Komercyjne Skanowanie i Inspekcja Dachu

Ten wpis na blogu przedstawia rzeczywiste zastosowanie masowej inspekcji dachu. Celem było uzyskanie ogólnego skanu dachu budynku komercyjnego do wstępnej inspekcji i przeglądu. Użyliśmy drona DJI Mini 4 Pro, usługi waypointów Pixpro, orbitalnych skanów hyperlapse oraz oprogramowania fotogrametrycznego Pixpro do przetworzenia wszystkich zdjęć. Zagłębmy się bardziej szczegółowo, abyście mogli zrozumieć zakres pracy i wymagane umiejętności.

Ograniczenia drona

Ze względu na środowisko miejskie i ograniczenia lotów dronów, użyliśmy drona klasy A0, co oznacza, że waży mniej niż 250 gramów. W przeciwnym razie wymagany byłby uciążliwy proces autoryzacji, a cały proces pracy trwałby znacznie dłużej z udziałem organów rządowych. Czasami proces autoryzacji może dodać miesiące do harmonogramu pracy. W tym przypadku mieliśmy mniej niż jeden dzień.

Przynieśliśmy najlepszy kompaktowy dron na rynku—DJI Mini 4 Pro z zestawem fly more combo i w pełni naładowanym, bezekranowym kontrolerem DJI RC N2. Mieliśmy również dwa telefony komórkowe z Androidem, które używały waypointów Pixpro na miejscu bez specjalnego przygotowania.

Waypointy Pixpro w terenie

Waypointy Pixpro to obejście, które daje nam zautomatyzowane, spójne loty siatkowe z dowolnym nowszym dronem DJI, który obsługuje waypointy. Ale jako że jest to obejście, ma kilka problemów. Jednym z nich jest ograniczenie systemu Android, który nie pozwala na edycję plików w katalogach systemowych. Przeczytaj więcej o naszej usłudze w poprzednim wpisie na blogu.

Połączyliśmy dwa telefony z Androidem za pomocą kabla USB C, aby to obejść i zaplanować lot na miejscu. W ten sposób jeden telefon może uzyskać dostęp do pamięci drugiego i umieścić tam pliki. Nasz dokładny przepływ pracy był następujący:

1. Przejdź do waypointów Pixpro i zaplanuj swój lot na telefonie B.

2. Pobierz plik KMZ wygenerowany przez usługę.

3. Skopiuj plik do odpowiedniego katalogu w telefonie za pomocą kabla USB C-do-C.

4. Odłącz telefony i zmień nazwę pliku za pomocą telefonu A.

5. Przejdź do aplikacji DJI Fly i wykonaj lot.

Ten przepływ pracy ma kilka zastrzeżeń. Oto kilka rzeczy, na które należy zwrócić uwagę:

Kabel USB typu C do typu C musi obsługiwać transfer danych. Niektóre kable mogą służyć tylko do ładowania, ale jest to rzadkie w dzisiejszych czasach. Nie musisz się martwić o to, czy kabel obsługuje "OTG". Nadal możesz użyć adaptera OTG i prostego kabla USB A do USB C.

Podczas łączenia dwóch urządzeń musisz kontrolować typ połączenia. Będziesz musiał wybrać, który telefon uzyskuje dostęp do drugiego w menu połączenia USB, które pojawia się w obszarze powiadomień na urządzeniach z Androidem.

Nasz telefon B był zmuszony ładować drugi telefon, co oznaczało, że szybko wyczerpała się bateria. Upewnij się, że oba urządzenia są naładowane. Oczywiście możesz również użyć tabletu z Androidem lub dowolnego innego urządzenia.

Przykład użycia: Inspekcja dachu

Naszym celem było uzyskanie wysokiej jakości powierzchni 3D i obrazu ortofoto dużego centrum handlowego, które już zawiera panele słoneczne. Chodzi o przeprowadzenie ogólnej, szybkiej inspekcji obiektów na dachu, aby sprawdzić, czy jakiekolwiek konkretne miejsce wymaga uwagi. Nie byliśmy zobowiązani do przeprowadzenia dogłębnej inspekcji, ponieważ dach jest łatwo dostępny.

Musieliśmy zapewnić wystarczającą szczegółowość, aby wykryć ogólne defekty lub istotne wady. Mogą to być uszkodzone panele słoneczne, nagromadzenie wody, przecieki lub cokolwiek innego. Ogólny widok parkingu, jakość powierzchni i oznaczenia również wymagały ogólnej inspekcji.

Lot fotogrametryczny

Wybraliśmy siatkę nadiru z waypointami Pixpro oraz kilka nakładających się ukośnych orbit wokół dachu. Uważamy to za najefektywniejszy sposób uzyskania ogólnych skanów 3D. Łącznie wykonano 11 orbit wokół krytycznych obszarów na dachu, uzupełniając siatkę nadiru. Użyliśmy trybu przechwytywania hyperlapse w kształcie koła dla tych orbit, które stały się wszechobecne we wszystkich najnowszych dronach DJI. Przeczytaj więcej o hyperlapse dla fotogrametrii tutaj.

Nasze miejsce startu znajdowało się w pobliżu podstawy centrum handlowego. Wykonaliśmy siatkę nadiru na wysokości 100 metrów. Orbity zostały wykonane na wysokości 66 metrów, z kamerą pod kątem około 30-40 stopni, skierowaną na kluczowe obszary. Lot orbitalny miał ustawienie nakładania 85 procent, aby zrekompensować wysokość budynku około 35 metrów (zazwyczaj trzymamy się 80 procent), ponieważ obliczenie nakładania jest dokonywane od wysokości nad miejscem startu. Dach budynku miał wysokość do 35 metrów.

Dron wykorzystał wszystkie trzy nasze baterie fly-more combo, dając około godzinę łącznego czasu lotu. Dla bardziej optymalnego podejścia moglibyśmy zaoszczędzić kilka procent baterii, startując bezpośrednio z dachu, ale nie było to możliwe w tym czasie. Jeśli wymagany będzie bardziej szczegółowy skan, wrócimy do tego obiektu w przyszłości.

Wyniki

Fotografowaliśmy w formacie RAW i wykonaliśmy minimalną obróbkę w Adobe Lightroom zgodnie z wytycznymi w tym wpisie na blogu. Dla łącznej liczby 774 obrazów w projekcie otrzymaliśmy 205 obrazów nadiru i 569 zdjęć orbitalnych.

Przetworzyliśmy zdjęcia za pomocą oprogramowania fotogrametrycznego Pixpro i uzyskaliśmy kilka warstw. Dla warstwy ortofoto wybraliśmy tylko obrazy nadiru. W ten sposób korzystamy z lepszej struktury 3D całego projektu, unikając potencjalnych artefaktów z ukośnych zdjęć, i nie musimy wykonywać dwóch oddzielnych projektów.

Przetworzyliśmy również dane jako siatkę 3D z teksturą dachu do inspekcji wizualnej. Przetworzyliśmy gęstą chmurę punktów lokalnie i przycięliśmy ją przed utworzeniem modelu 3D. Wybraliśmy automatyczną liczbę atlasów tekstur dla tekstury, aby oprogramowanie mogło automatycznie określić maksymalną jakość, jaką może osiągnąć.

Analiza danych za pomocą Pixpro

W Pixpro możemy zaznaczyć dowolne miejsce i je opisać. Możemy udostępnić projekt dowolnemu innemu użytkownikowi Pixpro z dowolną licencją, a zobaczy on warstwy i adnotacje, które stworzyliśmy. Licencja Pixpro Solo może działać jako przeglądarka dla twojego klienta.

Możemy również mierzyć dowolne długości czy wysokości na dachu za pomocą linii. W przeciwnym razie analiza danych w tym przypadku użycia należy do klienta, który będzie wiedział, czego szuka w scenie 3D.

Podsumowanie

Ten prosty, podstawowy przypadek użycia fotogrametrii reprezentuje dzień pracy fotogrametry. Praca została wykonana szybko, w krótkim terminie, przy użyciu niezawodnych metod i szybkiego lokalnego przetwarzania danych. Pixpro dostarczyło wszystkie narzędzia programowe potrzebne do pracy. Jednocześnie sprzęt stanowił powszechnie dostępny dron konsumencki, który nie podlegał surowszym przepisom, oraz kompetentny komputer z systemem Windows. Jeśli masz DJI Mini 4 Pro lub innego podobnego drona, możesz zacząć robić fotogrametrię już teraz.