Phần mềm xử lý ảnh PIX4Dmapper được PIX4D phát triển trong nhóm phần mềm chuyên cho việc thành lập bản đồ và mô hình 3D. Phần mềm Pix4Dmapper được ứng dụng cho nhiều ngành, lĩnh vực khác nhau, do đó mà mô hình thu thập dữ liệu ở mỗi ứng dụng cũng có những khác biệt. Hãy cùng Đất Hợp tìm hiểu chi tiết hơn về các mô hình của phần mềm PIX4Dmapper khi thu thập dữ liệu qua bài viết dưới đây.
Phần mềm PIX4Dmapper và chức năng thành lập bản đồ 3D
PIX4Dmapper là phần mềm xử lý ảnh dựa trên thuật toán tự động tìm kiếm hàng nghìn điểm tương đồng giữa những hình ảnh với nhau. Mỗi điểm đặc trưng được tìm thấy được gọi là Keypoint, khi 2 Keypoint ở 2 ảnh khác nhau được cho là tương thích, đó gọi là Keypoint tương đồng. Từng nhóm Keypoint tương đồng sẽ tạo ra 1 điểm 3D.
Hình 1. Logo Phần mềm Pix4Dmapper.
Khi có độ chồng lớp cao giữa 2 ảnh, khu vực quan tâm sẽ lớn, dẫn đến có nhiều Keypoint tương thích được tìm thấy. Càng nhiều Keypoint được tìm thấy thì càng tạo ra nhiều điểm 3D có độ chính xác cao. Vì vậy, quy tắc chính của thuật toán chính là duy trì độ chồng lớp cao nhất có thể giữa các hình ảnh.
Kết quả của quá trình thu thập dữ liệu hình ảnh ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của kết quả thu được, nên quá trình thiết kế chuyến bay là cực kỳ quan trọng.
Phần mềm PIX4Dmapper cho phép người dùng sử dụng tính năng Processing Template để xử lý. Các Template với tiêu đề Rapid/Low Res cho ra kết quả nhanh với độ phân giải không cao, có thể được sử dụng trên thực địa để cho phép hiển thị mức độ khả dụng của bộ dữ liệu thu thập.
Nếu quá trình xử lý Rapid/Low Res không cho ra kết quả quá hoàn hảo, bộ dữ liệu thu được không đủ để xử lý hoàn toàn và cần phải đo lại dữ liệu.
Mô hình dữ liệu chung của phần mềm PIX4DMapper
Kế hoạch thu thập dữ liệu hình ảnh một cách lý tưởng nhất sẽ phụ thuộc vào loại địa hình hoặc đối tượng cần tái tạo dưới định dạng kỹ thuật số: Rừng, thảm thực vật, địa hình đồng bằng, mô hình kỹ thuật số công trình, bản đồ quy hoạch,…
Độ chồng lớp được khuyến cáo cho hầu hết các mục đích làm việc là 75% giữa 2 tâm ảnh liền kề và 60% giữa 2 dãy ảnh liền kề với bố cục bay chụp dạng khung lưới thông thường. Máy ảnh nên được duy trì ở độ cao nhất định và không thay đổi so với địa hình hoặc vật thể để đảm bảo Độ phân giải mặt đất (GSD) như mong muốn.
Hình 2. Kế hoạch thu thập dữ liệu hình ảnh lý tưởng cho các trường hợp chung khi sử dụng phần mềm PIX4Dmapper.
Mô hình dữ liệu của phần mềm PIX4DMapper cho mỗi loại địa hình / đối tượng
– Mô hình dữ liệu cho rừng và thảm thực vật
Cây cối và thảm thực vật dày đặc thường cho ra rất nhiều sự khác biệt giữa các ảnh chồng lớp hình học do có sự phức tạp trong cấu trúc (cành, lá,…). Do đó, rất khó để chọn ra nhiều Keypoint chung giữa các ảnh. Để đạt được kết quả xuất ra như mong muốn, nên sử dụng kế hoạch bay dạng lưới đồng thời áp dụng những thay đổi:
- Tăng độ phủ giữa 2 ảnh và dãy lên tối thiểu 85%.
- Tăng độ cao bay chụp: Bay chụp ở vị trí cao hơn sẽ ít gây ra biến dạng phối cảnh hơn và thảm thực vật sẽ được trực quan hơn. Chiều cao bay chụp kết hợp với độ phân giải và tiêu cự máy ảnh sẽ xác định được GSD của hình ảnh. Kết quả tốt nhất thu được là GSD cao hơn 10cm / pixel.
– Mô hình dữ liệu cho địa hình đồng bằng, nông nghiệp
Trong các trường hợp bay chụp ở địa hình bằng phẳng với mặt bằng trực quan đồng nhất như khu vực ruộng đồng, rất khó để tìm ra KeyPoint giữa các hình ảnh. Để đạt được kết quả xuất ra như mong muốn, nên sử dụng kế hoạch bay dạng lưới đồng thời áp dụng những thay đổi:
- Tăng độ phủ giữa 2 ảnh và dãy lên tối thiểu 80%.
- Tăng độ cao bay chụp.
- Sử dụng dữ liệu có tâm ảnh chụp độ chính xác cao và Agriculture (Ag) template.
– Mô hình dữ liệu cho thành lập mô hình 3D của công trình
Việc tái tạo lại mô hình 3D với phần mềm PIX4Dmapper cho các tòa nhà yêu cầu một kế hoạch bay chụp cụ thể:
- Định hướng cao độ của máy ảnh sao cho phần lớn khung ảnh được chụp.
- Bay nhiều lần quanh tòa nhà, tăng chiều cao bay bà hạ góc máy ảnh cho từng vòng bay.
Hình 3. Kế hoạch thu thập dữ liệu hình ảnh lý tưởng cho các trường hợp thành lập mô hình 3D cho công trình.
– Mô hình dữ liệu cho một số trường hợp đặc biệt khác
+ Khu vực tuyết phủ:
Các khu vực có tuyết phủ dày đặc, sa mạc trống và sông hồ là những địa hình khó để thành lập bản đồ bay chụp do tính tương quan lớn, ít đặc điểm nhận dạng, v.v.
+ Địa hình tuyết hoặc cát:
- Độ phủ giữa 2 ảnh chụp liền kề nhau là ít nhất 85% và độ phủ giữa 2 dãy ảnh là ít nhất 70%.
- Thiết lập độ phơi sáng phù hợp để tăng độ tương phản trong ảnh chụp.
+ Bề mặt nước:
Bề mặt nước là bề mặt gần như không có nội dung trực quan do khu vực hình ảnh trùng nhau quá lớn. Phản xạ ảnh sáng và sóng thay đổi liên tục nên không thể dùng để căn cứ đối chiếu hình ảnh:
- Không thể thành lập bản đồ bề mặt đại dương.
- Để tái tạo các bề mặt có nước như sông, hồ, hình ảnh bay chụp cần có thêm những đặc điểm nhận dạng trên đất liền. Bay chụp càng cao sẽ thu được càng nhiều đối tượng địa lý.
+ Bản đồ theo tuyến:
Phần mềm PIX4Dmapper trong thành lập bản đồ theo tuyến như đường sắt, đường bộ hoặc sông yêu cầu ít nhất 2 đường bay. Không bắt buộc GCP nhưng vẫn khuyến nghị có các điểm GCP để tăng độ chính xác cho dự án.
Hình 4. Thành lập bản đồ theo tuyến bằng đường bay song song.
Nếu không thể thực hiện kế hoạch bay song song, có thể sử dụng kế hoạch đường bay đơn với điều kiện:
- Độ phủ lớp ảnh đủ cao, tối thiểu 85%.
- Số lượng GCP tối thiểu cho một dự án quy hoạch phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nên phân bổ GCP lệch tâm (theo đường ziczac) dọc theo chiều bay.
Hình 5. Thành lập bản đồ theo tuyến bằng đường bay đơn (không khuyến cáo).
Hình 6. Đề xuất phân bố GCP trong thành lập bản đồ theo tuyến.
+ Đa chuyến bay:
Phần mềm PIX4Dmapper có khả năng xử lý nhiều hình ảnh được thu thập từ nhiều chuyến bay. Khi thiết kế nhiều kế hoạch bay khác nhau trên cùng 1 dự án, đảm bảo:
- Mỗi kế hoạch phải thu thập đầy đủ hình ảnh với độ phủ phù hợp.
- Có đủ không gian chồng lớp giữa 2 kế hoạch bay.
- Nhiều kế hoạch khác nhau sẽ khả thi trong điều kiện như nhau (hướng nắng, điều kiện thời tiết, công trình như nhau, v.v.)
Hình 7. Yêu cầu độ phủ hình ảnh phù hợp giữa 2 dự án bay chụp.
+ Tái tạo mô hình số thành thị:
Việc thành lập mô hình 3D các khu vực đô thị yêu cầu một kế hoạch thu thập hình ảnh theo lưới kép để ghi nhận được tất cả các bề mặt của công trình từ mọi hướng.
- Độ chồng lớp là tối thiểu 75% giữa 2 tâm ảnh liền kề và 60% giữa 2 dãy ảnh liền kề.
- Góc chụp từ 10 đến 35 độ theo phương thẳng đứng.
Hình 8. Kế hoạch bay chụp theo mô hình lưới kép.
+ Mô hình nội thất 3D:
Đối với việc thành lập mô hình 3D của nội thất, nên sử dụng hình ảnh chụp từ mặt đất với độ phủ khoảng 90% bằng ống kính mắt cá, với các điểm đặc trưng ảnh thủ công.
+ Tái tạo các mô hình chung:
Phần mềm PIX4Dmapper hoàn toàn có thể kết hợp các mô hình nội thất, ngoại thất, trên không, trên mặt đất, nadir, oblique, v.v.
Các hình ảnh phải có độ phủ phù hợp trong và giữa các tập dữ liệu thu được.
+ Tái tạo các đối tượng có độ cao lớn:
Việc thành lập mô hình 3D của các vật thể có chiều cao lớn đòi hỏi một kế hoạch thu nhận hình ảnh cụ thể:
- Bay sát vật thể.
- Bay nhiều lần ở nhiều độ cao.
- Độ phủ hình ảnh cao, 90% giữa 2 ảnh chụp trên một dãy độ cao, 60% độ phủ giữa 2 dãy độ cao liền kề.
- Tất cả mọi thử trong khung ảnh phải được lấy nét.
- Khuyến khích định vị địa lý hình ảnh.
Hình 9. Kế hoạch bay chụp tháp.
+ Tái tạo cấu trúc hầm:
Phần mềm PIX4Dmapper có thể tái tạo lại đường hầm trong điều kiện ánh sáng tự nhiên (nếu đường hầm không quá dài).
Hình 10. Tự động xác định Tie Point trong đường hầm.
Có thể thấy rằng, để dữ liệu 3D đầu ra đạt chất lượng cao nhất, phần mềm PIX4Dmapper yêu cầu dữ liệu đầu vào của mỗi dạng địa hình/đối tượng là khác nhau. Để được tư vấn chi tiết hơn về các tính năng của phần mềm PIX4Dmapper, hãy liên hệ ngay HOTLINE 0903 825 125, chúng tôi sẽ hỗ trợ nhanh nhất!
>>> Xem thêm: [HD] Sử dụng PIX4Dmapper để thành lập bản đồ 3D một cách tối ưu
Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ:
CÔNG TY TNHH ĐẤT HỢP
Địa chỉ: Số 2, Đường số 4, Khu nhà ở Vạn Phúc 1, P. Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP. HCM
Tel: (028).3.6208.606
Mobile: 0903 825 125
Email: cskh@dathop.com.vn
Website: https://dathop.com/ – https://dathop.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/congtydathop
