测量师和GIS专业人员在他们的工具和贸易方面有最高的标准。因此,难怪有那么多测量员们正转向使用无人机以满足他们的绘图和3D建模需求。测量无人机始终取得满足的结果survey-grade精度标准与传统测量技术相比,它们大大减少了时间、成本和精力。
用无人机测量比拍摄要复杂得多上面的几张照片.从准备开始,需要几个步骤地面控制点任务规划,处理捕获的图像测量软件.测量师们经常被委托用摄影测量技术制作高分辨率的正畸模型,或者用斜相机和3D测量技术制作3D模型。
通过DJI最新的旗舰测量组合,Matrice 300 RTK (M300 RTK)和Zenmuse P1有效载荷,测量员可以随时掌握在精度和效率方面的终极测量解决方案。多亏了P1的智能斜向捕捉(SOC)功能,测量员现在可以比以往任何时候都更有效地捕捉和创建目标的3D模型。
什么是倾斜摄影?
在斜向摄影测量中,图像是由几个固定轴角的透镜组成的阵列来捕捉的。拍摄出来的图像揭示了一些细节,这些细节有时在只拍摄垂直照片时被忽略了,比如被植被或高层建筑遮挡的特征。
斜向相机系统传统上使用一个机械钻机与五个摄像机在固定位置在交叉配置;中央的一个摄像头被前面、后面、左边和右边的四个摄像头围绕,以90度的间隔保持同样的距离。该系统将中央相机置于倾斜角度,而“最低点”(相机在地面上正下方的一点)位于图像中已知的固定点上。
倾斜摄影的好处
人们对精确的3D模型的要求越来越高。例如,3D模型用于城市制图,用于空间管理、能源需求分析、交通和污染监测以及灾害管理。在测量中,一个精确的3D模型可以在项目时间表的早期发现潜在的问题。
与垂直航拍相比,倾斜摄影有很多优点。虽然垂直角度有助于显示建筑物、街道或开放空间等特征的位置,但斜向航拍照片更擅长提供从地面升起的特征的视角,如建筑物、地形和树叶,与地面和地平线的关系。
倾斜摄影的好处包括:
- 斜向相机拍摄的图像揭示了可能被树叶或高楼挡住的细节。
- 倾斜摄影使它更容易准确地确定高度特征时,与垂直航空照片。
- 与中央摄像头直接向下看的正投影系统不同,斜向系统可以捕捉到更多的前方相对高度数据。这也否定了任何在焦点周围的所有方向的透镜畸变,这是正字法可能遭受的。
- 使用多个镜头控制间隔,每个数据集的位置和相对高度信息可以比较,对比和合并给元素之间的相对高度信息在目标区域,生产的地图位置和高度数据,可以呈现为一个3 d的地图区域调查。
斜镜头的局限性
然而,有缺点与传统斜相机阵列。由于镜头的数量,钻机可能非常重和昂贵。更重的有效载荷意味着更短的飞行时间和更多的时间用来交换无人机电池,尤其是在更大的测量任务中。
此外,如果使用单台相机(最低点,FBLR)尝试斜向摄影测量或3D建模,需要5次飞行,这需要的时间要长得多。因此,一段时间以来,人们一直在寻找一种新的、更轻、更快、更经济的解决方案。
什么是智能斜拍?
SOC是一种新的替代工艺,仅适用于P1和M300,它使用一个安装在万向节上的单个摄像头作为斜向摄像头系统中的所有5个摄像头的功能。P1是一个“传统”相机(不是倾斜相机),只有一个镜头,但由于优雅的软件,可以产生相同的效果。
SOC在DJI Pilot app上绘制测绘区域时(在任务规划过程中),自动将目标测量区域划分为分段。这些部分表示在这个区域拍摄的角度。例如,在测量区域中心的部分得到五张照片,每个角度一张(最低点,前面,后面,左边和右边)。在测量区域外围的部分需要较少的照片。
使用SOC时,由于每个“镜头集”中的照片不是同时拍摄的,位置数据、无人机速度和万向方向嵌入到每张照片的元数据中,以补偿位置和视角的变化;类似于在斜向相机阵列中合并连续镜头的数学计算。
在这个视频中,你会看到深绿色的区域只拍了一面,纯粹是为了身高数据。最低的射击只在黄色和浅绿色区域,然后在红色指定目标区域的多个点,这是需要最多的信息。
一旦调查完成,后处理软件等收Terra可以用来整理所有数据,并生成所需的3D模型;SD卡可以简单地插入笔记本电脑,导入图像进行处理。
镜头的数据集(最低点,FBLR)相互比较,其中最低点的镜头被用来创建一个自上而下的2D地图。从每个位置的方向射击被比较,分配相对高度信息到二维地图上的元素。
用M300 RTK和P1捕获的测量任务可以使用收Terra该一体化无人机测量软件用于规划、可视化、处理和分析航空摄影。该应用程序允许用户快速实时渲染和可视化数据,减少后处理时间。它为高分辨率2D正形和现实的,完全可导航的3D模型重建创造详细和准确的测量结果。
智能斜拍的优点
- P1取代了对多摄像机倾斜系统的需求。这减少了重量,增加了部署的机动性和灵活性;与连接到大型飞机的机身相比,连接到无人机上是一个主要的好处。
- SOC减少了不必要的照片捕获的数量。这意味着在测量目标周边拍摄照片不会浪费时间,占用的空间和内存更少,处理时间更快。
- P1上可互换的相机镜头允许根据项目需要交换镜头。这是不能实现与传统斜相机。
- 除了M300的RTK模块,SOC可以充分利用后处理运动学.在RTK不可用的情况下,可以使用PPK,因为任务文件存储了原始的GNSS观测和时间戳。原因就是文件。
更多关于Zenmuse P1的信息
P1是大疆公司的旗舰摄影测量和测量有效载荷。这是大疆迄今为止最强大的测量相机,配备了45MP全画幅、低噪声、高灵敏度传感器,以及可互换的24/35/50mm定焦镜头。P1每0.7秒就能拍一张照片(快门速度高达1/ 2000)th可以跑3公里2在一次飞行中。
阅读更多关于P1的特性在这里.
P1与大疆最新商用无人机平台Matrice 300 RTK兼容。M300具有六向传感和定位能力,55分钟的飞行时间和15公里的航程,是任何无人机编队的受欢迎的新成员。
出人头地,变得聪明
通过减少拍摄的图像数量,SOC有效地减少了任务的空中时间,从而减少了总测绘时间。这还有一个额外的好处,就是可以减少20-50%的后处理时间。
随着无人机在测量、测绘和建筑领域的使用越来越多,在时间和成本方面,人们对无人机的需求是变得更简单、更经济。SOC就是其中一个涵盖了这两方面的创新。