LiDAR versus fotogrammetrie: kdy co použít?
Bezpilotní letecké stroje neboli drony v současnosti otevírají nové cesty ke snadnému a levnému mapování, inspekcím a leteckému průzkumu. Abyste ale dosáhli nejlepších výsledků, je třeba nejlépe vědět, který druh senzoru se nejlépe hodí pro vaši práci. Multicoptery toho dokáží víc než jen poskytnout vám pohled z ptačí perspektivy. Znáte nejdůležitější rozdíly mezi leteckými aplikacemi s LiDAREM a klasickým fotoaparátem, čili fotogrammetrií? Víte, pro které aplikace se hodí? To vše se dozvíte v dnešním článku.
Použijte LiDAR, když:
- Potřebujete mapovat prostor pod korunami stromů, uvnitř důlních šachet nebo jiných těžko dostupných prostorů s mnoha překážkami.
- Mapujete úzké objekty, jako jsou potrubí, ropovody, vedení, ostré objekty (například hrany střech) a podobně.
Proč? Klasická fotogrammetrie má problém s generováním přesných modelů v oblastech, kde prostor blokují různé překážky. Při vytváření vrstevnicových map s pomocí kót obvykle potřebujete dvě fotografie, na kterých je kóta vidět. Pokud kótu na jednom záběru například blokuje strom nebo jiná překážka, při následném zpracování obrazového materiálu může docházet k chybám nebo nepřesnostech.
Ale co moderní fotogrammetrické metody? Možná budete překvapeni, ale ty zmíněný problém ještě zhoršují. S vývojem programů, jako je například Structure from Motion (SfM), dokáže fotogrammetrie generovat „velmi hustá mračna bodů“. Tato metoda se nazývá DIM (Dense Image Matching). Bohužel, podle slov Grahama Lewise ze společnosti GeoCue Corporation technologie DIM generuje spíše „první povrchové modely“ namísto skutečných 3D map. Fotogrammetrie tedy není vhodná pro vytváření vrstevnicových map v prostředí, které není ze všech stran otevřené a bez překážek.
LiDAR (laserové skenování) má obecně lepší schopnost vytvářet přesné modely. Mračna bodů získané LiDARem lépe odpovídají skutečnému objektu, protože poloha každého bodu je měřena a zachycována jediným paprskem z přístroje. Moderní fotogrammetrie naopak funguje na principu porovnávání většího počtu snímků objektů, jejich zprůměrování a redukci „šumů“. Vedlejším efektem takové práce mohou být nepřesnosti na okrajích modelů a obtíže při vytváření přesných modelů menších objektů.
Použijte fotogrammetrii, když:
- Potřebujete mapovat nadzemní části dolů a lomů, lokace bez stromů a husté vegetace, budov a překážek.
- Pracujete na malém mapovacím projektu a data z fotogrammetrie budou vyhovovat vašim potřebám.
UAV a UAS (drony) jsou v současnosti levnější, rychlejší a lehčí. Pokud cíl vašeho mapování nevyžaduje LiDAR, připojení fotoaparátu k vhodnému UAV (Unmanned Aerial Vehicle neboli Bezpilotní Letecký Prostředek) vám ušetří mnoho času a peněz. Kromě samotné jednotky LiDARu se vyhnete také potřebě nasazení drahé jednotky IMU (Inerciální Měřící Jednotka). Vybavení, které budete pro fotogrammetrii potřebovat, je zkrátka výrazně levnější, což také oceníte v případě havárie. Fotogrammetrie je také ideální pro nasazení při menších projektech. Díky své jednoduchosti a cenové dostupnosti je velmi vhodná pro jednotlivce, kteří mohou vytvářet mapy a modely terénu bez pomoci dalších lidí.
Použijte oboje, když:
- Modelování vašeho projektu je náročné a vyžaduje LiDAR.
Měření dat s extra vysokým rozlišením může být obtížné jen s použitím LiDARu. Ideální scénář je v tomto případě použít obojí – fotoaparát pro kontext a LiDAR jako 3D komponent. Kamery jsou levné a mají mnohé využití, není tedy žádný důvod je z balíčku senzorů na vašem dronu vypouštět. Zajímavým řešením spojení senzorů pro různé aplikace jej systém ROBIN od společnosti 3D Laser Mapping.
Fotogrammetrie i mapování s LiDARem vám mohou nabídnout velký potenciál leteckých aplikací, pokud je použijete správným způsobem. Klíčové je vždy zvolit správný senzor pro vaše potřeby. Doufáme, že dnešní článek vám pomohl ujasnit si, ve kterých případech je lepší volbou LiDAR a kdy sáhnout po letecké fotogrammetrii. Pokud si stále nejste jisti a potřebujete pomoci s výběrem senzoru, kontaktujte nás, rádi vám pomůžeme.
Zdroj informací: Wikipedia