Помогите разобраться! аэрофотосъемка на россыпном месторождении золота

Вот то ради чего я спрашивал про синхронизацию...)))
К сожалению, в основном про вот эти мелочи производители забывают или вычисляют очень грубо...
Вычисленные офсеты можно указать в Фотоскане и он сделает поправку от антенны к матрице камеры

 

Вопросы синхронизации - это далеко не все проблемы. Еще нужно правильно настроить фотокамеру, чтобы получить снимки без смазов и с нормальной экспозицией. А последняя сильно гуляет от кадра к кадру из-за неравномерности пейзажа. Да во время полета еще и солнце может зайти за облако.
В общем, блох очень много и вылавливать их можно бесконечно.
Вообще к летательному аппарату, который выполняет геодезические работы надо относиться как к средству измерения, а не как к рабочему инструменту. Не будет же фрезеровщик штангенциркулем обрабатывать детали. Мерительный инструмент всегда хранится отдельно и используется только для измерений. Это я к тому, что создать универсальный борт невозможно. И если вам пытаются продать самолет с наворотами - то это не измеритель. Точность будет как у женского сантиметра для швейной промышленности.

 

ИМХО проблема синхронизации в первую очередь влияет на точность получаемых центров фотографирования и соответственно конечный результат.
Что же касается экспозиции, выдержки и баланса белого, то некоторые производители ставят датчик освещенности на верхней крышке БПЛА.

 

Как раз на верхнюю крышку ничего ставить не надо. Будет всегда освещенность неба, да еще и прямых лучей солнца.
Для снимков важны не только центры кадра, но и резкость - фокусировка. Плюс при съемке вниз снимок всегда темней чем при проверочных снимках, когда камеру держишь как обычно.
Кстати, по поводу 5 Гц геодезисты мне кое-что объяснили. Вечером попробую сформулировать.

 

По поводу камеры.
А почему нельзя снимать в RAW? Понимаю что объем и лишние телодвижения перед, непосредственно, обработкой.
Однако динамический диапазон современных камер позволяет сохранять в RAW 14+ стопов. Этого вполне хватит для того чтобы примерно выставить параметры фото вручную и не особо обращать внимание на то что солнышко за тучку зашло.
А еще камеры типа Sony A6500 позволяют настраивать профили изображения, чтобы, например, контрастность кадра чуть снизить, тем самым даже в JPG получить приличный ДД.
Или я очевидную глупость ляпнул?

 

К сожалению, у меня были только камеры А6000. У них шторочный затвор и матрица с кропп-фактором 2/3. Не знаю, по этой причине или какой другой, но интервал между снимками должен быть не меньше 1,2 - 1,0 с. Быстрее никак работать не хочет. Отчасти это определяется и скоростью записи файла на SD-карту. Съемка в формате RAW дает файлы в 1,5 -2 раза большего размера. Что опять же увеличивает время записи.
Динамический диапазон желательно наоборот заузить. Для снимков как раз очень важна хорошая фокусировка и контраст. Не зря Геоскан рекомендует выполнять съемку, когда угол солнца составляет порядка 45 градусов. Для качественной сшивки нужны хорошие контрастные тени.
По поводу фокусировки ведущие собаководы рекомендуют настроить фокус на бесконечность и залить объектив смолой. Но, я оставляю линзы без надругательств и использую автофокус. По разным причинам. Но главных две:
1. На высотах ниже 200м. настройка на бесконечность перестает действовать и начинается расфокусировка. Чем ниже - тем хуже.А линзы заклеены.
2. При жестких посадках и почти всегда протаскиваниях парашюта ветром камера испытывает не свойственные ей удары и перегрузки. Так или иначе, но после таких посадок линзы даже заклеенные смещаются. Автофокус же настроенный непосредственно перед вылетом корректирует эти смещения как минимум до посадки.

Опять же, на истину в последней инстанции не претендую, но делаю так как написал.

--- Сообщения объединены, 1 дек 2017, Оригинальное время сообщения: 1 дек 2017 ---

Вот еще, поинтересовался у геодезистов насчет 5 Гц. Обобщенно мои выводы из их лекции таковы:
1. На съемочном курсе траектория движения борта являет собой гладкую кривую во всех трех плоскостях. Имеется в виду математически гладкую.
2. Бортовые данные GNSS приемника позволяют с высокой точностью вычислить скорости движения борта опять же во всех трех плоскостях. С этим не поспоришь. GPS навигаторы есть в каждой машине и они прекрасно показывают скорость помимо штатного спидометра.
3. Маркеры событий почти всегда попадают между отсчетами записи координат (при 5 Гц интервалы между отсчетами составляют 200мс.)
4. Математические алгоритмы ПО Justin весьма просто вычисляют координаты точки внутри интервала отсчета (между двумя соседними отсчетами) используя банальные интерполяционные методы. С этим тоже не поспоришь. Сам делал это на занятиях по программированию в университете.
5. Даже, если увеличить частоту записи до 20Гц, как это делают в RTK, все равно при скорости борта в 10 м/с., последний пролетит за один интервал (0,1с) расстояние в 0,5 м. А для 500 карты речь идет о точности порядка 5 см. Мы летаем на скорости 72 км/ч или 20 м/с. Здесь погрешность должна быть еще больше.

Таким образом, в принципе достаточно и 1 Гц. Но 5 Гц является оптимальным и по точности и по затратам.
Лично мне такие доводы показались вполне реальными, а цифры вполне убедительными. Математика и не такое рассчитывает.

Однако, меня интересуют конструктивные идеи сообщества, как можно повышать точность аэросъемки и контролировать результат?
Особенно интересно, как можно после вылета оценить пригодность собранных данных для дальнейшей обработки? Ведь на вылет можно уехать за несколько сот километров. Обидно привезти набор файлов, которые окажутся фуфлом. Чаще всего небо заказывается с запасом по времени и даже с запасным летным днем. Если на месте знать, что данные непригодны, можно перелетать полет с необходимыми поправками не отходя от кассы.

 

Предположу
Считать выдержку, исходя из скорости самолета, высоты и максимальных угловых скоростей, устанавливать ее вручную
Опытным путем выяснять максимальную чувствительность матрицы фотоаппарата, который используете, отключать, может быть шумодав
Оптику по возможности проверять - частенько встречаются неравномерность резкости по полю кадра у недорогих объективов. Подбор в магазине, обычно, нормально воспринимается продавцами.
Если используется ФС, можно попробовать сшить пару-тройку сотен фотографий прямо в поле - на это не требуется супер мощного компьютера.

Вообще, мы стараемся отсматривать фотографии на экране компьютера в масштабе 100%, хотя бы частично. Помогает.

 

мы как-то с тобой посмотрели энное кол-во кадров, все было збс, а вот дальнейшие траблы... нарисовались чуть позже)))))

--- Сообщения объединены, 2 дек 2017, Оригинальное время сообщения: 2 дек 2017 ---

Из использования опознаков меня бесит лишь их поиск. Потому сейчас колхожу разные штуки типа

Правда с этим конкретно экспериментом лоханулся - черная каёмочка портит все, стоит в пейнте раскрасить - фотоскан начинает сам их искать. Кстати говоря вот на 2 первых фото - он их разглядел. На последнем - нет. Камера мавика. Просто на мой взгляд использование опознаков позволяет более легкомысленно относится к камере, матрице, искажении оной и объектива и т.п. - сделал 30 опознаков на кв.км, высота полёта 50-80м, и у тебя и рельеф там где нужно и плановое положение не уплывет. А если потом еще писать траектории между передвижениями по закладке опознаков - можно всю модель рельефа по этим траекториям и подровнять - в итоге точность по высоте получим равной шуму поверхности. Что тоже можно расчитать и опираясь на подгруженный ОФП в том-же каде подкорректировать по областям если нужна суперточность. Да, геодезистов нннннада, не спорю. Но что мешает одному из геодезистов выполнять роль второго пилота? Дабы паражняком не ездить xD рядом с Екб теперь работает сервер Javad DPOS который позволяет координировать опознаки легко и непринужденно, стоя по 1-2 минуты на каждом и без головняков с наличием связи или базовым приёмником. Конечно отсутствие опознаков это хорошо, быстро... но сколько времени потом тратить на "подтверждение"? Все равно ручками проверять. С GCP хотяб ты твёрдо уверен что вот оно, если что "подтяну" камерально. А без них - камерально под вопросом что и куда подтягивать))

 

Нельзя ли несколько подробнее про запись траектории между передвижениями по закладке опознаков? Только для чукчей-писателей. Как снять координаты самих опознаков мне понятно. Это неподвижные точки. А множество точек между ними? Если я правильно понял, то при перемещениях между опознаками, приемник должен стать ровером и работать аналогично бортовому, только без снимков? Тогда, как уложить эту траекторию на ортофотоплан? Могу только предположить, что это делается теми же интерполяционными методами.

По опознакам и снимкам. Если браузер их не порезал, то для высоты 80-100м. такого разрешения наверное достаточно. Мы летаем только на достаточно тяжелых самолетах (не коптерах). Оптимальная высота для такого снаряда -250-300м. Для этих высот нужно разрешение повыше. Камера А6000 позволяет это сделать, но на пределе. Для оценки качества фокусировки и разрешения удобно рассматривать провода между опорами. Их диаметр точно не превышает 3-5 см. Если объект размерами порядка 5 см отображается на снимке хотя бы 2 пикселями при максимальном цифровом зуме, то снимки годятся. В том числе и для 500 карты.
P.S. Вчера заказали камеру Sony DSC-RX1. Говорят, что полноразмерная матрица и центральный затвор творят чудеса. Во всяком случае,обещают что не будет искажений по краям кадра. Если кто имел дело с такими фотиками, прошу поделиться настройками. Особенно говорят много вопросов с фокусировкой.

 

Не так давно писал о своем SURFFIX, скопирую суда:

SURFFIX (раскрыть) SURFFIX (свернуть)

Меня часто спрашивают: "Где, зачем, как ты используешь свой SURFFIX в практике, в своей геодезической деятельности?". Отвечу и тут.

Вот смотрите, нужно вам точно и быстро снять карьер? Вариантов КАК это сделать - огромное множество. Но если задача поставлена иначе? Вам нужно снять этот карьер, в диаметре 1 км за... хм... 3 часа? И не потратить на оборудования для этого больше миллиона. Ну такая, чисто гипотетическая задачка. А снять нужно подробно и точно. Немножко сократились варианты, ага? Сканер - дорого, и одним сканером не отделаться. Только GNSS - долго. Даже тахеометр не сможет управится в столь короткий временной промежуток и обеспечить достоверный гарантированный рельеф. Помощник с вешкой устанет бегать.

Для себя мы нашли решение в комплексном подходе, где принимают участие и GNSS оборудование, дроны потребительского класса и разнообразное программное обеспечение.

Сценарий достаточно простой:

1. За час производится координирование GCP (Ground Control Points), для корректировки фотограмметрической модели по точкам с известными координатами и высотами. Количество опознаков определяется исходя из переломов рельефа, площади съемки и сложности этого самого рельефа. Без фанатизма, ведь есть SURFFIX.
2. После завершения координирования GCP на запланированный маршрут выходят БПЛА. Они совершают миссию и возвращаются с достаточным количеством фотографий данного карьера. После чего эти фотографии загружаются на сервер обработки, например DD (на Photoscan бюджета данного мероприятия не хватило :D).
3. Результатом первых 2-ух пунктов является ортофотоплан и 3D модель. К точности ортофотоплана претензий нет, оставленные вне обработки контрольные точки подтверждают точность сшивки порядка 5-10 сантиметров в плане. А вот 3D модель выгруженная из сервиса оставляет желать лучшего. Если рядом с опознаками (GCP) высоты этой модели корректны, то между ними - фактические точки очень существенно отличаются от полученной модели. Можно было бы сделать 100500 опознаков, но представляете на сколько это трудоёмко? Ведь любой подобный софт для фотограмметрии просит вас определить каждый опознак на десятках смежных фотографий, что, собственно, и логично. Их координирование, установка а потом и поиск с сшивкой добавляют достаточно много лишнего времени, и мы не укладываемся в отведенные 3 часа на решение гипотетической задачи.
4. Именно на этом этапе в работу вступает SURFFIX. Во время того, как БПЛА совершал полёт и выполнял задание, мы, установив GNSS приёмник на борт автомобиля, примерно над центром артикуляции задней оси (дабы, на сколько это возможно, сократить ошибки связанные с изменением высоты GNSS приёмника над поверхностью земли) проехали по всем горизонтам этого карьера и по всем поверхностям, куда можно было доехать на автомобиле повышенной проходимости. Во время этой поездки GNSS приёмник непрерывно писал траекторию, сохраняя координаты точки каждый метр. Данные экспортировались с приёмника в AutoCAD Civil 3D в виде 3d-polyline и по ним (вместе с GCP) строилась корректирующая поверхность.
5. Имея в одном CAD проекте 2 поверхности, мы могли оценить реальную точность той модели, которая получилась при помощи фотограмметрии. В некоторых местах рельеф "отлетал" и на несколько метров, что никак не укладывается в поставленные допуски. Однако наличие корректирующей поверхности исправило ситуацию. Принцип действия SURFFIX в том, что по корректирующей поверхности или траектории (являясь очень разряженной поверхностью) он исправляет исходную поверхность (даже если это огромный массив облака точек) таким образом, что микрорельеф, который зафиксирован в этой исходной поверхности "подтягивается" по опорной без изменений. Условно говоря мы имитируем огромную массу опознаков для уравнивания этого облака точек по высоте.

Результатом проделанной работы стала поверхность, наиболее точная, снятая наиболее быстро и наименее трудозатратно.

Да, я прекрасно понимаю, что ни БПЛА, ни SURFFIX не смогут гарантировать точность определения высотных точек рельефа между рёбер корректирующей поверхности. Но, в любом случае, SURFFIX делает результат гораздо точнее. Проверено на собственном опыте и разработано для собственных нужд.

Разрешение на мавике шлак, но зато есть возможность летать на 40м высоте :) Что нивелируют проблему))) иногда ровер для траекторий располагаем на "дорожном колесе" и просто катим по поверхности за собой))))

 

АлексейМанс, немного потерял суть. Получаем две поверхности - БПЛА и кинематика. В цивиле смотрим что в некоторых местах БПЛА врет. SURFFIX я как понимаю это ПО которое ставится на Civil и подтягивает по определенному алгоритму неправильное на правильное? Ели не секрет где можно ознакомится с этим модулем так как нагуглив нашел лишь одну ссылку которая не работает http://dronwork.ru/surffix

PS - опять же если говорить о карьерах, то поездка на машине позволяет получить очень упрощенную модель, в которой не будет ни откосов, ни различных выемок. Очень интересно как ПО понимает корректирую поверхности БПЛА, где данные с упрощенной поверхности правильные а где лучше использовать свои.

 

Попробую как чукча-писатель (не геодезист) сформулировать вопрос в доступной плоской форме безотносительно ПО для обработки.

Записывая траекторию передвижения между опознаками, я получаю множество точек, каждая из которых имеет три координаты, вычисленные с геодезической точностью. Однако, сами опознаки видны на снимках и сшитом из них ортофотоплане. Можно ткнув мышью на фото указать,что это центр опознака с такими - то координатами. Именно таким образом ПО для сшивки натягивает ортофотоплан на маркерные точки. А каким образом на снимки с борта притянуть остальные точки траектории (перемещения между опознаками)?

 

Короче там вот в чем суть - все верно, есть 2 поверхности. И программа работает вот как на фото

Тоесть вот он смотрит что на траектории на первом "круге ада" отличие между истинными высотами (снятыми в РТК) от съемки с дрона - 50см, на втором "круге ада" - 50см, на третьем - 80 см. Вот он все точки между первым и вторым поднимает на 50см. А между вторым и третьим - интерполирует между 50 и 80. Мы пробовали и более сложные алгоритмы и более простые - но этот проще для цивила. Он и так карьер диаметром в 4км выравнивал 2-ое суток. Хотелось избежать кучи софта с импорт-экспортами и работать в одном... пришлось помучаться. Также софтинка работает для ленивых случаев. Когда съемка ведется в 1 галс над какими ни будь ЛЭПками или ВЛ-ками, а мы закладываем опознаки через 400-500м, и между опознаками едем или идём с включенной траекторией - тогда софтина делит как бы на перпендикулярные профиля дрон-поверхность и по данным траектории их подправляет. Если в точке траектории и точке поверхности она не совпадает на 50см, то он всю линию по короткой стороне (перпендикуляр к направлению) на эти 50см корректирует)))) ну это чтоб скрасить бракоделие когда надо совсем быстро и более менее отвечать за результат))))) через км приходится делать "Т"-шки чтобы плоскоость в фотоскане не улетала и не разворачивало, а так норм.
Еще раз говорю - это не панацея и нет гарантии что точки между траекториями выравняются идеально - но факт есть факт - лучше чем без сурффикса. Ибо какая бы ни была замечательная фотограмметрия - когда сравниваешь с контрольными независимыми точками - частенько вылетает)

--- Сообщения объединены, 3 дек 2017, Оригинальное время сообщения: 3 дек 2017 ---

Там сравнивается 2 поверхности. Одна - с дрона, вторая - снятая геодезическими методами. Вторая - очень примитивная, допустим если в дрон поверхности 800 000 000 точек, то в корректирующей - всего 1000. И он интерполяцией по тем местам где он может спроецировать точку на геодезически снятой поверхности выравнивает поверхность с дрона. Тоесть мы облако точек с фотоскана получаем как обычно, по опознакам, коих там штук 30, прогоняем через клаудкомпейр чтоб почистить от шлака и шума, загружаем в кад. В этот же файл загружаем точки, таректории с приёмника и строим по ним поверхность корректирующую. Далее - математика :)

 

Я так понимаю, что снятая геодезическими методами - это больше кривая, чем поверхность. А, поверхность, снятая с БПЛА содержит в себе кривые, снятые наземными методами, которые в контрольных точках (опознаках) заведомо точно совпадают по координатам с координатами этих же точек на поверхности.
Далее, есть софт, который натягивает поверхность на всю линию траектории, а не только на точки опознаков считая ее (траекторию) заведомо более точной, как снятую наземными методами.

 

Все верно. На картинке в сообщении выше - примитивная схема, где точками показано "облако точек" а линиями - рёбра триангуляции корректирующей поверхности

 

АлексейМанс, ну вот смотри если говорить про карьер. На картинке видно что есть дорога по которой ты проехался, есть откос по которому нельзя проехать, есть поверхность с БПЛА. Если в местах где дорога поверхность БПЛА проинтерполируется правильно, то на перепаде дорога повышается плавно, в то время как откос намного круче, получится залипуха?)

 

ну это упрощенная схема, а так он ориентируется на рёбра тиангуляции. Вообще у меня в голове родилась тогда крейзи идея, когда по карьеру оказалось сложно передвигаться изза техники и т.п. то приделать к мавику триумф-2 без корпуса и лететь в 2 метрах от земли по сонарам ))

 

Вы меня простите, но мне непонятны некоторые детали: в каком режиме работает бортовой приемник в вашем случае съемки? кинематика?
наземный, как я понял из вашего сообщения - в режим "статика"

 

Позволю себе ответить на этот вопрос , так как тоже периодически летаем на БПЛА SuperCam.
Бортовой приемник пишет файл в режиме - кинематика, а на земле (на геодезическом пункте, или на условном месте) стоит приемник и пишет файл в режиме статика (с такой же частотой записи) для того что бы обработать траекторию движения БПЛА в постобработке.

 

В Pix4D есть специальный режим обработки, который минут за 10 дает оценку пригодности собранных данных для дальнейшего процессинга. Специально для оценки в поле фича.