6月14日,飛馬機器人“無人機管家”全新升級上線,此次升級主要增加了LiDAR數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件“智激光”模塊;同時升級了“無人機管家-測量版”功能,在原有的GPS解算、控制點量測及空三功能的基礎(chǔ)上增加了TDOM、DSM成果,使其功能及成果更為豐富;同時此次升級將面向原版本用戶免費升級,用戶可直接更新嘗鮮。
無人機管家是由飛馬機器人自主研發(fā)的一款集無人機數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)展示管理、無人機維護保養(yǎng)為一體的一站式智能GIS系統(tǒng);自2016年3月首次發(fā)布以來已經(jīng)先后完成3次迭代,隨著飛馬機器人無人機產(chǎn)品線的豐富,“無人機管家”也將繼續(xù)更新迭代,致力于為用戶打造軟硬件一體化的空間數(shù)據(jù)解決方案。
此次升級的主要功能介紹:
一、真正射影像制作
1、背景
隨著測繪技術(shù)發(fā)展的日新月異,傳統(tǒng)正射影像(DOM)產(chǎn)品的諸多缺陷逐漸暴露出來,國民經(jīng)濟建設(shè)的深度發(fā)展,對高精度大比例尺地圖質(zhì)量的需求越來越高,真正射影像(TDOM)的需求量逐年增加,已經(jīng)成為攝影測量的一個新的重要應(yīng)用領(lǐng)域。真正射影像的制作是在高精度數(shù)字表面模型(DSM)的基礎(chǔ)上,對原始采集到的影像經(jīng)過幾何糾正、遮擋檢測與補償、色彩均衡、影像融合拼接等處理步驟,最終制作出的影像產(chǎn)品。從直觀上來看,與傳統(tǒng)正射影像相比,真正射影像不僅對地形進行了幾何糾正,同時對諸如建筑物等地表人工構(gòu)筑物也進行了拉正處理,保持了從上至下垂視角度的地表景觀,進而解決了大比例尺城區(qū)正射影像拼接困難以及拼接后影像接邊區(qū)域不自然、高大建筑物傾倒對其他地表信息遮擋以及高架橋錯位等問題,并能快速的生成地表三維模型、城市三維景觀等產(chǎn)品,因此,真正射影像在城市空間信息領(lǐng)域的前景非常廣闊。
2、制作工藝
真正射影像制作大體可以分為三個模塊:高精度3D點云計算、高精度DSM制作、高精度TDOM制作。
2.1、高精度3D點云計算
針對高精度3D點云計算模塊,無人機管家使用的是改進半全局密集匹配(SGM)算法,改進后的算法不僅極大地提高了算法的內(nèi)存消耗與冗余計算,而且執(zhí)行效率也得到了大幅提高,改進SGM算法生成的高精度視差圖,經(jīng)過多視平差解算以及魯棒的點云噪聲濾除處理后得到的高精度3D點云,可以充分滿足實際工程應(yīng)用需求。
3D點云(渲染)
3D點云(彩色)
2.2、高精度DSM制作
作為高精度TDOM制作的必要數(shù)據(jù),高精度DSM的好壞直接影響TDOM的質(zhì)量。為了滿足行業(yè)生產(chǎn)實踐的需求,在高精度DSM制作模塊,無人機管家使用了一套全新的DSM內(nèi)插與后處理方法,在點云抗噪、建筑物邊緣缺失自動補償和算法高效性等方面具有顯著優(yōu)勢。
DSM(局部)
DSM(局部)
DSM(局部)
2.3 高精度TDOM制作
無人機管家內(nèi)含的TDOM制作軟件模塊,給出了一個較為新穎的處理策略與較為先進的紋理補償方法。該方法充分考慮了影像地物對象特征信息、影像空間分布的拓?fù)湫畔?、DSM的邊緣幾何信息等多種信息,有效解決了高分辨率城區(qū)建筑物傾倒、扭曲、錯位以及圖像之間色彩不均衡問題,可以實現(xiàn)大重疊度影像的高精度真正射處理。算法生成的TDOM圖具有幾何精度較高、紋理色彩自然,地物對象完整等特點。與此同時,算法的穩(wěn)定性與運行效率也很理想。
TDOM(局部)
TDOM(局部)
3、案例分析
測區(qū)描述:城區(qū)
像幅大小:60004000
相機焦距:20mm
影像數(shù)目:640
磁盤占用:37.6GB
硬件環(huán)境:CPU:Intel(R)Core(TM)i7-6850X;主頻:3.00GHz;核心數(shù):20;顯卡:NVIDIAGeForce GTX 1080Ti
處理時間:約5小時
測區(qū)DSM
測區(qū)TDOM
測區(qū)TDOM(局部)
測區(qū)TDOM(局部)
測區(qū)TDOM(局部)
二、智激光
智激光是由飛馬機器人自主研發(fā)的LIDAR數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件,該軟件集工程管理、三維場景瀏覽操作、點云渲染、激光數(shù)據(jù)解算、系統(tǒng)檢校、航帶平差、數(shù)據(jù)去噪、分類處理與一體,可以為用戶提供從原始數(shù)據(jù)解算到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)據(jù)處理解決方案。
1、技術(shù)特點
※ 具備海量點云數(shù)據(jù)快速索引、LOD創(chuàng)建功能。
※具備高精度、自動化的數(shù)據(jù)解算、系統(tǒng)檢校、航帶平差、去噪、分類算法。
※基于多線程、多核并行技術(shù),加速數(shù)據(jù)處理速度。
2、主要功能
※工程管理,支持新建、編輯、關(guān)閉、保存工程,以及打開、導(dǎo)入、導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
※多模式渲染,支持TIN、高程、強度、分類、紋理、回波、指定顏色、航帶渲染。
TIN渲染
高程渲染
強度渲染
回波渲染
航帶渲染
※多視圖切換,支持剖面圖、頂視圖、前視圖、后視圖、左視圖、右視圖,2D、3D視圖切換。
剖面圖
頂視圖
側(cè)視圖
※豐富的測量功能,支持距離測量、面積測量、角度測量、三角測量、點云密度測量。
長度測量
三角測量
點云密度測量
※全面的瀏覽操作功能,支持平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、全圖、點選、框選、裁切等操作。
點選
選中
裁切
※支持點云解算、設(shè)備檢校、航帶平差、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換等功能。
點云解算
航帶平差
坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換
※支持點云去噪、分類、DOM融合賦色功能。
去噪前
去噪后
3、軟件優(yōu)勢
※工程化的數(shù)據(jù)組織與管理,方便用戶快速操作。
※支持激光原始數(shù)據(jù)、IMU、GPS軌跡數(shù)據(jù)的融合解算。
※海量點云實時快速渲染展示,最大支持單文件50G,多文件可達TB級
※支持剖面視圖功能,方面用戶對數(shù)據(jù)質(zhì)量進行檢核;
※具備設(shè)備檢校、航帶平差功能,提高數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確度以及整體效果。
※支持標(biāo)準(zhǔn)LAS數(shù)據(jù)成果輸出,方便用戶不同系統(tǒng)對接。