Mit welcher Software können aus UAV-Luftbildern digitale Höhenmodelle erstellt werden?

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Ich besitze ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV, auch Drohne genannt) und möchte damit ein digitales Höhenmodell und ein Orthomosaik auf einer kleineren Fläche (10 km2) erstellen. Meine Plattform kann überlappende Bilder mit einer Höhe von etwa 120 Metern (400 Fuß) erstellen.

Mehrere kommerzielle Produkte scheinen vollständige Lösungen zu bieten. z.B. Pix4D und Dronemapper .

Ich suche jedoch in erster Linie nach Lösungen, mit denen ich den Prozess besser kontrollieren und möglicherweise auch meine eigene Stapelverarbeitung einrichten kann. Python und andere Open Source-Tools sind interessant.

Was sind meine Alternativen?

Ragnvald
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Mit welcher Art von UAV arbeiten Sie? Welche Art von Sensor?
Aaron
3D Robotics Quadcopter mit einer Canon SX260 Kamera.
Ragnvald
Wie mache ich ein Modell mit Matlab selbst, ohne die oben genannte Software zu verwenden
user3732944 10.06.15
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John Powell
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MAJ742,

Antworten:

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Um das Problem zu lösen, müssen 2D-Bilder von 3D-Strukturen aus verschiedenen Winkeln / Perspektiven in ein festes Modell umgewandelt werden. Dies war früher ein manueller Job, aber die Software ermöglicht automatisierte Prozesse.

Beachten Sie, dass Verarbeitungssoftware sowohl digitale Oberflächenmodelle (DSM) als auch digitale Höhenmodelle (DEM) bereitstellen kann.

Produkte aus solchen Prozessen können digitale Höhenmodelle sowie Punktwolken, digitale Oberflächenmodelle, strukturierte digitale Oberflächenmodelle, orthorektifizierte Bilder und klassifizierte Punktwolken umfassen. Dies wird als Struktur aus Bewegungsanalyse bezeichnet.

Die Verarbeitung kann lokal über Onlinedienste oder eine Kombination aus beiden erfolgen. Die Software ist im Grunde die gleiche, obwohl die lokale Verarbeitung speziellere Einstellungen zulässt.

Lokale Verarbeitung

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pix4D ist ein insgesamt gutes Tool, das unerfahrenen Benutzern eine außergewöhnliche Benutzerfreundlichkeit bietet. Neben einem Desktop-Tool kann es auch in einen Cloud-basierten Dienst integriert werden. Ein YouTube-Video stellt die Software auf eine gute Art und Weise vor. Es ist ein bisschen im oberen Preissegment.

Agisoft PhotoScan ist für Windows, OSX und Linux verfügbar. Agisoft ist auf der Plattformseite flexibel. Nach dem Ausprobieren entstehen gute Geländemodelle und Ortophotos. Ein Merkmal, das Pix4D nicht bietet, ist die Möglichkeit, Stapeljobs einzurichten. Sie können die Verarbeitung auch mithilfe einer Python-API ausführen.

Mit Drone2Map von ESRI können Orthomosaiken, 3D-Netze und mehr erstellt werden. Dies ist kein integriertes ArcGIS-Desktop-Tool, sondern eine eigenständige 64-Bit-Anwendung. Auf ihrer Webseite heißt es: "Drone2Map for ArcGIS wird von Pix4D unterstützt." Im Gegensatz zu Pix4D sind die Informationen, die dem Benutzer während der Berechnung zur Verfügung gestellt werden, schlecht. Soweit ich weiß, handelt es sich bei Pix4D unter der Haube um ein anderes Lizenzmodell.

OpenDroneMap läuft auf der Kommandozeile von Ubuntu und ist ein Projekt, mit dem Sie digitale Höhenmodelle sowie die am Anfang dieser Antwort erwähnten Produkte erstellen können. Die neueste Ergänzung zu diesem Projekt ist ein Web-Frontend. Sie finden das Web-Frontend, das Hauptprojekt und mehr Code auf Github .

ERDAS Stellen Sie sich vor, Sie haben ein UAV-Zusatzmodul. Insgesamt ist es teurer als Agisoft Photoscan, aber wenn Sie bereits ein ERDAS-Benutzer sind, lässt es sich sehr gut integrieren.

3Dsurvey bietet neben der Bildanalyse auch nützliche Werkzeuge zur Bearbeitung von Punktwolken.

Online Dienste

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Die Verarbeitung von Luftbildern ist ressourcenintensiv und erfordert einige ernsthafte Hardware. Onlinedienste sind daher an eine Lizenz gebunden oder kostenpflichtig.

Dronemapper ist ein Onlinedienst, über den Sie Bilder hochladen und bearbeiten können.

Dronedeploy wurde ursprünglich als Planungs- und Verarbeitungsframework für DJI-Drohnen entwickelt. Es unterstützt jetzt die Erstellung von Karten und 3D-Modellen für alle Drohnenbilder. Man kann auch Analysen basierend auf den Bildern durchführen. Erzeugt gute Karten. Ihre App ist auch ein Marktplatz, auf dem Sie kostenlos Apps installieren können.

MicaSense MicaSense Atlas ist eine cloudbasierte Datenplattform für die Verarbeitung, Speicherung, Verwaltung, Präsentation und Analyse von Multispektraldaten, die mit professionellen Multispektralkameras wie MicaSense RedEdge und Parrot Sequoia erfasst wurden.

Maps Made Easy ist ein weiterer Anbieter von Online-Verarbeitung und Datenverwaltung.

3Dsurvey ist auch eine Option.

Kombinierte Dienste

pix4D bietet auch einen Online-Verarbeitungsdienst für Benutzer mit einer Desktop-Lizenz.

Apps

Apps scheinen immer beliebter zu werden. Sie dienen in der Regel mehreren Zwecken.

  1. Helfen Sie dem Benutzer, Umfragen zu planen
  2. Machen Sie Bilder nach Plan
  3. Lade Vermessungspläne auf die Drohne hoch
  4. Stellen Sie während einer Umfrage aktualisierte Informationen von der Drohne bereit
  5. Helfen Sie dem Benutzer, die Pläne während einer Umfrage basierend auf früheren Flügen anzupassen
  6. Ermöglichen Sie das Hochladen von Daten, damit diese über einen Onlinedienst verarbeitet werden können.

DroneDeploy verfügt über eine App mit einer außergewöhnlichen Aktualisierungsrate. Die App ist sehr flexibel und bietet außerdem die Möglichkeit, Plugins zu verwenden, um den Umfrageaufwand zu fokussieren. Aktuelle (Juli 2017) Updates haben Probleme mit dem Bildabstand behoben, gleichzeitig aber die Fluggeschwindigkeit eingeschränkt.

Pix4D Capture bietet ein stabiles Arbeitsmittel zum Sammeln von Luftbildern. Es ist wahrscheinlich das Beste, was es gibt. Auf der anderen Seite weist die App einige Mängel auf (unklare Belichtungseinstellungen, genaue Geschwindigkeitskontrolle, manuelle und nicht flexible Art der Flugrichtungskontrolle, fehlender Upload von Vermessungsgebieten (nur Android hat dies) und mehr), die behoben werden sollten. Es wird selten aktualisiert.

Obsolet

VisualSFM ist ein Softwarepaket, das in Kombination mit CSVS möglicherweise eine Lösung darstellt. Ein Youtube-Film auf der Website www.flightriot.com bietet ein praktisches Beispiel für potenzielle Endpoint-Produkte. Die resultierenden Produkte werden nicht referenziert und sind daher für die GIS-Arbeit nicht nützlich. Visual SFM scheint ein Projekt zu sein, dem es an Dynamik mangelt. Soweit ich sehen kann, wurde die Software seit einigen Jahren nicht mehr weiterentwickelt.

Ragnvald
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Irgendwelche Gedanken zur VisualSFM-Software?
ianbroad
VisualSFM - nur Punktwolke, keine Georeferenzierung. Sie können ein Orthomosiac nur erhalten, wenn Sie es mit CSVS CMPMVS verwenden, für das eine nVidea-Karte erforderlich ist. Wenn Sie über die Hardware und die richtige GPU verfügen, werden DSM- und Orthomosiac-3D-Modelle erstellt, die Sie in meshlab anzeigen können. Die Verarbeitung dauert jedoch SEHR lange. Modelle sind nicht so georeferenziert, dass sie für jede Art von GIS-Arbeit unbrauchbar sind.
Jakub Sisak GeoGraphics
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Ich kann Agisoft PhotoScan Pro nur empfehlen. Es kostet ungefähr $ 3500, aber sie haben eine akademische Version für ungefähr $ 500. Wenn Sie mit ihnen Kontakt aufnehmen, können Sie eine 30-tägige Testversion erhalten. Es verfügt über eine Vielzahl von Optionen und Exportformaten und ist recht einfach zu erlangen, um gute Ergebnisse zu erzielen. Sie haben auch Optionen für Python-Skripte.

http://www.agisoft.ru/

Eine weitere Open Source-Option ist die Python-Photogrammetrie-Toolbox . Die Einrichtung ist ein wenig aufwändig, liefert jedoch gute Ergebnisse für die 3D-Ausgabe, jedoch keine für die Georegistrierung.

Hoffe das hilft!!! (obwohl ich ein paar Monate zu spät zur Party bin)

gomapping
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ERDAS Stellen Sie sich vor, Sie haben ein UAV-Zusatzmodul. Insgesamt ist es teurer als Agisoft Photoscan, aber wenn Sie bereits ein ERDAS-Benutzer sind, lässt es sich sehr gut integrieren.

http://www.imagine-uav.com/

Geobar
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Die Universität Delft forscht intensiv an CityGML, einem der kommenden Standardformate zur Visualisierung von 3D-Gebäudeinformationen. Sie haben einen Viewer und auch dieses Tool, um LIDAR-Informationen in CityGML umzuwandeln. Also, OpenSource, und unterstützt einen Standard. Doppelter Gewinn: https://github.com/tudelft3d/3dfier

Peter
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Eine High-Level-Methode zum Erstellen von digitalen Höhenmodellen, Punktwolken und orthomosaischen Karten unter Verwendung von UAV-Luftbildern und Open-Source-Software (Linux-Workflow).

  • Beziehen Sie eine Reihe von NADIR- oder NADIR + Oblique-JPG-Luftbildern von einem DJI oder einer ähnlichen Plattform. Kostenlose Bilder und Datenbeispiele hier .

  • Downloaden und erstellen Sie: openMVG

Dieses Paket wird für die Anfangsstruktur aus Bewegung, Kamerakalibrierung, Merkmalserkennung und Bildorientierung verwendet.

  • Führen Sie Bilder über openMVG aus und überprüfen Sie die Ergebnisse.

Sparse-Point-Cloud

  • Downloaden und erstellen Sie: openMVS

Dieses Paket wird verwendet, um aus den anfänglichen OpenMVG-Ergebnissen eine dichte Punktwolke, ein dichtes texturiertes Netz und ein koloriertes Netz zu generieren.

  • Führen Sie die OpenMVG-Ausgabe über OpenMVS aus, um umfassende Ergebnisse und Produkte zu generieren.

dichte Maschenpunktwolke

  • Für beide Tools sind umfangreiche Dokumentationen, Beispiele und Tutorials vorhanden.

Für DJI-Drohnen und -Sensoren können Sie auch unser kostenloses Bildbearbeitungstool ausprobieren:

RAPID für DJI

Dronemapper
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Hallo, habe festgestellt, dass Sie openMVG- und openMVS-Tools verwenden. Sehen Sie sich bitte meine Frage hier an: stackoverflow.com/questions/41896317/…
d324223 10.02.17
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Ich habe Pix4d oft zum Erstellen eines Orthomosaiks verwendet, und es ist eine sehr leistungsstarke Software zum Generieren eines DEM und eines Orthomosaiks, insbesondere für die DJI-Drohnen. Es ist keine billige Software, aber Sie können eine Testversion für 15 Tage erhalten. Hier ist der Link, um eine Testversion von pix4d zu erhalten: https://support.pix4d.com/hc/en-us/articles/202560729-How-to-get-a-Trial-of-Pix4Dmapper-Pro#gsc .tab = 0
Außerdem könnten Sie teilweise die Verarbeitungsschritte mit verschiedenen Parametern steuern. Hier ist der Link für die Verarbeitungsschritte: https://support.pix4d.com/hc/en-us/articles/202557759#gsc.tab=0

Selim Erguden
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www.precisionhawk.com verfügt über ein gutes Toolset für die Online-3D-Verarbeitung. Nach einer kurzen Testphase fallen monatliche Abonnementkosten an.

Colin
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