Při výběru správného nástroje pro danou práci je prvním krokem znalost možností a omezení.
DJI Mini 2 nemusí být tím nejvhodnějším dronem pro komerční mapování a geodetické použití, i když dokáže zachytit kvalitní fotografie potřebné pro tvorbu leteckých map a pomůže vám naučit se základy toho, jak funguje mapování pomocí dronů.
Pokud je DJI Mini 2 vaším prvním dronem a prozkoumáváte všechny jeho různé aplikace a použití, pravděpodobně jste narazili na geodetické a ortomosaické mapování. Vytvoření ortomosaické mapy v podstatě začíná zachycením detailních fotografických snímků budovy nebo pozemku. Poté pomocí softwaru k analýze těchto obrázků vygenerujete hyperrealistický model, který lze použít pro další analýzu.
Naštěstí Mini 2 exceluje v pořizování vysoce kvalitních fotografií! Bohužel není pravděpodobné, že DJI Mini 2 bude přidán do schválených seznamů dronů pro komerční nebo průmyslové mapovací aplikace, i když jej lze použít k naučení se základů ortomosaického mapování.
Ve skutečnosti, s nedávnými aktualizacemi softwaru, Mini 2 je nyní schopen vylepšeného programování snímání obrazu. S využitím letových aplikací třetích stran, jako je Litchi, byly možnosti této malé elektrárny rozšířeny tak, aby zahrnovaly automatizované letové trasy pomocí navigačních bodů.
Automatizované plánování letu je základní složkou pořizování snímků pro generování ortomosaických map. Poskytuje konzistenci a efektivitu požadovanou pro nejlepší možný výstup.
Tento článek neletí příliš daleko do špičkových softwarových řešení ani neporovnává všechny systémy dronů dostupné pro mapování na komerční úrovni. Zdůrazním však základy, které vám umožní poškrábat povrch procesu mapování pomocí vašeho Mini 2.
Specifikace dronu pro mapování
Prvním krokem při vytváření ortomosaické mapy pomocí dronu je pořízení fotografií ve vysokém rozlišení, které jsou potřebné pro vytvoření podrobné mapy nebo modelu. Zatímco Mini 2 je velmi schopný a zachycuje krásné fotografie a video obsah, existují pro tuto práci mnohem lepší nástroje.
Komerční využití dronů pro mapování těží z kombinace vysokého rozlišení kamer, které mohou během projektu efektivně létat přes stovky nebo dokonce tisíce akrů půdy. Vzhledem k těmto požadavkům 12MP fotoaparát na Mini 2 trochu zaostává za optimálnějším 20MP fotoaparátem, který přináší řada Mavic 2 Pro nebo Phantom , například.
Mnoho komerčních aplikací pro mapování se spoléhá na ještě větší drony, jako je Inspire nebo Matrice, kvůli větším možnostem a možnostem pro různé kamery nebo zobrazovací zařízení. Tyto větší systémy také fungují lépe obecně za nepříznivého počasí a jsou schopny zůstat déle ve vzduchu, než se nabijí.
Kapacita baterie a doba letu jsou důležitými faktory pro efektivní pořizování fotografií velkých ploch země nebo rozsáhlých zařízení. Větší a dražší drony mají delší dobu letu díky bateriím s vyšší kapacitou. To jim umožňuje zachytit více snímků na jedno nabití a pokrýt více akrů za den, což z nich činí preferované systémy oproti Mini 2.
Konečně dalším aspektem Mini 2 je jeho fyzická velikost a hmotnost, která snižuje jeho výkon při silnějším větru než jeho větší protějšky. Opět platí, že efektivita v terénu je primárním zájmem při výběru dronu pro komerční nebo průmyslové mapovací práce.
I s těmito technickými a fyzickými omezeními má Mini 2 jinak dostatečné technické specifikace a funkce pro zachycení snímků potřebných k vytvoření ortomozaikické mapy. Existuje mnoho softwarových řešení pro vytvoření ortomosaické mapy. Doporučení pro kvalitu fotografií obvykle doporučují nejlepší možný výstup při použití následujících parametrů.
Základy ortomosaického mapování
Prvním kritériem je objem fotografií, které potřebujete pořídit, a nastavení fotoaparátu a gimbalu. Budete potřebovat fotografické pokrytí s minimálně 70% překrytím. DJI Mini 2 má 24mm ekvivalentní objektiv fotoaparátu, který je považován za širokoúhlý a skvělý pro pořizování fotografií krajiny.
Pro plné pokrytí a pro zachycení detailů potřebných pro ortomozaikové snímky toho dosáhnete letmým mřížkovým vzorem a výběrem nastavení automatického zachycení fotografie na 5 sekund. Aktuální verze aplikace DJI Fly nepodporuje plně autonomní letové programy dostupné ve větších systémech dronů. Aplikace DJI Fly však podporuje intervaly automatického pořizování fotografií.
Spolu s nastavením úhlu gimbalu na ~45 stupňů se jednoduše musíte soustředit na prolétání Mini 2 ručně skrz mřížku, zatímco software pořizuje fotografie. Musíte se pouze ujistit, že vzor mřížky vytváří dostatečné překrytí při každém průchodu, abyste získali plné pokrytí. To může vyžadovat několik pokusů a omylů, aby to bylo správné, ale se správnou rychlostí a pozorností věnovanou letové mřížce pořídíte dostatek snímků na vytvoření mapy.
Jak vytvořit mapu s Mini 2 pomocí Litchi
Pokud používáte Litchi jako letovou aplikaci, nedávná aktualizace softwaru přidala podporu programování letů na trase pro Mini 2. Zmapujte si schéma mřížky pomocí navigačních bodů, určete výšku letu, intervaly pořizování fotografií a další nastavení.
To vám umožní soustředit se na sledování vašeho dronu, když dokončuje misi. Důrazně se doporučuje nejprve otestovat automatizované letové programy v širokém poli, abyste se vyhnuli potenciálním haváriím, zatímco se naučíte, jak program funguje.
I pro pouhý akr půdy může tento proces pořídit stovky fotografií, takže každý jednotlivý bod na zemi lze nalézt a analyzovat na desítkách fotografií. Dalším pravidlem je, že chcete, aby výška letu byla zhruba pětinásobkem výšky nejvyššího objektu ve vaší oblasti. To znamená, že pokud jsou stromy vysoké 50 stop, vaše letová výška by měla být ~250 stop nad úrovní země (AGL).
Vždy je dobré cvičit v oblasti s malými nebo žádnými překážkami, abyste se mohli soustředit na let na mřížce konstantní rychlostí a výškou. Softwarové a hardwarové funkce dostupné pro drony, jako jsou Mavic 2 Pro a Phantom Series, jim umožňují zohledňovat změny nadmořské výšky. Mají také pokročilé kamery a systémy vyhýbání se překážkám, které jim pomáhají vyhnout se kolizím se stromy nebo strukturami.
Poslední poznámkou k nastavení pořizování fotografií pomocí Mini 2 je, že budete potřebovat aktivovat metadata GPS. To je zásadní pro to, jak ortomosaický software funguje při spojování realistických map z vašich fotografií.
Jak vygenerovat ortomosaickou mapu
Pro spotřebitele jsou k dispozici desítky softwarových balíčků pro generování ortomosaických map ze snímků, které pořídí. Mnoho komerčních softwarových balíčků nabízí bezplatné zkušební verze pro testování, některé dokonce poskytují proprietární software pro let v autonomním letu k pořizování snímků.
Pix4D a Drone Deploy jsou pár populárních komerčních řešení, která nabízejí zpracování obrazu a generování map v rámci zkušební doby až do určitého počtu snímků nebo map. V současné době aplikace pro plánování letů od těchto poskytovatelů Mini 2 nepodporují. Software pro generování map však potřebuje pouze fotografie s GPS souřadnicemi, aby mohl mapu spojit.
Kroky ke generování mapy jsou obecně stejné jako u většiny dostupných softwarových balíčků, i když mohou existovat určité rozdíly. Sofistikovanější softwarové balíčky, ty, které obvykle vyžadují placené předplatné, provádějí větší část zpracování automaticky a jednoduše nechají vaši práci zachytit, nahrát a kliknout na generovat.
K dispozici je také několik řešení s otevřeným zdrojovým kódem, která vyžadují provedení několika dalších voleb a výběrů, ale koncepty jsou podobné. Klíčem je najít správné řešení pro váš typ počítače, protože mnoho z nich podporuje pouze Windows nebo Mac.
1. Nahrajte fotografie
Nejprve musíte nahrát všechny fotografie, které jste zachytili během letu. Mohou to být stovky fotografií, takže doba, kterou tento proces zabere, obecně souvisí s rychlostí vašeho internetu a počítače.
2. Rozhodněte se, které procesy použít
Jakmile budou vaše soubory nahrány, budete muset zahájit zpracování, které vygeneruje ortomosaickou mapu. Existuje několik pojmů, kterým je třeba porozumět, abyste dosáhli výsledků, které hledáte. Mezi tyto koncepty patří mračna bodů, hustá mračna, síť nebo digitální výškové modely (DEM) a texturové mapy.
Generování Point Cloud v podstatě vytváří všechny datové body v prostoru, které představují 3D tvary a objekty z fotografií, aby vytvořily vaši ortomosaickou mapu. To se provádí tak, že software rozpozná překrývající se prvky ze snímků a vypočítá mezi nimi prostorové rozdíly.
Jedná se o krok náročný na zpracování, jehož dokončení může trvat několik minut nebo hodin v závislosti na počtu fotografií a vašem internetovém připojení. Při prohlížení mračna bodů můžete rozeznat nadmořské výšky a objekty, ale detaily, které byste viděli na fotografiích, ještě nejsou použity.
Husté mraky využijte srovnání více snímků a změřte body mezi nimi, abyste přesněji vytvořili model z vašich fotografií. Zde vstupuje do hry konzistence vašeho letového vzoru a zachycení fotografie prostřednictvím úhlů, vzdáleností a přesahů kamery.
Modelování sítě a DEM použijte předchozí výstupy k interpolaci a generování výšek a podrobnějšího pohledu na terén, který jste zachytili.
Mapování textur vyplní všechny detaily z vašich fotografií, díky kterým bude model vypadat realisticky.
3. Vygenerujte mapu/model
Výsledný 2D/3D obraz generovaný z těchto procesů je vaším konečným výsledkem. Konečná kvalita vašeho modelu bude záviset na kvalitě a objemu fotografií a možnostech použitého softwaru.
V závislosti na funkcích dostupných v softwaru můžete mít další funkce, jako je měření vzdáleností, které byly vypočteny prostřednictvím těchto procesů. Minimálně byste měli být schopni prozkoumat mapu přibližováním, nakláněním a otáčením, abyste viděli krajinu z různých pohledů. Prozkoumání vaší finální mapy je vaší odměnou za veškerou práci, kterou do ní vložíte.
Kredit:
Titulní fotka od Nathana Dumlaa