Qual software usar para criar modelos de elevação digital a partir de imagens aéreas de UAV?

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Eu tenho um veículo aéreo não tripulado (UAV, também chamado de drone) e gostaria de usá-lo para criar um modelo de elevação digital e ortomosaico em uma área menor (10 km2). Minha plataforma poderá produzir imagens sobrepostas a uma altitude de cerca de 120 metros (400 pés).

Vários produtos comerciais parecem fornecer soluções completas; por exemplo. Pix4D e Dronemapper .

No entanto, estou procurando principalmente soluções em que eu possa ter mais controle do processo e possivelmente também configurar meu próprio processamento em lote. Python e outras ferramentas de código aberto são interessantes.

Quais são minhas alternativas?

ragnvald
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Com que tipo de UAV você está trabalhando? Que tipo de sensor?
Aaron
Quadcopter 3D Robotics com uma câmera Canon SX260.
Ragnvald
Como faço para ir sobre como fazer um modelo de mim mesmo usando Matlab sem usar os softwares mencionados acima
user3732944
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John Powell
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MAJ742

Respostas:

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Para resolver o problema, é necessário transformar imagens 2D de estruturas 3D de diferentes ângulos / perspectivas em um modelo sólido. Este foi um trabalho manual anterior, mas o software permite processos automatizados.

Lembre-se de que o software de processamento pode fornecer modelos digitais de superfície (DSM) ou modelos digitais de elevação (DEM)

Os produtos desses processos podem incluir modelos digitais de elevação, bem como nuvens de pontos, modelos digitais de superfície, modelos digitais de superfície texturizados, imagens ortorretificadas e nuvens de pontos classificados. Isso é conhecido como estrutura da análise de movimento .

O processamento pode ser feito localmente, por meio de serviços online ou uma combinação dos dois. O software é basicamente o mesmo, embora se descubra que o processamento local permite configurações mais especializadas.

Processamento local

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O pix4D é uma boa ferramenta geral que oferece facilidade de uso excepcional para usuários inexperientes e mais experientes. Além de fornecer uma ferramenta de desktop, ele também se integra a um serviço baseado em nuvem. Um vídeo do youtube apresenta o software de uma maneira boa. É um pouco no topo com re preço.

O Agisoft PhotoScan está disponível para Windows, OSX e Linux. A Agisoft é flexível no lado da plataforma. Depois de experimentá-lo, produz bons modelos de terreno e fotos. Um recurso que falta no Pix4D é a capacidade de configurar tarefas em lote. Você também pode criar um script do processamento usando uma API python.

O Drone2Map da ESRI pode criar ortomosaicos, malhas 3D e muito mais. Esta não é uma ferramenta de desktop ArcGIS integrada, mas efetivamente um aplicativo independente de 64 bits. Em sua página na web, eles afirmam que: "O Drone2Map for ArcGIS é alimentado por Pix4D". Ao contrário do Pix4D, as informações fornecidas ao usuário durante o cálculo são ruins. Pelo que entendi, é o Pix4D sob o capô, sob um modelo de licenciamento diferente.

O OpenDroneMap é executado na linha de comando Ubuntu e é um projeto que permitirá criar Modelos Digitais de Elevação, bem como o restante dos produtos mencionados no início desta resposta. A mais recente adição a este projeto é um front-end da web. Você pode encontrar o front end da web, o projeto principal e mais código no github .

ERDAS Imagine ter um módulo de complemento de UAV. Combinado, é mais caro que o Agisoft Photoscan, mas se você já é usuário do ERDAS, ele se integra muito bem.

O 3Dsurvey , além da análise de imagens, também oferece boas ferramentas de edição de nuvem de pontos.

Serviços online

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O processamento de imagens aéreas exige recursos e requer um hardware sério. Os serviços online são, portanto, pagos conforme o uso ou vinculados a uma licença.

O Dronemapper é um serviço on-line onde você pode fazer upload de imagens e processá-las.

O Dronedeploy foi criado inicialmente como uma estrutura de planejamento e processamento para os drones DJI. Agora ele suporta a criação de mapas e modelos 3D para qualquer imagem de drone. Pode-se também fazer análises com base nas imagens. Produz bons mapas. O aplicativo deles também é um mercado em que você pode instalar aplicativos gratuitamente.

MicaSense O MicaSense Atlas é uma plataforma de dados baseada em nuvem para processamento, armazenamento, gerenciamento, apresentação e análise de dados multiespectrais capturados com câmeras multiespectrais profissionais como a MicaSense RedEdge e Parrot Sequoia.

O Maps Made Easy é outro provedor de processamento on-line e gerenciamento de dados.

3Dsurvey Também é uma opção.

Serviços combinados

O pix4D também fornece um serviço de processamento on-line para usuários com uma licença de desktop.

Apps

Os aplicativos parecem ser cada vez mais populares. Eles geralmente servem a vários propósitos.

  1. Ajude o usuário a planejar pesquisas
  2. Tire fotos de acordo com o plano
  3. Carregar planos de pesquisa para o drone
  4. Forneça informações atualizadas do drone durante uma pesquisa
  5. Ajude o usuário a ajustar planos durante uma pesquisa com base em voos anteriores
  6. Facilite o upload de dados para que os dados possam ser processados ​​usando um serviço online.

O DroneDeploy possui um aplicativo com uma taxa de atualização extraordinária. O aplicativo é muito flexível e também tem a opção de usar plug-ins para concentrar o esforço de pesquisa. Recentes (julho de 2017) atualiza problemas corrigidos com o espaçamento das imagens, mas ao mesmo tempo impõe limitações na velocidade do vôo.

O Pix4D Capture fornece uma ferramenta de trabalho estável para a coleta de imagens aéreas. É provavelmente o melhor disponível. No lado negativo, o aplicativo tem algumas falhas (configurações de exposição pouco claras, controle preciso da velocidade, maneira manual e não flexível de controlar a direção do vôo, falta de upload de áreas de pesquisa (somente o Android tem isso) e mais) que devem ser corrigidas. Raramente é atualizado.

Obsoleto

O VisualSFM é um pacote de software que, em combinação com o CSVS, pode ser um caminho a percorrer. Um filme do youtube na página da Web www.flightriot.com fornece um exemplo prático de possíveis produtos de terminal. Os produtos resultantes não são referenciados e, como tal, não são úteis para o trabalho GIS. Visual SFM parece ser um projeto que não tem impulso. Até onde eu vejo, não há nenhum desenvolvimento no software há alguns anos.

ragnvald
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Alguma opinião sobre o software VisualSFM?
Ianbroad 07/08
VisualSFM - apenas nuvem de pontos, sem georreferenciamento. você só pode obter um ortomosíaco quando usado com CSVS CMPMVS que requer cartão nVidea. Se você tiver o hardware e a GPU correta, ela produzirá modelos DSM e Orthomosiac, 3D que você pode visualizar no meshlab, mas o processamento demora SUPER. os modelos não são georreferenciados, sendo praticamente inutilizáveis ​​para qualquer tipo de trabalho GIS.
Jakub Sisak GeoGraphics
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Eu recomendo o Agisoft PhotoScan Pro. Custa cerca de US $ 3500, mas eles têm uma versão acadêmica por cerca de US $ 500. Se você entrar em contato com eles, eles poderão configurá-lo com uma avaliação de 30 dias. Possui muitas opções e formatos de exportação e é bastante fácil de obter e obter bons resultados. Eles também têm opções para scripts python.

http://www.agisoft.ru/

Outra opção de código-fonte aberto é a caixa de ferramentas de fotogrametria python . Demora um pouco de trabalho para configurar, mas fornece bons resultados para a saída 3D, mas nada para o registro geográfico.

Espero que isto ajude!!! (apesar de estar alguns meses atrasado para a festa)

gomapping
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ERDAS Imagine ter um módulo de adição de UAV. Combinado, é mais caro que o Agisoft Photoscan, mas se você já é usuário do ERDAS, ele se integra muito bem.

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

geobar
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A Universidade de Delft está pesquisando bastante o CityGML, um dos próximos formatos padrão para visualizar informações de construções em 3D. Eles têm um visualizador e também essa ferramenta para transformar as informações do LIDAR no CityGML. Portanto, opensource e suporta um padrão. Vitória dupla: https://github.com/tudelft3d/3dfier

Pedro
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Um método de alto nível para a criação de modelos digitais de elevação, nuvens de pontos e mapas ortomósicos usando imagens aéreas de UAV e software de código aberto (fluxo de trabalho linux).

  • Obtenha um conjunto de imagens JPG aéreas NADIR ou NADIR + Oblique de um DJI ou plataforma semelhante. Exemplos gratuitos de imagens e dados aqui .

  • Faça o download e construa: openMVG

Este pacote é usado para a estrutura inicial de movimento, calibração da câmera, detecção de recurso e orientação da imagem.

  • Execute imagens através do openMVG e inspecione os resultados.

nuvem de pontos esparsos

  • Faça o download e construa: openMVS

Este pacote é usado para gerar uma nuvem de pontos densa, malha texturizada densa e uma malha colorida a partir dos resultados iniciais do OpenMVG.

  • Execute a saída do OpenMVG através do OpenMVS para gerar resultados e produtos densos.

nuvem de pontos de malha densa

  • Existem excelentes documentos, exemplos e tutoriais para ambas as ferramentas.

Para drones e sensores DJI, você também pode experimentar nossa ferramenta gratuita de processamento de imagens:

RAPID for DJI

dronemapper
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Olá, notei que você estava usando as ferramentas openMVG e openMVS, pode dar uma olhada na minha pergunta aqui: stackoverflow.com/questions/41896317/…
d324223
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Eu usei o Pix4d várias vezes para criar um ortomosaico, e é um software muito poderoso para gerar um DEM e ortomosaico, especialmente para os drones DJI. Não é um software barato, no entanto, você pode obter uma versão de teste por 15 dias. Aqui está o link para obter uma versão experimental do pix4d: https://support.pix4d.com/hc/en-us/articles/202560729-How-to-get-a-Trial-of-Pix4Dmapper-Pro#gsc .tab = 0
Além disso, você seria capaz de controlar parcialmente as etapas de processamento usando parâmetros diferentes. Aqui está o link para as etapas de processamento: https://support.pix4d.com/hc/en-us/articles/202557759#gsc.tab=0

Selim Erguden
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www.precisionhawk.com possui um bom conjunto de ferramentas de processamento 3D online. Após um breve período de avaliação, há um custo de assinatura mensal.

Colin
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