Cvičení 6 - Hodnocení vlivu vybraných parametrů na kvalitu 3d bodového mračna
Cvičení je věnováno praktické demonstraci vlivu vybraných parametrů na podobu a kvalitu mračna 3d bodů získaného postupy představenými v předcházejících dvou cvičeních. Těmito parametry jsou a) výška letu UAV (50 versus 90 m); b) podélný a příčný překryv RGB snímků (70 až 85 %); d, použitý formát pro ukládání snímků (ztrátově komprimovaný JPEG versus nekomprimovaný surový RAW).
Cíle cvičení
- realizovat odvození řídkého a hustého mračna 3d bodů pro čtyři samostatné sady snímků
- zhodnotit vliv vybraných parametrů na podobu a kvalitu odvozených mračen 3d bodů
Úkoly
- Pro zadané čtyři sady RGB snímků realizujte v prostředí SW Agisoft Metashape odvození řídkého a hustého mračna 3d bodů. Všechny čtyři sady snímků byly pořízeny na stejné lokalitě (Myslivna nedaleko VŠB-TUO) ve stejný den (7.2.2018) a stejným bezpilotním leteckým prostředkem (DJI Phantom 3 Advanced). Základní informace o jednotlivých sadách jsou uvedeny v tabulce č. 1.
Pro zpracování všech čtyř sad použijte identické nastavení nástrojů v Agisoft Metashape! - Ohodnoťte vliv jednotlivých parametrů, kterými se jednotlivé sady liší, na podobu a kvalitu odvozených mračen 3d bodů dle níže uvedeného postupu.
Tab. 1: Základní parametry zpracovávaných čtyř sad RGB snímků
| Název sady | Výška letu (m) | Podélný/příčný překryv snímků (%) | Formát snímků | Počet snímků |
|---|---|---|---|---|
| 50m_JPEG | 50 | 85/85 | JPEG | 184 |
| 50m_RAW | 50 | přibližně 85/85 | RAW (DNG) | 146 |
| 90m_JPEG | 90 | 85/85 | JPEG | 89 |
| 90m_JPEG_sniz_prekryv | 90 | 70/70 | JPEG | 32 |
Soubory pro cvičení
Veškerá potřebná data naleznete na síťovém uložišti \\adelka-nas.vsb.cz\Public v adresáři UAV_GIS\Cviceni06.
Obsah cvičení
Při dodržení postupu uvedeného ve cvičeních 4 a 5 proveďte odvození řídkého mračna 3d bodů (Workflow/Align Photos) a hustého mračna 3d bodů (Workflow/Build Dense Cloud). Z každého projektu si exportujte zprávu o výsledcích zpracování (File/Export/Generate Report).
Pro zpracování všech čtyř sad použijte identické nastavení nástrojů v Agisoft Metashape! Například pro odvození řídkéhom mračna 3d bodů můžete vyjít z následujícího nastavení:
- Accuracy – High
- Preselection – aktivovat volbu Generic Preselection i Reference Preselection
- Key point limit – 40 000
- Tie point limit - 4 000
- Adaptive camera model fitting – aktivovat
Aby byla zachována objektivnost hodnocení vlivu vybraných parametrů, je potřeba před jeho zahájením vytvořená hustá mračna 3d bodů nejprve ořezat dle uživatelem zadaného polygonu, jelikož mračna bodů z každé sady snímků budou pokrývat mírně odlišné území! Daný polygon by měl odpovídat oblasti pokryté snímky v projektu s nejmenším počtem snímků. V Agisoft Metashape je možné jej vytvořit pomocí nástroje Draw Polygon dostupného v základní liště nástrojů a následně jej exportovat skrz nabídku File/Export/Export Shapes - například do formátu ESRI shapefile. Jednou vytvořený a exportovaný polygon je možné importovat do jiného projektu, ve kterém dochází ke zpracování další sady snímků (File/Import/Import Shapes).
K samotnému ořezu hustého mračna 3d bodů dle vytvořeného polygonu poslouží následující postup - nejprve funkcí Tools/Dense Cloud/Select Points by Shapes vybereme body nacházející se uvnitř polygonu. Následně tento výběr bodů invertujeme (Edit/Invert Selection) a získané vybrané body ležící mimo zadaný polygon smažeme (funkcí Edit/Delete Selection či stiskem tlačítka Delete na klávesnici).
Při hodnocení vlivu tří vybraných parametrů na odvození mračna 3d bodů vycházejte z následujících ukazatelů:
- procento snímků, které byly zahrnuty do odvození řídkého mračna 3d bodů, z celkového počtu snímků dané sady
- celkový počet bodů řídkého (hustého) mračna (případně hustota bodů na 1 m2)
- hodnota RMS a maximální chyby reprojekce bodů řídkého mračna
- úplnost pokrytí oblasti body řídkého mračna - realizujte pomocí vizuálního zhodnocení či například překrytím mračna bodů pravidelnou sítí čtvercových buněk a výpočtem počtu buněk s nulovým či minimálním počtem bodů řídkého mračna. Zaměřte se samostatně na jednotlivé části území a sledujte vliv typu povrchu (pole, louka, různě vysoká vegetace)
- doba zpracování potřebná pro odvození řídkého (hustého) mračna 3d bodů
- dosažitelné rozlišení DMP či ortofotomapy (to je možno zjistit až po odvození hustého mračna 3d bodů)
Pro přehlednost si získané údaje zapište například do tabulky.
Obr. 1: Srovnání řídkých mračen odvozených ze čtyř sad snímků, A: 50m_JPEG, B: 50m_RAW, C: 90m_JPEG, D: 90m_JPEG_sniz_prekryv
Společně se spolužáky a vedoucím cvičení shrněte vliv a) výšky letu UAV při sběru snímků; b) podélného a příčného překryvu RGB snímků; d, použitého formátu pro ukládání snímků na podobu a kvalitu mračna 3d bodů.