В беспилотных разведывательных миссиях выбор между фотограмметрией и лидаром в значительной степени зависит от конкретной области применения. Также необходимо учитывать операционные факторы, такие как стоимость и сложность. Знание того, какие результаты вам действительно нужны, поможе принять правильное решение.
Что такое лидар и как его выходные данные сравниваются с результатами, полученными с помощью RGB-камер высокого разрешения и фотограмметрии? В этой статье мы рассмотрим, как фотограмметрия и лидар на самом деле сильно отличаются друг от друга, даже если их трехмерные (3D) выходы выглядят похожими.
Фотограмметрия и профессиональные камеры с высоким разрешением могут экономически эффективно генерировать 2D-и 3D-съемки, п с точностью до 1 см.
В фотограмметрии беспилотник захватывает большое количество фотографий высокого разрешения над определенной областью. Эти изображения накладываются друг на друга таким образом, что одна и та же точка на земле видна на нескольких фотографиях и с разных точек обзора. Подобно тому, как человеческий мозг использует информацию от обоих глаз для обеспечения восприятия глубины, фотограмметрия использует эти множественные точки обзора в изображениях для создания 3D-карты.
Результат: 3D-реконструкция с высоким разрешением, содержащая не только информацию о высоте/высоте, но и текстуру, форму и цвет для каждой точки На карте, что позволяет легче интерпретировать полученное 3D-облако точек.
Беспилотные системы, использующие фотограмметрию, экономически эффективны и обеспечивают исключительную гибкость с точки зрения того, где, когда и как вы снимаете 2D-и 3D-данные.
Фотограмметрия объединяет изображения, содержащие одну и ту же точку на земле с нескольких точек обзора, чтобы получить детальные 2D и 3D карты.
Лидар, который расшифровывается как” обнаружение света и дальность действия", - это технология, которая существует уже много десятилетий, но только недавно стала доступна в размерах и мощности, пригодных для использования на больших беспилотных летательных аппаратах. ЛИДАРНЫЙ датчик посылает импульсы лазерного излучения и измеряет точное время, необходимое для возвращения этих импульсов, когда они отскакивают от Земли. Он также измеряет интенсивность этого отражения.
Лидар использует колеблющиеся зеркала, чтобы посылать лазерные импульсы во многих направлениях, чтобы генерировать "лист" света, когда беспилотник движется вперед. Благодаря измерению времени и интенсивности возвращающихся импульсов он может обеспечить показания рельефа местности и точек на земле.
Сам датчик - это только одна часть лидарной системы. Критически важно для сбора полезных данных, вам также понадобится высокоточная спутниковая система позиционирования (ГНСС), а также высокоточные датчики для определения ориентации лидарного датчика в пространстве-инерциальный измерительный блок. Все эти высококлассные подсистемы должны работать в идеальной оркестровке, чтобы обеспечить возможность обработки необработанных данных в полезную информацию, процесс, называемый прямой гео-привязкой.
Лидарные системы с точностью, полезной для геодезии, могут стоить сотни тысяч долларов. Из-за веса и требований к мощности дроны, необходимые для перевозки этих датчиков (как правило, мультикоптеры), также имеют тенденцию быть значительно больше, и их способность охватывать большие площади ставится под угрозу.
Высококачественная фотограмметрическая система стоит от 20 000 до 30 000 долларов США, в то время как лидарные системы обычно стоят 50 000 долларов США и выше только для датчика и от 150 000 до 300 000 долларов США для полных систем качества съемки.
3D-выходная карта лидара предоставляет информацию о высоте, которая может быть раскрашена на основе высоты или интенсивности, чтобы помочь интерпретации. Лидарные системы высокого класса хорошо работают при захвате данных по линиям электропередач или другим структурам малого диаметра.
Как фотограмметрия, так и лидар могут обеспечить замечательный уровень точности 3D-модели, особенно по сравнению с наземными методами отбора проб.
В фотограмметрии качественная полнокадровая сенсорная камера с высоким разрешением, такая как Sony RX1R II от WingtraOne, может выдавать выходы с горизонтальной (x-y) точностью в диапазоне 1 см (0,4 дюйма) и высотой (z) в диапазоне от 2 до 3 см (0,8-1,2 дюйма) по твердым поверхностям, обеспечивая точный Объемный анализ.
Заметим, однако, что для достижения такой производительности полезная нагрузка, используемая для фотограмметрии, должна быть профессиональной, с правильным датчиком изображения и объективом для захвата более подробной информации. Дело не только в количестве пикселей. На самом деле две камеры с одинаковым количеством мегапикселей и датчиками разного размера обеспечивают разное качество и точность изображения.
Продолжение читайте в нашей следующей статье!