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、影像空間分布的拓撲信息、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?。?0004000
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)解算到標準數(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、導入、導出數(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、坐標系轉(zhuǎn)換等功能。
點云解算
航帶平差
坐標系統(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)的精度和準確度以及整體效果。
※支持標準LAS數(shù)據(jù)成果輸出,方便用戶不同系統(tǒng)對接。