Промышленное диагностическое оборудование и инжиниринг — ПЕРГАМ

  • 0Ваш заказ
  • Избранное
  • Сравнение
info@pergam.ru с 9:00 до 18:00

Построение 3D моделей противоударным квадрокоптером Elios 2: как получить данные для фотограмметрии

3D модель дымовой трубы

Медодика сбора данных для создания фотограмметрических 3D-моделей промышленной системой телеинспекции на основе противоударного дрона Elios 2.

Содержание статьи

3D моделирование и фотограмметрия

3D труба

Из статьи вы узнаете, как с помощью специального промышленного дрона можно собрать данные для создания 3D фотограмметрических моделей. Ключевые моменты в создании фотограмметрических моделей промышленных объектов для избежания ошибок на начальном этапе, а также особые приемы и хитрости, которыми пользуются профессионалы в 3D-моделировании.

Даже если вы знакомы с наружной фотограмметрией, вам всё равно лучше ознакомиться с этой статьей, поскольку внутреннее 3D-моделирование немного отличается от наружной фотограмметрии по двум простым причинам: отсутствие сигнала GPS и отсутствие или ограниченное количество света. Мы делимся с вами проверенными на практике советами, чтобы гарантировать, что вы получите необходимое качество изображения и будете следовать правильной траектории полета, чтобы быть преуспеть в 3D-моделировании.

Фотограмметрия – это 3D-сканирование объектов или местности в результате которого вы получаете точную 3D модель, готовую к обработке в программных комплексах PhotoScan (Agisoft), Pix4Dmapper (Pix4D), ContexCapture (Bentley Systems) и других подобных системах. Фотограмметрия позволяет определить размеры и форму объекта по снимкам, пространственное положение в заданной системе координат, а также площадь, объём и различные сечения, и всё это делается дистанционно при помощи специального лазерного сканера в руках человека, на борту самолёта или при помощи БПЛА. В результате сканирования вы получаете наиболее достоверный трёхмерный образ объекта.

Blue Factory Chimney 323 324 light

Качество изображения к содержанию

Фотограмметрия в условиях отсутствия сигнала GPS, основывается исключительно на визуальной информации. Поэтому качество изображения имеет первостепенное значение. Вот как обеспечить подходящее качество изображения с системой видеоинспекции Elios 2.

  • Установите разрешение камеры в 4K. Мы рекомендуем собирать данные с самым высоким разрешением и уменьшить масштаб изображения если вам нужно сократить время обработки. Поскольку фотограмметрия работает с изображениями, программное обеспечение Inspector – установленное на промышленный дрон Elios 2 -позволяет извлекать видеокадры и сохранять их в виде изображений.
  • Установите освещение на максимальную интенсивность. При взлёте освещение автоматически увеличивается до максимальной интенсивности, не уменьшайте её.
  • Избегайте помех в поле зрения камеры. Не наклоняйте камеру ниже -30°, чтобы избежать помех со стороны защитного каркаса дрона.
  • Обеспечьте правильную экспозицию изображения. В общем случае установите компенсацию EV в 0. В больших объектах держитесь поближе к стенам и камерой повернутой к ним. Если вы повернете камеру к пустоте, изображение, скорее всего, будет недодержанным (тёмным).
  • Избегайте высоких значений ISO для ограничения шума изображения. Высокие значения ISO могут значительно повредить процессу фотограмметрии. Чтобы уменьшить значение ISO, летите ближе к стенам или объекту. Камера автоматически уменьшит ISO, когда сцена будет лучше освещена.
  • Избегайте длительного времени экспозиции, чтобы ограничить размытие движения. По нашему опыту, время экспозиции более 1/60 может быть проблемой. Как и ISO, время экспозиции определяется количеством света, получаемого камерой. Чтобы сократить время экспозиции, летите ближе к объектам или стенам.
  • Адаптируйте свою скорость. Размытие движения пропорционально оптическому потоку-скорости, с которой объекты движутся на изображении. Чтобы уменьшить размытие движения, летайте медленно. Избегайте поворотов (рыскание/курс и шаг камеры) как можно больше, так как они генерируют высокий оптический поток.
  • Фокусное расстояние. Обратите внимание, что камера системы видеоинспекции Elios 2 использует фиксированное фокусное расстояние, необходимое для 3D-моделирования.

3D изображение с коптера
Сбор данных (слева) и 3D-модель (справа)

Траектория полёта к содержанию

Траектория полёта коптера должна быть адаптирована к геометрии объекта, площади покрытия и ожидаемому уровню детализации. Полёт по хорошей траектории требует высокого уровня навыков пилотирования. Не доверяйте дрон новичкам, пройдите обучение и получите навыки пилотирования. Профессиональный дрон Elios 2 – не игрушка и стоит прилично.

  • Оцените объект обследования. Используйте первую батарею, чтобы исследовать объект и найти ориентиры, которые вы можете легко распознать. Определите область, которую вы хотите отобразить. Решите, с чего начать и где остановиться, с какими препятствиями вы можете столкнуться, и какие ориентиры могут помочь вам найти свой путь.
  • Используйте шаблон сетки, если это возможно. С помощью этого шаблона, вы будете летать либо по горизонтальным, или по вертикальным линиям. Подробнее о планах получения изображений читайте на сайте поддержки Pix4D. Чтобы выбрать между горизонтальными и вертикальными линиями, наблюдайте за отображаемой областью и попытайтесь найти линейные объекты, которые могут вас направлять. Это могут быть сварные швы или соединения, или болты, которые лежат на линии, или любой объект, который повторяется и образует линию. Такие функции помогут вам оставаться выровненными по шаблону сетки.
  • Выберите расстояние до стены (или пола, или потолка), учитывая два аспекта:
    • Желаемый уровень детализации, выраженный в размере пикселя по поверхности (GSD). GSD измеряется в миллиметрах на пиксель (мм/px); чем ближе вы летите, тем ниже GSD и тем больше деталей будет воспроизведено в 3D-модели.
    • Расстояние между линейными объектами, которые могут направлять вас. Если вы летите слишком близко, а объекты находятся далеко друг от друга, вы можете их не увидеть, и вы рискуете отклониться от шаблона сетки.
  • Летайте на постоянном расстоянии от стен или предметов. Фотограмметрическому программному обеспечению проще сопоставлять изображения с одинаковым масштабом (когда один и тот же объект отображается с одинаковым размером). Как правило, сопоставление не выполняется для изображений, где один и тот же объект наблюдается в масштабах, отличающихся более чем в 2 раза.
  • Обеспечьте перекрытие. Фронтальное перекрытие (в направлении движения дрона) можно регулировать при извлечении изображений из видео. Боковое перекрытие определяется расстоянием до стены и расстоянием между линиями полета. Мы рекомендуем 50% поперечного перекрытия.
  • Обеспечить визуальную непрерывность. Планы получения изображений (например, шаблон сетки) являются хорошими концепциями, но вы увидите их ограничения очень быстро, если вы летите в сложном объекте. Из-за геометрии объекта и неожиданных изменений, с которыми вы можете столкнуться, вы можете импровизировать “план свободного полета”. Тем не менее, каждое изображение, используемое для фотограмметрии, должно перекрываться по крайней мере с 3-4 другими изображениями (предыдущими/следующими изображениями). Имейте в виду следующее:
    • Избегайте быстрых поворотов, которые заставят вас столкнуться с совершенно новой сценой в течение секунды
    • Избегайте прохождения через люки или очень близко к объектам, которые могут внезапно скрыть или показать совершенно новую сцену.
  • Закройте петлю. Цикл производится при повторном посещении места, которое вы уже посетили ранее в полете. Если вы снимаете изображения, которые очень похожи на ранее записанные, программное обеспечение фотограмметрии может сопоставить их и исправить любой дрейф, который может накопиться с течением времени. Для этого убедитесь, что при закрытии цикла одни и те же объекты видны с одного и того же угла и расстояния. Постарайтесь заранее определить (во время наблюдательного полёта), как вы будете замыкать петлю. Это может быть определённая достопримечательность, которая легко узнаваема и занимает центральное место в области, которую вы хотите отобразить. Иногда, закрытие петель производится легко по форме объекта. Кроме того, часто можно использовать точку входа / выхода для замыкания петли.

Тренируйтесь, старайтесь и проявите терпение и настойчивость к содержанию

Независимо от того, что вы узнали и обнаружили в этой статье, помните, что сбор данных для 3D-моделирования в помещении является трудной задачей, которая требует высокого уровня навыков пилотирования. Убедитесь, что вы правильно применяете вышеуказанные советы и будьте настойчивы.

С практикой вы будете становиться всё лучше и лучше в сборе фотограмметрических данных, и вы будете наслаждаться всеми преимуществами обладания цифровыми моделями ваших промышленных объектов, полученных с помощью системы визуальной видеоинспекции на базе противоударного дрона ELIOS 2 в защитном каркасе.

Товары, упоминаемые в статье

  • новинка
    Беспилотник Flyability Elios 2

    Новая версия противоударного дрона для инспекций помещений и труднодоступных объектов

    Цена по запросу
    0RUB
Все публикации

Другие публикации

  • 10 интересных фактов об Olympus

    В 1919 г. компания Olympus выпускает свой первый микроскоп для медико-биологических исследований. 10 лет спустя начинает применять свои технологии в промышлености. Остальное – уже история! В честь 100-летия легендарной компании Olumpus мы решили поделиться с вами некоторыми интересными фактами о том, как продукция этой компании использовалась на протяжении многих лет. Оказывается, клиенты находили изделиям Olympus довольно интересное, а порой, неожиданное применение. Вот 10 примеров.

  • Осмотр регенерационного котла-бойлера с помощью системы телеинспекции на базе противоударного квадрокоптера Elios

    Ещё одна история применения противоударного дрона в промышленности. Valmet – ведущий поставщик технологий и услуг для целлюлозно-бумажной и энергетической промышленности. Компания использовала систему телеинспекции на базе противоударного промышленного квадрокоптера Elios Flyability для проверки котла-утилизатора. Это сэкономило деньги и обеспечило доступ для осмотра труднодоступных агрегатов и участков.

  • Система телеинспекции Elios 2 утверждена в качестве официального средства обследований промышленных объектов

    Ronik Inspectioneering провела детальные тесты промышленного противоударного квадрокоптера Flyability Elios 2, чтобы понять, чем он может реально помочь при обследованиях промышленных объектов.

Задать вопрос Обратный звонок
Наверх
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники