Transcript Verslaat fotogrammetrie de laserscanner? – GeoNext

Trimble Gebruikersdag 2014
5 juni 2014
Verslaat fotogrammetrie de laserscanner?
Doel
Wat is de stand van zaken rondom
inwinnen en
verwerking met laserscanning en
fotogrammetrie?
Aanleiding: Trimble V10
Middels een warenvergelijk
2
Fotogrammetrie
0
VS
Laserscannen
-
0
Acquisitie
Laser
scanning
Registratie, positionering
(Inkleuren)
Puntenwolk
(dense) image
matching
Fotografie
Positionering
(Structure-from-motion,
triangulatie)
3
Foto’s met
locatie +
oriëntering
Fotogrammetrie
VS
Laserscannen
3D nauwkeurigheid
0
0
Gebiedsdekking vs. nauwkeurigheid
Close
range
fotogr.
Statische
laser
scanning
UAV laser
scanning
Mobile
laser
scanning
UAV
fotografie
Laser
altimetrie
Personal
mapping
Mobile
photo
mapping
Lucht
fotografie
Gebiedsdekking
4
Fotogrammetrie
0
VS
Laserscannen
-
0
Snelheid is afhankelijk van:
1. Belichting
2. Diafragma
3. GPS meettijd
1.
2.
3.
4.
Enkele seconden per
standplaats
8 minuten en meer per
standplaats
5
Pulse of Fase scanner
Nauwkeurigheid
Resolutie
Wel of geen foto’s
Fotogrammetrie
1
VS
Laserscannen
-
0
Snelheid is afhankelijk van:
1. Belichting
2. Diafragma
3. GPS meettijd
1.
2.
3.
4.
Enkele seconden per
standplaats
8 minuten en meer per
standplaats
6
Pulse of Fase scanner
Nauwkeurigheid
Resolutie
Wel of geen foto’s
Fotogrammetrie
1
VS
Laserscannen
-
0
Bestandsgrootte?
• 12 MB per opname
• Afhankelijk van
– Resolutie
– Overlap
– Bestandsformaat
• Om de 20 meter een
opname
• Ong. 200 MB per
standplaats
• 60 MB per 100 meter
• Afhankelijk van toepassing
400 – 1000 MB per 100
meter
7
Fotogrammetrie
2
VS
Laserscannen
-
0
Bestandsgrootte?
• 12 MB per opname
• Afhankelijk van
– Resolutie
– Overlap
– Bestandsformaat
• Om de 20 meter een
opname
• Ong. 200 MB per
standplaats
• 60 MB per 100 meter
• Afhankelijk van toepassing
400 – 1000 MB per 100
meter
8
Fotogrammetrie
2
VS
Laserscannen
-
0
Inwinning onder alle omstandigheden?
• Problemen bij:
• Onafhankelijk van belichting
• Problemen met
reflecterende oppervlaktes
– Helderheidsverschil
– Weinig licht
– Contrastarme onderwerpen
9
Fotogrammetrie
2
VS
-
Laserscannen
1
Inwinning onder alle omstandigheden?
• Problemen bij:
• Onafhankelijk van belichting
• Problemen met
reflecterende oppervlaktes
– Helderheidsverschil
– Weinig licht
– Contrastarme onderwerpen
10
Fotogrammetrie
VS
-
2
Laserscannen
1
Relatieve nauwkeurigheid:
• Afhankelijk van
• Afhankelijk van
– Afstand object van camera
– Camera calibratie
– Nauwkeurigheid triangulatie
– ruis afstandsmeter
– Verdeling en kwaliteit targets
• Enkele millimeter bij goede
registratie
• Centimeter-niveau
11
Fotogrammetrie
2
VS
Laserscannen
-
2
Relatieve nauwkeurigheid:
• Afhankelijk van
• Afhankelijk van
– Afstand object van camera
– Camera calibratie
– Nauwkeurigheid triangulatie
– ruis afstandsmeter
– Verdeling en kwaliteit targets
• Enkele millimeter bij goede
registratie
• Centimeter-niveau
12
Fotogrammetrie
2
VS
Laserscannen
-
2
Absolute nauwkeurigheid:
• Bepaald door GPS
• Bepaald door targets
• 3cm XY
• 5cm Hoogte
• Afhankelijk van kwaliteit
grondslag millimeter-niveau
haalbaar
13
Fotogrammetrie
2
VS
Laserscannen
-
3
Absolute nauwkeurigheid:
• Bepaald door GPS
• Bepaald door targets
• 3cm XY
• 5cm Hoogte
• Afhankelijk van kwaliteit
grondslag millimeter-niveau
haalbaar
14
Fotogrammetrie
2
VS
Laserscannen
-
3
Idealisatie nauwkeurigheid:
• Randen van objecten zijn
goed te herkennen
• Met juiste software meten
op sub-pixel niveau mogelijk
• Punten liggen nooit exact
op rand van te meten object
15
Fotogrammetrie
3
VS
Laserscannen
-
3
Idealisatie nauwkeurigheid:
• Randen van objecten zijn
goed te herkennen
• Met juiste software meten
op sub-pixel niveau mogelijk
• Punten liggen nooit exact
op rand van te meten object
16
Fotogrammetrie
3
VS
Laserscannen
-
3
Objectherkenning:
• Menselijke waarneming is
hoofdzakelijk visueel
• Op foto zijn objecten zeer
goed te herkennen
• Vaak moeilijk in puntenwolk
objecten te identificeren
• Structuur en diepte
ontbreekt
17
Fotogrammetrie
4
VS
Laserscannen
-
3
Objectherkenning:
• Menselijke waarneming is
hoofdzakelijk visueel
• Op foto zijn objecten zeer
goed te herkennen
• Vaak moeilijk in puntenwolk
objecten te identificeren
• Structuur en diepte
ontbreekt
18
Fotogrammetrie
4
VS
Laserscannen
-
3
Presentatie in RD:
• Moeilijk, pixels hebben
geen RD coördinaten
• Software moet gebruikte
projectie van
panoramafoto’s
ondersteunen
• Makkelijk, elk puntje heeft
RD coördinaten
19
Fotogrammetrie
4
VS
Laserscannen
-
4
Presentatie in RD:
• Moeilijk, pixels hebben
geen RD coördinaten
• Software moet gebruikte
projectie van
panoramafoto’s
ondersteunen
• Makkelijk, elk puntje heeft
RD coördinaten
20
Fotogrammetrie
4
VS
Laserscannen
-
4
Gebruik in CAD
• Moeilijk, vooral
panoramafoto’s worden
nauwelijks ondersteund
• Makkelijk, de meeste CAD
programma’s kunnen
puntenwolken direct inlezen
21
Fotogrammetrie
4
VS
Laserscannen
-
5
Gebruik in CAD
• Moeilijk, vooral
panoramafoto’s worden
nauwelijks ondersteund
• Makkelijk, de meeste CAD
programma’s kunnen
puntenwolken direct inlezen
22
Fotogrammetrie
4
VS
Laserscannen
-
5
Modelleren:
• Te meten punten moeten
handmatig in meerdere
foto’s “geprikt” worden om
coördinaten te bepalen
• Punten “prikken” in één
bestand
• Veel software beschikbaar
voor half- en
volautomatische
modellering
23
Fotogrammetrie
4
VS
Laserscannen
-
6
Modelleren:
• Te meten punten moeten
handmatig in meerdere
foto’s “geprikt” worden om
coördinaten te bepalen
• Punten “prikken” in één
bestand
• Veel software beschikbaar
voor half- en
volautomatische
modellering
24
Fotogrammetrie
4
VS
Laserscannen
-
6
Delen met andere:
• Iedereen kan foto’s bekijken
en begrijpen
• Vereist speciale software en
ervaring met navigatie in
puntenwolken en
interpretatie ervan
25
Fotogrammetrie
5
VS
Laserscannen
-
6
Delen met andere:
• Iedereen kan foto’s bekijken
en begrijpen
• Vereist speciale software en
ervaring met navigatie in
puntenwolken en
interpretatie ervan
26
Fotogrammetrie
5
VS
Laserscannen
-
6
Software keuze:
• Enkele Open Source tools
beschikbaar voor berekenen
panorama’s, maar
ingewikkeld
• Meten vereist
specialistische software
• Nagenoeg geen
automatisering van
modellering
• Meerdere gratis viewers
beschikbaar
• Ruime keuze in
commerciële software voor
verwerking
• Ondersteund door de
meeste CAD pakketten
27
Fotogrammetrie
5
VS
Laserscannen
-
7
Software keuze:
• Enkele Open Source tools
beschikbaar voor berekenen
panorama’s, maar
ingewikkeld
• Meten vereist
specialistische software
• Nagenoeg geen
automatisering van
modellering
• Meerdere gratis viewers
beschikbaar
• Ruime keuze in
commerciële software voor
verwerking
• Ondersteund door de
meeste CAD pakketten
28
Fotogrammetrie
5
VS
Laserscannen
-
7
29
Fotogrammetrie
5
VS
Laserscannen
-
7
Conclusies
•
•
•
•
Met fotografie zijn snel grote gebieden in beeld te brengen
Laserscanning levert betere nauwkeurigheid
Foto’s zijn beter te interpreteren
Puntenwolken beter ondersteund door software
Maar…
• Veel scanners maken ook foto’s om puntenwolken in te kunnen
kleuren
• Ook uit foto’s kunnen puntenwolken berekend worden
30
Fotogrammetrie
5
VS
Laserscannen
-
7
1. Hogere resolutie opnames
2. Hogere dynamische bereik van de foto’s
3. Betere softwareondersteuning voor verwerken van foto’s
31
En nu aan het werk!
32