni oṣuwọn agbegbe ti ko to lori aaye. Non-recoverable, perforated awoṣe.
• Ko ṣeto ibi-afẹde ti deede ni awọn nọmba. "Ipeye giga" ko le ṣe iwọn tabi jẹrisi.
• Ni ero pe orthophoto jẹ deede fun wiwọn. Iyatọ waye ni ayika awọn egbegbe ati awọn ohun giga.

Ni soki

Oríkĕ itetisi ni UAV photogrammetry; O jẹ iranlọwọ ti o lagbara ni iṣiro ero ọkọ ofurufu, iṣaju iṣaju didara, iran DTM lati DSM ati ijabọ deede. Bibẹẹkọ, ipilẹ ti deede ipo ni a gbe kalẹ ni aaye: nọmba ti o pe ati awọn aaye iṣakoso ilẹ ti o pin paapaa, ideri deedee ati awọn ibi-afẹde deede nọmba. Iwọn otitọ ti deede jẹ iṣiro RMSE ni awọn aaye iṣakoso kọọkan ti ko tẹ awoṣe sii. Lo DTM nigbagbogbo fun denim ati iṣẹ olopobobo; DSM ni oke dada.

Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe

Ṣe apẹrẹ iṣẹ akanṣe UAV kan: pinnu iwọn aaye, GSD ibi-afẹde, ati ibi-afẹde deede nọmba (fun apẹẹrẹ petele ± 3 cm). Ni AI ṣe ipilẹṣẹ giga ọkọ ofurufu, ipin ideri ati ete GCP; Kọ si isalẹ bi ọpọlọpọ awọn ojuami ti o yoo ni ipamọ fun ominira Iṣakoso. Lẹhinna ṣe iṣiro RMSE lori tabili iyapa aaye iṣakoso arosọ ki o beere “Ṣe o kọlu ibi-afẹde?” Ọrọìwòye ati jẹrisi abajade funrararẹ.

akojọ ayẹwo

• [] Mo ṣeto ibi-afẹde iyeye nọmba ati GSD.
• [] Mo gbero ipin agbegbe (siwaju/ẹgbẹ) ni deede.
• [] Mo pin awọn GCP ni boṣeyẹ ati lo wọn ni awọn nọmba ti o to.
• [] Mo ti wa ni ipamọ diẹ ninu awọn ojuami fun ominira Iṣakoso.
• [] Mo ṣe agbejade DTM, kii ṣe DSM, fun denimu/iwọn didun.
• [] Mo ṣe idaniloju sisẹ ilẹ pẹlu apakan profaili.
• [] Mo ṣe iṣiro RMSE ni awọn aaye iṣakoso kọọkan.
• [] Mo ti tẹriba gbigba ti deede si ifọwọsi ẹlẹrọ.