Jeśli chodzi o wybór odpowiedniego narzędzia do pracy, pierwszym krokiem jest poznanie możliwości i ograniczeń.
DJI Mini 2 może nie być najodpowiedniejszym dronem do komercyjnego mapowania i pomiarów geodezyjnych, chociaż może rejestrować wysokiej jakości zdjęcia potrzebne do tworzenia map lotniczych i pomaga poznać podstawy działania mapowania za pomocą dronów.
Jeśli DJI Mini 2 jest Twoim pierwszym dronem i badasz wszystkie jego zastosowania i zastosowania, prawdopodobnie spotkałeś się z geodezją i mapowaniem ortomozaicznym. Zasadniczo tworzenie mapy ortomozaiki zaczyna się od uchwycenia szczegółowych obrazów fotograficznych budynku lub gruntu. Następnie, używając oprogramowania do analizy tych obrazów, generujesz hiperrealistyczny model, który można wykorzystać do dalszej analizy.
Na szczęście Mini 2 przoduje w robieniu wysokiej jakości zdjęć! Niestety, jest mało prawdopodobne, że DJI Mini 2 zostanie dodany do zatwierdzonych list dronów dla komercyjnych lub przemysłowych aplikacji mapowania, mimo że można go wykorzystać do nauki podstaw mapowania ortomozaiki.
W rzeczywistości, dzięki ostatnim aktualizacjom oprogramowania, Mini 2 jest teraz w stanie poprawić programowanie przechwytywania obrazu. Dzięki zastosowaniu aplikacji lotniczych innych firm, takich jak Litchi, możliwości tej małej potęgi zostały rozszerzone o zautomatyzowane ścieżki lotu dzięki wykorzystaniu punktów orientacyjnych.
Zautomatyzowane planowanie lotu jest podstawowym elementem przechwytywania obrazów w celu generowania map ortomozaiki. Zapewnia spójność i wydajność wymaganą dla uzyskania najlepszych możliwych wyników.
Ten artykuł nie zagłębia się zbytnio w zaawansowane rozwiązania programowe ani nie porównuje wszystkich dostępnych systemów dronów do mapowania na poziomie komercyjnym. Podkreślę jednak podstawy, które pozwolą ci zarysować powierzchnię procesu mapowania za pomocą Mini 2.
Specyfikacje dronów do mapowania
Pierwszym krokiem w tworzeniu mapy ortomozaiki przy użyciu drona jest wykonanie zdjęć w wysokiej rozdzielczości wymaganych do wygenerowania szczegółowej mapy lub modelu. Chociaż Mini 2 jest bardzo wydajny i rejestruje piękne zdjęcia i treści wideo, istnieją znacznie lepsze narzędzia do tej pracy.
Komercyjne zastosowania dronów do mapowania czerpią korzyści z połączenia wysokiej rozdzielczości kamer, które mogą skutecznie latać nad setkami, a nawet tysiącami akrów ziemi podczas projektu. Biorąc pod uwagę te wymagania, kamera 12 MP w Mini 2 nieco odbiega od bardziej optymalnej kamery 20 MP, jaką oferuje Mavic 2 Pro lub seria Phantom , na przykład.
Wiele komercyjnych aplikacji do mapowania opiera się na jeszcze większych dronach, takich jak Inspire lub Matrice, ze względu na większe możliwości i opcje dla różnych kamer lub urządzeń do obrazowania. Te większe systemy działają również lepiej w niesprzyjających warunkach pogodowych, a także mogą dłużej pozostawać w powietrzu przed ponownym naładowaniem.
Pojemność baterii i czas lotu są istotnymi czynnikami decydującymi o efektywnym robieniu zdjęć dużych obszarów lądu lub rozległych obiektów. Większe, droższe drony mają dłuższe czasy lotu ze względu na akumulatory o większej pojemności. Dzięki temu mogą uchwycić więcej obrazów na jednym ładowaniu i pokryć więcej akrów dziennie, co czyni je preferowanymi systemami niż Mini 2.
Wreszcie, kolejnym aspektem Mini 2 jest jego fizyczny rozmiar i waga, które zmniejszają jego wydajność przy silniejszym wietrze niż jego większe odpowiedniki. Ponownie, wydajność w terenie jest głównym problemem przy wyborze drona do mapowania komercyjnego lub przemysłowego.
Nawet przy tych technicznych i fizycznych ograniczeniach Mini 2 ma poza tym wystarczające specyfikacje techniczne i funkcje do przechwytywania obrazów potrzebnych do wygenerowania mapy ortomozaicznej. Istnieje wiele rozwiązań programowych do tworzenia mapy ortomozaiki. Zazwyczaj zalecenia dotyczące jakości zdjęć sugerują najlepszą możliwą wydajność przy wykorzystaniu poniższych parametrów.
Podstawy mapowania ortomozaik
Pierwszą kwestią jest ilość zdjęć, które musisz zrobić, oraz ustawienia aparatu i gimbala. Będziesz potrzebować pokrycia zdjęcia co najmniej 70% nakładania się. DJI Mini 2 ma odpowiednik obiektywu aparatu 24 mm, uważany za szerokokątny i doskonały do robienia zdjęć krajobrazowych.
Aby uzyskać pełne pokrycie i uchwycić szczegóły potrzebne do obrazowania ortomozaiki, można to osiągnąć, wykonując wzór siatki i wybierając ustawienie automatycznego przechwytywania zdjęć na 5 sekund. Obecna wersja aplikacji DJI Fly nie obsługuje w pełni autonomicznych programów lotu dostępnych w większych systemach dronów. Jednak aplikacja DJI Fly obsługuje automatyczne interwały przechwytywania zdjęć.
Wraz z ustawieniem kąta gimbala na ~45 stopni, wystarczy skupić się na ręcznym locie Mini 2 przez wzór siatki, podczas gdy oprogramowanie przechwytuje zdjęcia. Musisz tylko upewnić się, że wzór siatki zapewnia wystarczające nakładanie się na każdym przejściu, aby uzyskać pełne pokrycie. Może to zająć kilka prób i błędów, aby to zrobić dobrze, ale przy odpowiedniej prędkości i zwróceniu uwagi na siatkę lotów zdobędziesz wystarczającą ilość obrazów, aby stworzyć mapę.
Jak stworzyć mapę w Mini 2 za pomocą Litchi
Jeśli używasz Litchi jako aplikacji do lotu, niedawna aktualizacja oprogramowania dodała obsługę programowania lotu z punktami trasy dla Mini 2. Nakreśl wzór siatki za pomocą punktów trasy, określ wysokość lotu, interwały robienia zdjęć i inne ustawienia.
Dzięki temu możesz skupić się na monitorowaniu drona, gdy kończy on misję. Zdecydowanie zaleca się, aby najpierw przetestować zautomatyzowane programy lotu na szeroko otwartym polu, aby uniknąć potencjalnych awarii podczas nauki działania programu.
Nawet w przypadku zaledwie jednego akra ziemi proces ten może wykonać setki zdjęć, tak że każdy pojedynczy punkt na ziemi można znaleźć i przeanalizować na dziesiątkach zdjęć. Inną praktyczną zasadą jest to, że chcesz, aby wysokość lotu była z grubsza pięć razy większa od wysokości najwyższego obiektu w badanym obszarze. Oznacza to, że jeśli drzewa mają wysokość 50 stóp, wysokość lotu powinna wynosić ~250 stóp nad poziomem gruntu (AGL).
Zawsze dobrze jest ćwiczyć w obszarze, w którym jest niewiele przeszkód lub nie ma ich wcale, aby móc skoncentrować się na lataniu po siatce ze stałą prędkością i wysokością. Funkcje oprogramowania i sprzętu dostępne dla dronów, takich jak Mavic 2 Pro i Phantom Series, umożliwiają im uwzględnianie zmian wysokości. Mają też zaawansowane kamery i systemy omijania przeszkód, które pomagają im w unikaniu kolizji z drzewami lub konstrukcjami.
Ostatnia uwaga na temat ustawień robienia zdjęć za pomocą Mini 2 jest taka, że musisz mieć włączone metadane GPS. Jest to podstawa działania oprogramowania ortomozaicznego w łączeniu realistycznych map ze zdjęć.
Jak wygenerować mapę ortomozaiki
Dla konsumentów dostępne są dziesiątki pakietów oprogramowania do generowania map ortomozaicznych na podstawie przechwyconych obrazów. Wiele komercyjnych pakietów oprogramowania oferuje bezpłatne wersje próbne do testowania, a niektóre zapewniają nawet własne oprogramowanie do wykonywania autonomicznych lotów w celu przechwytywania obrazów.
Pix4D i Drone Deploy to kilka popularnych komercyjnych rozwiązań, które oferują przetwarzanie obrazu i generowanie map w ramach okresu próbnego, do określonej liczby obrazów lub map. Obecnie aplikacje do planowania lotów od tych dostawców nie obsługują Mini 2. To powiedziawszy, oprogramowanie do generowania map wymaga tylko zdjęć ze współrzędnymi GPS, aby połączyć mapę.
Kroki generowania mapy są zasadniczo takie same w przypadku większości dostępnych pakietów oprogramowania, chociaż mogą występować pewne różnice. Bardziej wyrafinowane pakiety oprogramowania, które zwykle wymagają płatnych subskrypcji, wykonują więcej przetwarzania automatycznie i po prostu pozostawiają Twoją pracę przechwytywaniu, przesyłaniu i klikaniu generuj.
Dostępnych jest również kilka rozwiązań typu open source, które wymagają dokonania kilku dodatkowych wyborów i wyborów, ale koncepcje są podobne. Kluczem jest znalezienie odpowiedniego rozwiązania dla typu posiadanego komputera, ponieważ wiele z nich jest obsługiwanych tylko przez system Windows lub Mac.
1. Prześlij zdjęcia
Najpierw musisz przesłać wszystkie zdjęcia zrobione podczas lotu. Mogą to być setki zdjęć, więc czas, jaki zajmuje ten proces, jest ogólnie związany z szybkością Internetu i komputera.
2. Zdecyduj, których procesów użyć
Po przesłaniu plików musisz rozpocząć przetwarzanie, które generuje mapę ortomozaiki. Istnieje kilka koncepcji, które należy zrozumieć, aby uzyskać oczekiwane wyniki. Te koncepcje obejmują chmury punktów, gęste chmury, siatkowe lub cyfrowe modele wysokościowe (DEM) oraz mapy tekstur.
Generowanie chmury punktów zasadniczo tworzy wszystkie punkty danych w przestrzeni, które reprezentują kształty 3D i obiekty ze zdjęć, aby wygenerować mapę ortomozaiki. Odbywa się to przez oprogramowanie rozpoznające nakładające się elementy z obrazów i obliczające różnice przestrzenne między nimi.
Jest to etap intensywnie przetwarzający, który może potrwać kilka minut lub godzin, w zależności od liczby zdjęć i połączenia internetowego. Podczas przeglądania chmury punktów możesz być w stanie dostrzec rzędne i obiekty, ale szczegóły, które zobaczysz na zdjęciach, nie zostały jeszcze zastosowane.
Gęste chmury wykorzystaj porównania wielu obrazów i zmierz punkty między nimi, aby dokładniej stworzyć model ze swoich zdjęć. To tutaj spójność wzorca lotu i robienia zdjęć wchodzi w grę poprzez kąty kamery, odległości i nakładanie się.
Modelowanie siatki i DEM użyj poprzednich wyników, aby interpolować i wygenerować wzniesienia oraz bardziej szczegółowy widok przechwyconego terenu.
Mapowanie tekstur wypełni wszystkie szczegóły ze zdjęć, które sprawią, że model będzie wyglądał realistycznie.
3. Wygeneruj mapę/model
Wynikowy obraz 2D/3D wygenerowany z tych procesów jest Twoim końcowym wynikiem. Ostateczna jakość Twojego modelu będzie zależeć od jakości i ilości zdjęć oraz możliwości użytego oprogramowania.
W zależności od funkcji dostępnych w oprogramowaniu, możesz mieć inne funkcje, takie jak pomiar odległości, które zostały obliczone w tych procesach. Powinieneś przynajmniej móc eksplorować mapę poprzez powiększanie, przechylanie i obracanie, aby zobaczyć krajobraz z różnych widoków. Odkrywanie ostatecznej mapy jest twoją nagrodą za całą włożoną w nią pracę.
Kredyt:
Zdjęcie na okładkę autorstwa Nathana Dumlao