drone Drone UAV φωτογραμμετρία

[topoenv]

@dimapm

Ξεκαθαρίζοντας ότι δεν είμαι κάποιος ειδικός στο αντικείμενο, θα προσπαθήσω να περιγράψω πώς έχω αντιληφθεί ότι λειτουργεί:

Ο SfM αλγόριθμος λειτουργεί με την αναγνώριση κοινών σημείων (matching points) στα επικαλυπτόμενα τμήματα των διαδοχικών λήψεων και τον προσδιορισμό της τρισδιάστατης θέσης των σημείων αυτών (αυτό γίνεται με τεχνικές computer vision όπως η  SIFT (scale-invariant feature transform) και SURF (speeded-up robust features). Για το λόγο αυτό  παίζει πολύ μεγάλο ρόλο η ανάλυση των φωτογραφιών. Χρησιμοποιώντας τα matching points γίνεται υπολογισμός της θέσης και του προσανατολισμού της κάμερας σε κάθε λήψη προσπαθώντας να ελαχιστοποιήσει τα σφάλματα. Επομένως η γεωαναφορά ανάγεται πρακτικά στην εύρεση των κέντρων λήψης της κάμερας, οι συντεταγμένες  των οποίων εισάγονται ως σταθερές (constraints) είτε στη συνόρθωση του block είτε χρησιμοποιούνται στο μετασχηματισμό από το σύστημα συντεταγμένων του αλγορίθμου SfM στο σύστημα συντεταγμένων της αποτύπωσης. Αυτό παραδοσιακά το κάνουμε με gcp's (κάνοντας στην ουσία συνόρθωση block). Με τη διαθεσιμότητα RTK/PPK δυνατότητας, στην ουσία αντί να κάνουμε συνορθωση block κάνουμε μετασχηματισμό συστήματος συντεταγμένων.

Επισυνάπτω μια αρκετά συνοπτική αλλά ευρέως κατανοητή εργασία που περιγράφει τα παραπάνω.

esurf-2019-2.pdf

Edited Απρίλιος 7 , 2019 by topoenv

[dimamp]

1 ώρα πριν, topoenv said:

@dimapm

Ξεκαθαρίζοντας ότι δεν είμαι κάποιος ειδικός στο αντικείμενο, θα προσπαθήσω να περιγράψω πώς έχω αντιληφθεί ότι λειτουργεί:

Ο SfM αλγόριθμος λειτουργεί με την αναγνώριση κοινών σημείων (matching points) στα επικαλυπτόμενα τμήματα των διαδοχικών λήψεων και τον προσδιορισμό της τρισδιάστατης θέσης των σημείων αυτών (αυτό γίνεται με τεχνικές computer vision όπως η  SIFT (scale-invariant feature transform) και SURF (speeded-up robust features). Για το λόγο αυτό  παίζει πολύ μεγάλο ρόλο η ανάλυση των φωτογραφιών. Χρησιμοποιώντας τα matching points γίνεται υπολογισμός της θέσης και του προσανατολισμού της κάμερας σε κάθε λήψη προσπαθώντας να ελαχιστοποιήσει τα σφάλματα. Επομένως η γεωαναφορά ανάγεται πρακτικά στην εύρεση των κέντρων λήψης της κάμερας, οι συντεταγμένες  των οποίων εισάγονται ως σταθερές (constraints) είτε στη συνόρθωση του block είτε χρησιμοποιούνται στο μετασχηματισμό από το σύστημα συντεταγμένων του αλγορίθμου SfM στο σύστημα συντεταγμένων της αποτύπωσης. Αυτό παραδοσιακά το κάνουμε με gcp's (κάνοντας στην ουσία συνόρθωση block). Με τη διαθεσιμότητα RTK/PPK δυνατότητας, στην ουσία αντί να κάνουμε συνορθωση block κάνουμε μετασχηματισμό συστήματος συντεταγμένων.

Επισυνάπτω μια αρκετά συνοπτική αλλά ευρέως κατανοητή εργασία που περιγράφει τα παραπάνω.

esurf-2019-2.pdf

Ο Αλγόριθμος SfM είναι πρακτικά αυτός που βρίσκει τα κοινά σημεία (βασίζεται στην ανάλυση ιδιοτιμών). Το GNSS θα σου δώσει Xo, Yo, Zo του κέντρου λήψης. Με κάποιο τρόπο πρέπει να έχουμε πληροφορία προσανατολισμού και κλίμακας. Επομένως, μήπως τα IMU είναι βασικό στοιχείο; 

Στο αεροτριγωνισμό θέλουμε 7 δεσμεύσεις: Με το GPS έχουμε το Χο, Υο, Ζο αλλά δεν βρίσκω πως έχουμε 3 γωνίες προσανατολισμού -χωρίς IMU-.  

[topoenv]

10 λεπτά πριν, dimamp said:

Επομένως, μήπως τα IMU είναι βασικό στοιχείο; 

Είναι σίγουρα βασικό στοιχείο, αλλά δε νομίζω ότι τα αδρανειακά τους είναι τόσο καλής ακρίβειας.

 

10 λεπτά πριν, dimamp said:

Στο αεροτριγωνισμό θέλουμε 7 δεσμεύσεις: Με το GPS έχουμε το Χο, Υο, Ζο αλλά δεν βρίσκω πως έχουμε 3 γωνίες προσανατολισμού -χωρίς IMU-.  

;Έχω καταλάβει ότι με τα matching points υπολογίζονται και οι τρεις στροφές της κάθε λήψης οπότε η θέση της κάθε λήψης είναι θέση ενός επιπέδου στο χώρο. 

 

Η κλίμακα είναι ένα σημαντικό πρόβλημα, που επηρεάζεται πολύ και από το ύψος πτήσης.

 

Edited Απρίλιος 7 , 2019 by topoenv

[dimamp]

10 λεπτά πριν, topoenv said:

Είναι σίγουρα βασικό στοιχείο, αλλά δε νομίζω ότι τα αδρανειακά τους είναι τόσο καλής ακρίβειας.

 

;Έχω καταλάβει ότι με τα matching points υπολογίζονται και οι τρεις στροφές της κάθε λήψης οπότε η θέση της κάθε λήψης είναι θέση ενός επιπέδου στο χώρο. 

 

Η κλίμακα είναι ένα σημαντικό πρόβλημα, που επηρεάζεται πολύ και από το ύψος πτήσης.

 

Μα για να υπολογιστούν στροφές, πρέπει να ξέρουμε τις συντεταγμένες των matching points -από ότι μπορώ να αντιληφθω- . Έχω σκεφτεί κάτι:

έστω ότι έχουμε 2 κέντρα φωτογραφιών. Ξέρουμε την απόσταση τους ως προς τις 3Δ. Ξέρουμε και τα πίξελ. Οπότε υπάρχει αντιστοίχιση πιξελ/απόστασης. 

Επομένως, γνωρίζοντας πόσα πίξελ απέχουνε τα κοινά σημεία από τα κέντρα λήψης βγάζουμε τις συνιστώσες.

 

Δική μου σκέψη

[topoenv]

12 λεπτά πριν, dimamp said:

Μα για να υπολογιστούν στροφές, πρέπει να ξέρουμε τις συντεταγμένες των matching points -από ότι μπορώ να αντιληφθω- . Έχω σκεφτεί κάτι:

έστω ότι έχουμε 2 κέντρα φωτογραφιών. Ξέρουμε την απόσταση τους ως προς τις 3Δ. Ξέρουμε και τα πίξελ. Οπότε υπάρχει αντιστοίχιση πιξελ/απόστασης. 

Επομένως, γνωρίζοντας πόσα πίξελ απέχουνε τα κοινά σημεία από τα κέντρα λήψης βγάζουμε τις συνιστώσες.

 

Δική μου σκέψη

Νομίζω ότι λέμε το ίδιο πράγμα. Τα matching points και τα κέντρα λήψης έχουνε συν/νες στο σύστημα αναφοράς του SfM. Γνωρίζοντας τα Χ,Υ,Ζ των κέντρων, τις γωνίες στροφής ω, φ & κ (στο σύστημα του SfM) ΚΑΙ τον εσωτερικό προσανατολισμό (άρα αποστάσεις σε pixel), μπορείς να κάνεις μετασχηματισμό. Στην περίπτωση των gcp's συνορθώνεις αξιοποιώντας τα για να αποκαταστήσεις τον εξωτερικό προσανατολισμό (να προσδιορίσεις δηλαδή τα Χ,Υ,Ζ και τις γωνίες στροφής)γνωρίζοντας πάντα τον εσωτερικό προσανατολισμό.

Edited Απρίλιος 7 , 2019 by topoenv

[curzondax]

10 ώρες πριν, topoenv said:

δε νομίζω ότι τα αδρανειακά τους είναι τόσο καλής ακρίβειας.

Τα γυροσκόπια (ακόμα και τελευταίας τεχνολογίας) κάνουν σημαντικό drifting σε μεγάλες επιταχύνσεις οπότε θέλουν προσοχή ειδικά αν κάποιος υποψιάζεται αναταράξεις. Τα επιταχυνσιόμετρα είναι πιο στιβαρά αλλά όχι τέλεια και ανίκανα να μετρήσουν στον άξονα περιστροφής και τα μαγνητόμετρα έχουν μεγάλη καθυστέρηση στη μέτρηση περιστροφών (δεν ξέρω με πιο ακριβώς συνδυασμό αυτών των συσκευών στήνουν IMU αλλά ότι και να κάνουν θα έχει τέτοια μειονεκτήματα).

Για τοπογραφικές εργασίες μεγάλης ακρίβειας και μικρής κλίμακας θα εμπιστευόμουν αυτά τα όργανα μόνο με "ευγενικές" κινήσεις, π.χ. για κοντάρια rover σε λύσεις που στήνουν εταιρίες ολοκληρωμένων λύσεων gnss αλλά φαντάζομαι και εκεί θέλει προσοχή και σωστό calibration.

ΥΓ. Δε ξέρω τίποτα για τους αλγόριθμους sfm αλλά αν γίνεται να αποφύγει εντελώς τα imu μου φαίνεται καλύτερο. Επίσης ακούγεται λογικό ότι μπορούν να υπολογίσουν στροφές όταν του δίνεις σταθερά και μάλιστα πολλαπλά (διορθώστε με αν κάνω λάθος).

[dimamp]

12 ώρες πριν, topoenv said:

Νομίζω ότι λέμε το ίδιο πράγμα. Τα matching points και τα κέντρα λήψης έχουνε συν/νες στο σύστημα αναφοράς του SfM. Γνωρίζοντας τα Χ,Υ,Ζ των κέντρων, τις γωνίες στροφής ω, φ & κ (στο σύστημα του SfM) ΚΑΙ τον εσωτερικό προσανατολισμό (άρα αποστάσεις σε pixel), μπορείς να κάνεις μετασχηματισμό. Στην περίπτωση των gcp's συνορθώνεις αξιοποιώντας τα για να αποκαταστήσεις τον εξωτερικό προσανατολισμό (να προσδιορίσεις δηλαδή τα Χ,Υ,Ζ και τις γωνίες στροφής)γνωρίζοντας πάντα τον εσωτερικό προσανατολισμό.

Σε ευχαριστώ για τις απαντήσεις σου.

Οπότε συμφωνείς με τον συλλογισμό μου ότι πρακτικά έχει εσωτερική γεωμετρία της φωτογραφίας (συνιστώσες βάσεις από το κέντρο λήψης Χο, Υο, Ζο) που εκφράζοναι σε πίξελ, μετασχηματίζεται σε χωρική πληροφορία;

Οπότε, με αυτόν τον τρόπο στα κοινα σημεία λύνεις και μάλιστα έχεις και πλεονάζουσα πληροφορία για συνόρθωση.

Τώρα για την κλίμακα, μήπως και αυτή προέρχεται από τον υπολογισμό ύψους πτήσης;

Για τα IMU ναι έχεςι δίκιο, είναι χαμηλής ακρίβειας.

[curzondax]

Ήρθε πάλι ο καταιγισμός αρνητικών βαθμολογιών προς εμένα από τοπογράφους χωρίς θάρρος της γνώμης.

Πείτε τι ακριβώς εννοείτε. Τα "thumbs down lol" αφήστε τα στο instagram.

[dimamp]

55 λεπτά πριν, curzondax said:

Ήρθε πάλι ο καταιγισμός αρνητικών βαθμολογιών προς εμένα από τοπογράφους χωρίς θάρρος της γνώμης.

Πείτε τι ακριβώς εννοείτε. Τα "thumbs down lol" αφήστε τα στο instagram.

+2 από μένα.

On 7/4/2019 at 9:54 ΜΜ, topoenv said:

Νομίζω ότι λέμε το ίδιο πράγμα. Τα matching points και τα κέντρα λήψης έχουνε συν/νες στο σύστημα αναφοράς του SfM. Γνωρίζοντας τα Χ,Υ,Ζ των κέντρων, τις γωνίες στροφής ω, φ & κ (στο σύστημα του SfM) ΚΑΙ τον εσωτερικό προσανατολισμό (άρα αποστάσεις σε pixel), μπορείς να κάνεις μετασχηματισμό. Στην περίπτωση των gcp's συνορθώνεις αξιοποιώντας τα για να αποκαταστήσεις τον εξωτερικό προσανατολισμό (να προσδιορίσεις δηλαδή τα Χ,Υ,Ζ και τις γωνίες στροφής)γνωρίζοντας πάντα τον εσωτερικό προσανατολισμό.

Περιμένουμε εναγωνίως τίποτα νεότερο @topoenv . Mε τον @jojo έχουμε έναν φίλο και συνάδελφο που μας πικάρει με το without gcp!

[jojo]

για να μην κλαις,

να μην μας λες το ιδιο σε καθε thread που υπαρχει στο φορουμ

για να μην κανεις παλι οφ τοπικ με @@ εχεις και απο μενα +3 αλλα παψε επιτελους την κλαψουρα ελεοζζζζζ

ΥΓ

1. δε στα βάζουμε εμείς, πάρτο χαμπάρι επιτέλους

2. περιμένω εναγωνίως τον μοντ να το κλειδώσει και αυτό να ησυχάσουμε λίγο

3. έχεις σκεφτεί ποτέ ότι άλλος σου βάζει -1 επειδή θεωρεί ότι δεν συμφωνεί με αυτά που λες;

4. κλείνω το οφ τοπικ

Edited Απρίλιος 10 , 2019 by jojo