Cómo adquirir apropiadamente datos fotogramétricos
Información extraída del blog Oficial de Flyability y traducida por Tecnitop. Para ver el artículo original en inglés hacer clic aquí.
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[02/09/2019]
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Al emplear una disciplina como la fotogrametría, un arte además de una ciencia compleja, es conveniente abordar las dificultades iniciales y aprender los trucos que, los más pioneros, han descubierto a lo largo de muchas pruebas de ensayo y error.
Con este artículo nos proponemos explicar, paso a paso, cómo usar Elios 2 para la adquisición de datos apropiados para la fotogrametría de interiores. Si está familiarizado con la fotogrametría al aire libre, disfrutará igualmente de esta publicación, ya que la fotogrametría interior difiere ligeramente de la fotogrametría exterior por dos simples razones:
- La ausencia de señal GPS.
- Limitación en la cantidad de iluminación.
Tras la realización de pruebas en campo, compartimos con usted algunos consejos para garantizarle una correcta calidad de imagen y siga una trayectoria de vuelo idónea para lograr, con éxito, su fotogrametrización de interiores.
Calidad de imagen
La fotogrametría en entornos donde el GPS no puede operar, se basa únicamente en información visual. Por lo tanto, la calidad de la imagen es de suma importancia.
Aquí se explica cómo garantizar una calidad de imagen adecuada con Elios 2.
- Establezca la resolución de la cámara en 4K. Recomendamos capturar datos con la resolución de píxeles más alta y reducir la escala de las imágenes si necesita acortar el tiempo de procesamiento. Como la fotogrametría trabaja con imágenes, el software complementario Inspector – Elios 2, permite extraer cuadros de vídeo y guardarlos como imágenes.
- Ajuste la iluminación a la máxima intensidad. En el despegue, la iluminación aumenta automáticamente a la intensidad máxima; no lo reduzca.
- Mantenga la vista sin obstáculos. No incline la cámara por debajo de -30º para evitar la obstrucción de la jaula.
- Asegure la exposición de la imagen. En general, establezca la compensación EV en 0. En actuaciones grandes, permanezca cerca de las paredes y enfoque hacia ellas. Si se da la vuelta y enfoca el vacío, es probable que la imagen esté subexpuesta (oscura).
- Evite valores ISO altos para limitar el ruido de la imagen. Los valores ISO altos pueden dañar significativamente el proceso fotogramétrico. Para reducir el valor ISO, vuele más cerca de las paredes u objetos. La cámara disminuirá automáticamente el ISO cuando la escena esté mejor iluminada.
- Evite el tiempo de exposición prolongado para limitar el desenfoque de movimiento. Según nuestra experiencia, el tiempo de exposición superior a 1/60 puede ser un problema. De manera similar a ISO, el tiempo de exposición está dictado por la cantidad de luz recibida por la cámara, Para acortar el tiempo de exposición, vuele más cerca de los objetos o las paredes.
- Adapta tu velocidad. El desenfoque de movimiento es proporcional al flujo óptico: la velocidad a la que se mueven los objetos en la imagen. Para reducir el desenfoque de movimiento, vuela lentamente. Evite las rotaciones (guiñada/rumbo e inclinación de la cámara) tanto como sea posible, ya que generan un alto flujo óptico.
- Tenga en cuenta que la cámara Elios 2 utiliza una distancia focal fija, como se requiere para la fotogrametría.
Captura de datos (izquierda) vs Modelo 3D (derecha)
Descargar el conjunto de datos de una chimenea de ladrillo
Trayectoria de vuelo
La trayectoria de vuelo debe adaptarse a la geometría del activo, el área a cubrir y el nivel de detalles esperado. Volar una buena trayectoria requiere un alto nivel de habilidades de pilotaje.
- Observa tu entorno. Vuele una primera batería para explorar el activo y encontrar puntos de referencia que pueda reconocer fácilmente. Determine el área que desea asignar. Decida dónde comenzar y dónde detenerse, qué obstáculos puede encontrar y qué puntos de referencia pueden ayudarlo a encontrar su camino.
- Adopte un patrón de cuadrícula, si es posible. Con este patrón, volará líneas horizontales o verticales. Lea más sobre los planes de adquisición de imágenes en el sitio de soporte de Pix4D. Para elegir entre líneas horizontales y verticales, observe el área que se va a mapear e intente encontrar entidades lineales que puedan guiarlo. Estos podrían ser soldaduras o uniones, o pernos que se colocan en una línea, o cualquier objeto que se repita y forme una línea. Dichas características lo ayudarán a mantenerse alineado con su patrón de cuadrícula.
- Elija la distancia a la pared (o al piso, o al techo), considerando dos aspectos:
- El nivel deseado de detalles, expresado por la distancia de muestreo del terreno (GSD). El GSD se mide en milímetros por píxeles (mm/px); cuanto más cerca vueles, menor será el GSD y se reproducirán más detalles en el modelo 3D.
- La distancia entre las características lineales que pueden guiarte. Si vuela demasiado cerca y las características están muy separadas, es posible que ya no las vea y corra el riesgo de desviarse del patrón de cuadrícula.
- Vuela a una distancia constante de las paredes u objetos. Es más fácil para el software de fotogrametría hacer coincidir las imágenes que tienen la misma escala (donde aparece el mismo objeto con el mismo tamaño). En general, la coincidencia fallará para las imágenes en las que se observa el mismo objeto a escalas que difieren en más de un factor 2. Consulte el artículo de Pix4D sobre variaciones de altura de vuelo.
- Asegurar la superposición. La superposición frontal (en la dirección del movimiento del dron) se puede ajustar cuando extrae imágenes del vídeo. La superposición lateral está determinada por la distancia a la pared y la distancia entre las líneas de vuelo. Recomendamos una superposición lateral del 50%.
- Garantizar la continuidad visual. Los planes de adquisición de imágenes (como el patrón de cuadrícula) son buenos conceptos, pero verá sus limitaciones muy rápidamente si vuela en un activo complejo. Debido a la geometría del activo y las condiciones inesperadas que puede enfrentar, puede improvisar un “plan de vuelo libre”. Sin embargo, cada imagen utilizada para la fotogrametría debe superponerse con al menos otras 3-4 imágenes (imágenes anteriores/siguientes). Tenga en cuenta lo siguiente:
- Evite rotaciones rápidas que lo harían enfrentar una escena completamente nueva en un segundo.
- Evite pasar por bocas de inspección o muy cerca de objetos que puedan esconder o revelar una escena completamente nueva.
- Cierra el círculo. Se realiza un bucle cuando vuelve a visitar un lugar que ya visitó anteriormente en el vuelo. Si toma imágenes que son muy similares a las imágenes grabadas previamente, el software de fotogrametría puede hacerlas coincidir y corregir cualquier deriva que se haya acumulado con el tiempo. Para esto, asegúrese de que cuando cierre el bucle, se vean los mismos objetos desde el mismo ángulo y distancia. Intente determinar de antemano (durante el vuelo de observación) cómo cerrará el circuito. Puede ser un punto de referencia particular que sea fácilmente reconocible y central en el área que desea mapear. A veces, el cierre del bucle se facilita por la forma del activo. Además, a menudo puede usar el punto de entrada/salida para cerrar el bucle.
Entrena, prueba y persevera
Lo que haya aprendido y descubierto en este artículo, recuerde que la fotogrametría en interiores es una tarea ardua que requiere un alto nivel de habilidades de pilotaje. Asegúrese de aplicar correctamente los consejos anteriores y sea perseverante. Con la práctica, será cada vez mejor adquiriendo conjuntos de datos fotogramétricos y disfrutará de todos los beneficios de poseer duplicados digitales de sus trabajos.