TOPODRONE
Каталог
  • LiDAR
    • LiDAR сканеры
    • LiDAR дроны
  • Геодезические дроны
    • DJI Mavic и Phantom
    • DJI Matrice
    • Самолеты
  • PPK комплекты
    • Для DJI Mavic и Phantom
    • Для DJI Matrice
  • Полезная нагрузка
    • Фотокамеры
    • Мультиспектральные камеры
  • Программное обеспечение
    • Планирование полётов
    • Обработка ГНСС данных
    • Обработка данных лазерного сканирования
    • Фотограмметрическая обработка
    • Геоинформационные системы
  • Оборудование
    • Наземная мобильная фотосъемка
    • EMLID
Загрузки
FAQ
Блог
Услуги
  • Обучение
    • Базовое дистанционное обучение
    • Расширенное дистанционное обучение
    • Профессиональное очное обучение
    • Курс повышения квалификации
  • Аэросъёмка и обработка данных
    • Онлайн сервис для заказа высокоточной геодезической аэросъёмки
    • Создание 3D моделей
    • Топографо-геодезические изыскания
  • Услуги по доработке дронов
    • Ремонт геодезических дронов
    • Услуга по доработке дронов DJI до профессиональных геодезических систем PPK
Компания
  • О компании
  • Наша команда
  • Реселлеры и агенты
  • Поставщики
  • Отзывы
  • Вопросы и ответы
Контакты
Ещё
    Задать вопрос
    Корзина0
    +7 499 938-79-18
    +7 499 938-79-18 доб. 1Продажи и консультации
    +7 499 938-79-18 доб. 2Техническая поддержка
    Заказать звонок
    info@topodrone.ru
    115280, г. Москва, м. Автозаводская, ул. Ленинская Слобода, 26, БЦ Омега-2, корпус С, этаж 3, офис 313
    • Вконтакте
    • Facebook
    • Twitter
    • Instagram
    • Telegram
    • YouTube
    TOPODRONE
    Геодезические дроны и лидары
    для высокоточной аэросъёмки
    +7 499 938-79-18
    +7 499 938-79-18 доб. 1Продажи и консультации
    +7 499 938-79-18 доб. 2Техническая поддержка
    Заказать звонок
    Каталог
    • LiDAR
      LiDAR
      • LiDAR сканеры
      • LiDAR дроны
    • Геодезические дроны
      Геодезические дроны
      • DJI Mavic и Phantom
      • DJI Matrice
      • Самолеты
    • PPK комплекты
      PPK комплекты
      • Для DJI Mavic и Phantom
      • Для DJI Matrice
    • Полезная нагрузка
      Полезная нагрузка
      • Фотокамеры
      • Мультиспектральные камеры
    • Программное обеспечение
      Программное обеспечение
      • Планирование полётов
      • Обработка ГНСС данных
      • Обработка данных лазерного сканирования
      • Фотограмметрическая обработка
      • Геоинформационные системы
    • Оборудование
      Оборудование
      • Наземная мобильная фотосъемка
      • EMLID
    Загрузки
    FAQ
    Блог
    Услуги
    • Обучение
      Обучение
      • Базовое дистанционное обучение
      • Расширенное дистанционное обучение
      • Профессиональное очное обучение
      • Курс повышения квалификации
    • Аэросъёмка и обработка данных
      Аэросъёмка и обработка данных
      • Онлайн сервис для заказа высокоточной геодезической аэросъёмки
      • Создание 3D моделей
      • Топографо-геодезические изыскания
    • Услуги по доработке дронов
      Услуги по доработке дронов
      • Ремонт геодезических дронов
      • Услуга по доработке дронов DJI до профессиональных геодезических систем PPK
    Компания
    • О компании
    • Наша команда
    • Реселлеры и агенты
    • Поставщики
    • Отзывы
    • Вопросы и ответы
    Контакты
      TOPODRONE
      +7 499 938-79-18
      +7 499 938-79-18 доб. 1Продажи и консультации
      +7 499 938-79-18 доб. 2Техническая поддержка
      Заказать звонок
      Коррекция искажений скользящего затвора (Rolling Shutter) и обработка данных аэрофотосъёмки с Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK
      Телефоны
      +7 499 938-79-18
      +7 499 938-79-18 доб. 1Продажи и консультации
      +7 499 938-79-18 доб. 2Техническая поддержка
      Заказать звонок
      TOPODRONE
      • Каталог
        • Назад
        • Каталог
        • LiDAR
          • Назад
          • LiDAR
          • LiDAR сканеры
          • LiDAR дроны
        • Геодезические дроны
          • Назад
          • Геодезические дроны
          • DJI Mavic и Phantom
          • DJI Matrice
          • Самолеты
        • PPK комплекты
          • Назад
          • PPK комплекты
          • Для DJI Mavic и Phantom
          • Для DJI Matrice
        • Полезная нагрузка
          • Назад
          • Полезная нагрузка
          • Фотокамеры
          • Мультиспектральные камеры
        • Программное обеспечение
          • Назад
          • Программное обеспечение
          • Планирование полётов
          • Обработка ГНСС данных
          • Обработка данных лазерного сканирования
          • Фотограмметрическая обработка
          • Геоинформационные системы
        • Оборудование
          • Назад
          • Оборудование
          • Наземная мобильная фотосъемка
          • EMLID
      • Загрузки
      • FAQ
      • Блог
      • Услуги
        • Назад
        • Услуги
        • Обучение
          • Назад
          • Обучение
          • Базовое дистанционное обучение
          • Расширенное дистанционное обучение
          • Профессиональное очное обучение
          • Курс повышения квалификации
        • Аэросъёмка и обработка данных
          • Назад
          • Аэросъёмка и обработка данных
          • Онлайн сервис для заказа высокоточной геодезической аэросъёмки
          • Создание 3D моделей
          • Топографо-геодезические изыскания
        • Услуги по доработке дронов
          • Назад
          • Услуги по доработке дронов
          • Ремонт геодезических дронов
          • Услуга по доработке дронов DJI до профессиональных геодезических систем PPK
      • Компания
        • Назад
        • Компания
        • О компании
        • Наша команда
        • Реселлеры и агенты
        • Поставщики
        • Отзывы
        • Вопросы и ответы
      • Контакты
      • Главная
      • Блог
      • Статьи
      • Коррекция искажений скользящего затвора (Rolling Shutter) и обработка данных аэрофотосъёмки с Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK

      Коррекция искажений скользящего затвора (Rolling Shutter) и обработка данных аэрофотосъёмки с Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK

      15 марта 2020
      Статьи

      Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK


      01.jpg
      Рис. 1. Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK.

      Все большую популярность у наших пользователей приобретает геодезический квадрокоптер Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK.

      Данный дрон обладает рядом преимуществ по сравнению с другими геодезическими беспилотниками, а именно:
      • На борту установлен высокоточный 186 канальный L1/L2/L5 мультисистемный ГНСС приемник, синхронизированный с 20 Mп камерой Hasselblad;
      • Малый вес и компактность, это самый миниатюрный геодезический квадрокоптер на рынке;
      •  Великолепные полётные характеристики, наличие продвинутой системы предупреждения препятствий;
      •  Удобство использования, наличие широкого спектра программного обеспечения для планирования полетов.
      Однако, мы часто слышим скептические замечания, что DJI Mavic 2 Pro оснащен камерой с затвором типа Rolling Shutter («построчный» или «скользящий» затвор), что приводит к искажению изображений и, как следствие, не позволяет выполнить высокоточное построение ортофотопланов и цифровых моделей местности.

      Для того, чтобы развеять эти сомнения, мы расскажем вам об особенностях работы камер с Rolling Shutter, рассмотрим отличие от покадрового (механического) затвора, а также на практических примерах покажем, как современное фотограмметрическое программное обеспечение Pix4Dmapper корректирует искажения, связанные с построчным затвором.

      Механический и скользящий затвор камер


      Рассмотри работу двух основных типов затворов представленных на рисунке.

      02.gif
      Рис. 2. Демонстрация работы механического и скользящего затворов.

      Кадровый затвор камеры (слева) фиксирует весь кадр изображения практически в один и тот же момент времени. Такой тип затвора распространен среди камер с ПЗС (CCD) матрицей.

      Камеры с построчным затвором (справа) в момент съемки построчно сверху вниз считывают кадр. Дисторсии построчного затвора возникают, когда положение объекта съемки относительно камеры меняется во время построчного считывания одного и того же кадра.

      03.jpg

      Рис. 3. Демонстрация съемки камерой с покадровым затвором и построчного считывания кадра скользящим затвором.

      При использовании таких искаженных снимков в программном обеспечении для фотограмметрии смещение пикселей может вызвать проблемы при поиске связующих точек на фотоснимках и, таким образом, стать причиной неточного определения параметров внутреннего и внешнего ориентирования изображения.

      Неточно вычисленные параметры камеры непременно приведут к снижению точности построения ортофотопланов и трехмерных моделей местности.

      Компенсация искажений скользящего построчного затвора в ПО Pix4Dmapper


      В профессиональном фотограмметрическом ПО Pix4Dmapper используется модель для устранения искажений построчного затвора, осуществляющая коррекцию смещения пикселей и, таким образом, точнее определяющая параметры внутреннего и внешнего ориентирования снимков.

      Смещение пикселей можно посчитать воспользовавшись следующей формулой:

      Δ ≈ V · T · f
      P · h

      где Δ - вертикальное смещение в пикселах,
      V - скорость дрона (метры/сек),
      T - время считывания изображения матрицей (секунды),
      f - фокусное расстояние (миллиметры),
      P (миллиметры/пиксель) - высота пикселя матрицы,
      h (метры) - высота полета или расстояние от сенсора до объекта.

       Следует отличать два понятия:
      • Время считывания изображения матрицей (Readout time) – это время, которое необходимо для конвертации светового сигнала в аналоговый.
      • Выдержка (Shutter Speed) – это время, за которое матрица освещается светом.
      Например, DJI Mavic 2 Pro имеет время считывания сигнала матрицы порядка 62 миллисекунды. Если данный квадрокоптер будет двигаться со скоростью 10 м/с на высоте 100 метров над землей, то вертикальное искажение, вызванное эффектом построчного затвора, составит 23.88 пикселей, камера сместится почти на 57 см за время считывания изображения.

      Большинство программ для фотограмметрии основаны на предположении, что во время считывания изображения камера не меняет своего положения. Модель коррекции построчного затвора в Pix4Dmapper учитывает изменение положения камеры.

      Изменения положения камеры для каждого ряда аппроксимируются путем применения линейной интерполяции к двум положениям камеры (в начале и в конце считывания изображения). Было доказано, что такая линейная аппроксимация работает особенно хорошо с квадрокоптерами, на которых установлен подвес, стабилизирующий камеру в положении надир, а также когда используются высокоточные координаты центров фотографирования.

      Коррекция построчного затвора в ПО Pix4Dmapper позволяет выполнять полеты на более высоких скоростях, не снижая конечную точность.

      Фотограмметрическая обработка материалов аэрофотосъемки c Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK


      Для практического тестирования коррекции искажений Rolling Shutter мы выполнили аэрофотосъемку местности с помощью Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK дополнительно оснащенным геодезическим ГНСС приемником, определяющим высокоточные координаты в момент фотографирования.

      Полеты проходили на высотах 90 и 120 метров со скоростью 8 и 10 м/c соответственно с продольным и поперечным перекрытием 80% по технологии двойной грид (Double Grid).

      04.png

      Рис. 4. Уравнивание снимков в ПО Pix4Dmapper.

      Фотограмметрическая обработка была выполнена в ПО Pix4Dmapper по высокоточным координатам снимков определенных в PPK (post processing kinematic) режиме с использованием программного обеспечения для автоматизированной постобработки ГНСС измерений и геокодирования изображений TOPOSETTER 2.0.

      Для контроля точности результатов аэротриангуляции мы использовали опорные точки, равномерно распределенные по тестовому району работ.

      05.png

      Рис. 5. Расположение маршрута аэрофотосъемки и контрольных точек.

      В таблицах №1 и №2 приведен отчет контроля точности построения блоков изображений полученных на высотах 90 и 120 метров соответственно по методике съемки Double Grid.

      В таблице №3 представлены результаты контроля качества уравнивания одиночного маршрута аэрофотосъемки на высоте 120 метров.

      06.png

      Рис. 6. Таблица 1. Контроль точности фотограмметрической обработки по полету на высоте 90 метров.

      07.png

      Рис. 7. Таблица 2. Контроль точности фотограмметрической обработки по полету на высоте 120 метров.

      08.png

      Рис. 8. Таблица 3. Контроль точности фотограмметрической обработки по полету одиночным маршрутом на высоте 120 метров.

      На схеме представленной ниже наглядно показаны вектора смещения матрицы в процессе фотографирования, а также расчетные значения скорости движения камеры, среднее значения смещения и времени считывания изображения матрицей.

      09.png

      Рис. 9. Схема расположения снимков и их смещения в процессе фотографирования.

      Следует отметить, что при обработке данных по пролету в одном направлении на высоте 120 метров было выявлено увеличение ошибок на контрольных точках, расположенных за границей маршрута аэрофотосъемки, где наблюдается недостаточное количество перекрытий аэрофотоснимков.

      10.png

      Рис. 10. Расположение одиночного маршрута полета и контрольных точек.

      11.png

      Рис. 11. Расположение контрольных точек с неудовлетворительными результатами.

      Результаты проекта


      Как мы видим из результатов обработки точность построения модели по аэрофотосъемке выполненной по технологии двойная сетка (Double Grid) остается стабильной на всей площади покрытия аэрофотосъёмки. При планировании маршрутов аэрофотосъемки одиночным проходом для обеспечения стабильных точностных характеристик модели местности и ортофотоплана рекомендуется добавить один/два галса за границы района работ.  

      Как мы видим из приведенных выше таблиц, точностные характеристики модели местности в границах маршрутов полета полностью удовлетворяют требованиям масштаба 1:500 как в плане, так и по высоте.

      12.png

      13.png

      14.png

      Рис. 12-14. Детальное облако точек, отображающее здания и сооружения, столбы освещения, ограждения, дорожные знаки, растительность.
      Детально ознакомиться с результатами проекта вы можете в режиме онлайн в Pix4D Cloud, либо скачайте полный набор данных и отчеты по фотограмметрической обработке по ссылке. 



      Выводы


      Выполненные аэрофотосъёмочные работы доказали на практике высокую точность применяемых в ПО Pix4Dmapper алгоритмов по корректировки искажений скользящего затвора камер.

      Высокая точность и детальность облака точек, построенного по материалам Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK позволяет выполнить значительную часть объемов работ по созданию топографических планов в камеральных условиях, что сокращает сроки и стоимость выполнения топографо-геодезических проектов.

      В завершении следует отметить, что методика обработки аэрофотоснимков Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK была всесторонне протестирована специалистами фирмы Pix4D (Швейцария).

      В ходе исследований подтвердились все точностные параметры, заявленные компанией TOPODRONE SA, а так же была выдана рекомендация обеспечить всех пользователей квадрокоптеров Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK данной методикой работ.

      В статье использовались материалы публикации компании Pix4D.

      Начните сотрудничество с индивидуальной консультации по подбору оборудования и услуг.
      Мне это интересно

      Подписаться на
      рассылку

      Будьте в курсе последних новостей отрасли

      Подписаться

      Документы

      PIX4D_120_report
      1.5 Мб
      PIX4D_120_single_report
      1.4 Мб

      Услуги

      Базовое дистанционное обучение
      Базовое дистанционное обучение
      Базовый обязательный курс обучения, необходимый для получения гарантии на оборудование и оказания технической поддержки
      Онлайн сервис для заказа высокоточной геодезической аэросъёмки
      Онлайн сервис для заказа высокоточной геодезической аэросъёмки
      Укажите границы территории съёмки, параметры выходных материалов и ваши контакты, мы оценим стоимость выполнения работ и найдём исполнителя

      Программное обеспечение TOPOSETTER 2.0
      Новости
      —
      29.11.2019
      Программное обеспечение TOPOSETTER 2.0
      TOPOSETTER 2.0 — простая в использовании программа для автоматической постобработки GNSS данных, геотаггинга изображений и замены навигационных координат в EXIF-тегах изображений на точные координаты, полученные после постобработки GNSS данных.
      Применение беспилотных технологий TOPODRONE и BIM в строительстве
      Статьи
      —
      03.11.2019
      Применение беспилотных технологий TOPODRONE и BIM в строительстве

      • Самый компактный геодезический дрон со складными лучами с производительностью до 30 га высокоточной аэрофотосъемки за 30 минут полёта
        TOPODRONE DJI Mavic 2 Pro PPK
        В наличии Арт. TDM2P
        Цена указана с НДС
        265 000 ₽
        Подробнее
      • Лицензия на программное обеспечение для фотограмметрической обработки данных, 1 год обновлений и поддержки
        Pix4Dmapper, бессрочная лицензия
        В наличии Арт. 300103
        443 000 ₽
        Подробнее
      • Лицензия на программное обеспечение для планирования полетов с учетом рельефа местности, оно поддерживает площадные, линейные и вертикальные миссии, предоставляется 1 год обновлений и поддержки с возможностью их платного продления, после окончания периода обновлений остается возможностью бессрочно использовать вышедшую на момент окончания периода версию программного обеспечения
        UgCS Pro, бессрочная лицензия
        В наличии Арт. UGCSPRO
        55 000 ₽
        Подробнее
      Поделиться
      Назад к списку
      Каталог
      Загрузки
      FAQ
      Блог
      Услуги
      Компания
      Контакты
      • Вконтакте
      • Facebook
      • Twitter
      • Instagram
      • Telegram
      • YouTube
      +7 499 938-79-18
      +7 499 938-79-18 доб. 1Продажи и консультации
      +7 499 938-79-18 доб. 2Техническая поддержка
      Заказать звонок
      info@topodrone.ru
      115280, г. Москва, м. Автозаводская, ул. Ленинская Слобода, 26, БЦ Омега-2, корпус С, этаж 3, офис 313
      Подписка на рассылку
      Версия для печати
      Политика конфиденциальности
      © 2021
      0
      Заказать звонок
      Написать сообщение
      Оставить отзыв
      Ближайший офис
      Корзина

      Ваша корзина пуста

      Исправить это просто: выберите в каталоге интересующий товар и нажмите кнопку «В корзину»
      В каталог