Jakiego oprogramowania użyć do tworzenia cyfrowych modeli wysokości z obrazów lotniczych UAV?

18

Mam bezzałogowy statek powietrzny (UAV, zwany także dronem) i chciałbym go użyć do stworzenia cyfrowego modelu elewacji i ortomozy na mniejszym obszarze (10 km2). Moja platforma będzie w stanie wytwarzać nakładające się zdjęcia na wysokości około 120 metrów.

Wydaje się, że kilka produktów komercyjnych zapewnia kompletne rozwiązania; na przykład. Pix4D i Dronemapper .

Jednak przede wszystkim szukam rozwiązań, w których mogę mieć większą kontrolę nad procesem i ewentualnie skonfigurować własne przetwarzanie wsadowe. Python i inne narzędzia open source są interesujące.

Jakie są moje alternatywy?

Ragnvald
źródło
Z jakim typem UAV pracujesz? Jaki typ czujnika?
Aaron
3d Robotics Quadcopter z aparatem Canon SX260.
ragnvald
Jak mogę sam zrobić model przy użyciu Matlaba bez korzystania z wyżej wspomnianego oprogramowania
user3732944
Witamy w GIS.SE. Nie zamieszczaj pytań jako odpowiedzi. Zamiast tego zadaj kolejne pytanie.
John Powell,
To tak naprawdę nie odpowiada na pytanie. Jeśli masz inne pytanie, możesz je zadać, klikając Zadaj pytanie . Możesz także dodać nagrodę za zwrócenie większej uwagi na to pytanie, gdy będziesz mieć wystarczającą reputację .
MAJ742,

Odpowiedzi:

13

Aby rozwiązać problem, należy przekształcić obrazy 2D struktur 3D z różnych kątów / perspektyw w model bryłowy. Było to wcześniej zadanie ręczne, ale oprogramowanie pozwala na zautomatyzowane procesy.

Pamiętaj, że oprogramowanie do przetwarzania może zapewnić zarówno cyfrowe modele powierzchniowe (DSM), jak i cyfrowe modele wysokościowe (DEM)

Produkty z takich procesów mogą obejmować cyfrowe modele wysokościowe, a także chmury punktów, cyfrowe modele powierzchni, teksturowane cyfrowe modele powierzchni, obrazy ortorektalizowane i sklasyfikowane chmury punktów. Jest to znane jako Analiza struktury z ruchu .

Przetwarzanie może odbywać się lokalnie, za pośrednictwem usług online lub ich połączenia. Oprogramowanie jest w zasadzie takie samo, chociaż okaże się, że lokalne przetwarzanie pozwala na bardziej wyspecjalizowane ustawienia.

Przetwarzanie lokalne

wprowadź opis zdjęcia tutaj

pix4D jest ogólnie dobrym narzędziem zapewniającym wyjątkową łatwość użytkowania dla niedoświadczonych bardziej doświadczonych użytkowników. Oprócz dostarczenia narzędzia komputerowego integruje się również z usługą chmurową. Film na YouTube przedstawia oprogramowanie w dobry sposób. To jest trochę z wysokiej klasy, jeśli chodzi o cenę.

Agisoft PhotoScan jest dostępny dla systemów Windows, OSX i Linux. Agisoft jest elastyczny po stronie platformy. Po wypróbowaniu tworzy dobre modele terenu i ortofotografie. Funkcją, której brakuje w Pix4D, jest możliwość konfigurowania zadań wsadowych. Możesz także wykonać skrypt za pomocą API Pythona.

Drone2Map z ESRI może tworzyć ortomozaikę, siatki 3D i więcej. To nie jest zintegrowane narzędzie ArcGIS do komputerów stacjonarnych, ale skutecznie samodzielna 64-bitowa aplikacja. Na swojej stronie internetowej stwierdzają, że: „Drone2Map dla ArcGIS jest obsługiwany przez Pix4D”. W przeciwieństwie do Pix4D informacje przekazywane użytkownikowi podczas obliczeń są słabe. Z tego, co rozumiem, to Pix4D pod maską w ramach innego modelu licencjonowania.

OpenDroneMap działa w wierszu poleceń Ubuntu i jest projektem, który pozwoli ci tworzyć cyfrowe modele wysokości, a także resztę produktów wymienionych na początku tej odpowiedzi. Najnowszym dodatkiem do tego projektu jest interfejs internetowy. Na stronie github można znaleźć interfejs użytkownika, główny projekt i więcej kodu .

ERDAS Imagine ma moduł dodatkowy UAV. W połączeniu jest droższy niż Agisoft Photoscan, ale jeśli jesteś już użytkownikiem ERDAS, integruje się naprawdę dobrze.

Ankieta 3D oprócz analizy zdjęć oferuje również coś, co wygląda jak dobre narzędzie do edycji chmury punktów.

Usługi online

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Przetwarzanie zdjęć lotniczych wymaga dużych zasobów i wymaga poważnego sprzętu. Usługi online są zatem płatne na bieżąco lub powiązane z licencją.

Dronemapper to usługa online, w której możesz przesyłać zdjęcia i przetwarzać je.

Dronedeploy został początkowo stworzony jako środowisko planowania i przetwarzania dla dronów DJI. Obsługuje teraz tworzenie map i modeli 3D dla dowolnych zdjęć dronów. Można również przeprowadzić analizę na podstawie zdjęć. Tworzy dobre mapy. Ich aplikacja to także rynek, na którym można bezpłatnie instalować aplikacje.

MicaSense MicaSense Atlas to oparta na chmurze platforma danych do przetwarzania, przechowywania, zarządzania, prezentacji i analizy danych wielospektralnych zarejestrowanych za pomocą profesjonalnych kamer wielospektralnych, takich jak MicaSense RedEdge i Parrot Sequoia.

Maps Made Easy to kolejny dostawca przetwarzania online i zarządzania danymi.

3Dsurvey Jest również opcją.

Połączone usługi

pix4D zapewnia również usługę przetwarzania online dla użytkowników posiadających licencję stacjonarną.

Aplikacje

Aplikacje wydają się być coraz bardziej popularne. Zwykle służą kilku celom.

  1. Pomóż użytkownikowi zaplanować ankiety
  2. Rób zdjęcia zgodnie z planem
  3. Prześlij plany ankiet do drona
  4. Podaj zaktualizowane informacje z drona podczas ankiety
  5. Pomóż użytkownikowi dostosować plany podczas ankiety na podstawie wcześniejszych lotów
  6. Ułatw przesyłanie danych, aby dane mogły być przetwarzane za pomocą usługi online.

DroneDeploy ma aplikację, która ma niezwykłą częstotliwość aktualizacji. Aplikacja jest bardzo elastyczna i ma również opcję użycia wtyczek do skoncentrowania się na ankiecie. Ostatnie aktualizacje (lipiec 2017 r.) Rozwiązały problemy z odstępami między obrazami, ale jednocześnie ograniczyły prędkość lotu.

Pix4D Capture zapewnia stabilne narzędzie do zbierania zdjęć lotniczych. Jest to prawdopodobnie najlepszy dostępny. Z drugiej strony aplikacja ma pewne niedociągnięcia (niejasne ustawienia ekspozycji, dokładna kontrola prędkości, ręczny i nieelastyczny sposób kontrolowania kierunku lotu, brak przesyłania obszarów ankiety (tylko Android ma to) i więcej), które należy naprawić. Jest rzadko aktualizowany.

Przestarzały

VisualSFM to pakiet oprogramowania, który w połączeniu z CSVS może być dobrym rozwiązaniem. Film z youtube na stronie www.flightriot.com stanowi praktyczny przykład potencjalnych produktów końcowych. Powstałe produkty nie są przywoływane i jako takie nie są przydatne do pracy w GIS. Visual SFM wydaje się być projektem, który nie ma rozpędu. O ile widzę, od kilku lat nie było żadnych zmian w oprogramowaniu.

ragnvald
źródło
1
Wszelkie przemyślenia na temat oprogramowania VisualSFM?
ianbroad,
VisualSFM - tylko chmura punktów, bez georeferencji. możesz otrzymać ortomosiak tylko w połączeniu z CSVS CMPMVS, który wymaga karty nVidea. Jeśli masz sprzęt i odpowiednią kartę graficzną, wygeneruje on DSM i Orthomosiac, modele 3D, które można wyświetlać w programie meshlab, ale ich przetwarzanie zajmuje SUPER długo. modele nie są georeferencyjne, więc są praktycznie bezużyteczne do jakichkolwiek prac związanych z GIS.
Jakub Sisak GeoGraphics
4

Bardzo polecam Agisoft PhotoScan Pro. Kosztuje około 3500 USD, ale mają wersję akademicką za około 500 USD. Jeśli się z nimi skontaktujesz, mogą skonfigurować Cię na 30-dniowy okres próbny. Ma wiele opcji i formatów eksportu i jest dość łatwy do pobrania i uzyskania dobrych wyników. Mają także opcje skryptowania w języku Python.

http://www.agisoft.ru/

Inną opcją opensource jest zestaw narzędzi do fotogrametrii python . Konfiguracja zajmuje trochę pracy, ale daje dobre wyniki dla wyników 3D, ale nic dla georegulacji.

Mam nadzieję że to pomoże!!! (mimo że jestem spóźniony na przyjęcie kilka miesięcy)

gomping
źródło
3

ERDAS Wyobraź sobie, że masz moduł dodatkowy UAV. W połączeniu jest droższy niż Agisoft Photoscan, ale jeśli jesteś już użytkownikiem ERDAS, integruje się naprawdę dobrze.

http://www.imagine-uav.com/

geobar
źródło
3

Uniwersytet Delft prowadzi wiele badań dotyczących CityGML, jednego z nadchodzących standardowych formatów wizualizacji informacji o budynku 3D. Mają przeglądarkę, a także to narzędzie, aby zmienić informacje LIDAR w CityGML. Więc opensource i obsługuje standard. Podwójna wygrana: https://github.com/tudelft3d/3dfier

Piotr
źródło
2

Metoda wysokiego poziomu do tworzenia cyfrowych modeli wysokości, chmur punktów i map ortomozaicznych przy użyciu zdjęć lotniczych UAV i oprogramowania open source (przepływ pracy w systemie Linux).

  • Uzyskaj zestaw zdjęć lotniczych JPG NADIR lub NADIR + Oblique z platformy DJI lub podobnej platformy. Darmowe zdjęcia i przykłady danych tutaj .

  • Pobierz i skompiluj: openMVG

Ten pakiet służy do początkowej struktury od ruchu, kalibracji kamery, wykrywania funkcji i orientacji obrazu.

  • Uruchom obrazy przez openMVG i sprawdź wyniki.

chmura punktów rzadkich

Ten pakiet służy do generowania gęstej chmury punktów, gęstej siatki teksturowanej i kolorowej siatki z początkowych wyników OpenMVG.

  • Uruchom wyjście OpenMVG przez OpenMVS, aby wygenerować gęste wyniki i produkty.

chmura punktów o gęstej siatce

  • Dla obu narzędzi istnieją świetne dokumenty, przykłady i samouczki.

W przypadku dronów i czujników DJI możesz również wypróbować nasze bezpłatne narzędzie do przetwarzania zdjęć:

RAPID dla DJI

dronemapper
źródło
Witaj, zauważyłem, że używasz narzędzi openMVG i openMVS, czy możesz spojrzeć na moje pytanie tutaj: stackoverflow.com/questions/41896317/…
d324223
1

Użyłem Pix4d wiele razy do tworzenia ortomozy, i jest to bardzo potężne oprogramowanie do generowania DEM i ortomozy, szczególnie dla dronów DJI. To nie jest tanie oprogramowanie, jednak możesz uzyskać wersję próbną na 15 dni. Oto link do uzyskania wersji próbnej pix4d: https://support.pix4d.com/hc/en-us/articles/202560729-How-to-get-a-Trial-of-Pix4Dmapper-Pro#gsc .tab = 0
Ponadto można częściowo kontrolować etapy przetwarzania przy użyciu różnych parametrów. Oto link do kroków przetwarzania: https://support.pix4d.com/hc/en-us/articles/202557759#gsc.tab=0

Selim Erguden
źródło
-3

www.precisionhawk.com ma dobry zestaw narzędzi do przetwarzania 3d online. Po krótkim okresie próbnym miesięczny abonament kosztuje.

Colin
źródło