大疆推出首款测绘内外业一体化PC端产品DJI Terra(PC GSPro升级版),一套软件可实现无人机航线规划、实时建图、二维测图、三维建模全部流程。
大疆从与哈苏联袂到去年6月份官方宣布精灵Phantom 4 RTK无人机正式发布,再看如今的内外业一体化PC端产品DJI Terra,我们可以看到大疆的野心。
不过,一家人毕竟要整整齐齐。
航线规划
不同应用场景对航线规划有不同的需求,大疆智图基于实际用户需求,提供三种任务规划模式。
航线规划功能不做评测只是简单介绍。
航点飞行
在地图上设定一系列航点即可自动生成航线
正射与三维重建
1 作业准备
无人机+电池+遥控器+千寻账号
CPU: i7-6700HQ 2.6GHZ
显卡:GTX960M 4GB
内存:16 GB
硬盘:SSD固态硬盘
操作系统:win10 64位
CPU: i7-6700K 2.6GHZ
显卡:GTX1070
内存:64 GB
硬盘:SSD固态硬盘
操作系统:win7 64位
1.1 像控点布设
测区场景:工业园区房厂房,测区面积0.3平,天气晴朗
检查点布设:为测试Terra软件无控制建图精度,测区周边布设9个地面检查点
坐标系统:P4R连接千寻8002端口,坐标系统WGS84,实时差分定位(RTK)。
相机设置:默认关闭P4R自带的“畸变校正”选项。
航线设计:Terra软件支持KML文件导入,根据测区范围自动生成智能航线。
实时建图:在无人机飞行作业过程中,实时回传单张影像照片数据并进行纹理压缩影像快拼,无需等待,飞行区域效果一目了然。此功能在应急测绘及其他泛测绘行业应用非常广泛,提升了工作效率。
电脑配置中等,软件智能提示已回传照片数及未回传照片数,测试实时回传照片稍有延迟,但无漏片现象,拼图过程实时可见。
最终输出测区快拼DSM/DOM成果。
2.3.1 二维重建
二维重建:Terra地面站增加TDOM(真正射影像)的重建拼图,只需选择测区场景,无需专业设置。
软件支持影像基础量测功能,可以输出标注点坐标进行精度验证,另外针对农业应用进行拓展,与大疆农业管理平台直联。
二维重建后输出测区DSM/TDOM数据及输出处理质量报告
测区共计753张照片RTK解算状态全部固定解(FIX),定位精度非常高,可达到厘米级。
高精度原始影像拼图时间统计共计50分钟,包括空中三角测量计算、密集点云匹配、真正射影像纠正等步骤。
测试报告对比FC6310R相机出厂初始化畸变参数与空三自检校计算畸变参数值,对比分析,变化差异值非常小,由此验证在第三方软件大场景影像数据处理,可直接应用精确的初始化相机参数进行计算,提高数据处理精度和效率。
测图精度是测绘行业客户最关心的问题,大疆P4RTK无人机PPK影像在第三方软件平台如Pix4d,Photoscan,Smart3d等均已验证过满足1:500大比例尺免像控高精度测量,此处不做重复验证。
本次测试共采集9个高精度检查点,以下坐标对比报告。
平面残差最大小于4cm,精度非常高。
本次测试应用pix4d软件进行了拼图,输出TDOM数据进行卷帘比对,两软件输出成果均满足较高的测绘精度,不作重复分析。
比对1:
Pix4d 道路、灯杆、树木处理效果较好
Terra 处理TDOM房屋边缘效果更好
对比2:
Pix4d房屋拉划痕迹严重,房屋边缘处理稍差,有多余阴影像素。
综合分析可见,两款软件均满足高精度1:500免像控作业需求,terra软件在处理TDOM影像房屋细节边缘处更加有优势一些。
以下为卷帘影像套合对比,两软件成图差异值在子像素级。
3 三维重建(倾斜摄影模型)
航线设计:Terra软件支持KML文件导入,根据测区范围自动生成智能航线。倾斜摄影航飞为相机前后左右下视角分别数据采集,任务飞行面积0.15平方千米。
三维重建:Terra地面站增加倾斜摄影三维重建拼图,只需选择测区场景,无需专业设置。计算过程中计算机不要运行其他图像计算工作,CPU使用率100%。
三维模型重建后,可根据模型点位反选照片,方便检查照片细节。
三维重建后输出测区处理质量报告,因系统断电未统计建模时间,约6-7h左右,软件支持断点任务继续执行。
测试过程中
第一次测试精度较差,发现原因为飞手未正确设置网络RTK,照片全部为单点解(single)。
第二次测试精度较高,照片全部为固定解(FIX)。
本次测试区域6个高精度检查点,以下坐标对比报告,模型成果质量好,具有较高的测绘精度。
注:图上坐标均为Terra软件自带坐标定位采集输出,人工选点因模型视角原因会有些许差异。
对比分析Terra模型平面坐标残差最大为7cm,最小为1cm,平面中误差计算值2.5cm。
高程残差最大为5cm以内,中误差2.7cm。
本次测试应用CC软件进行了三维建模,输出成果数据进行比对,两软件输出成果均满足较高的测绘精度,不作重复分析。
比对1:Terra处理门柱纹理贴图更优。
对比2:Terra汽车建模细节更优,房屋边角无明显目视差异
对比3:CC墙面出现几何破洞
对比4:Terra软件建模门窗显示效果更好。
综合分析可见,Terra软件目前在细节处优于CC建模成果。
测试总结建议
1、大疆精灵4rtk连接内置千寻账号实时差分状态下,Terra软件成图精度非常高,满足大比例尺1:500高精度测图要求。
2、DJI Terra软件实时拼图工具实用性高,影像数据回传对计算机配置要求较高,需配备高配置PC移动地面站。
3、Terra软件数据承载能力有待下一步大范围作业测试。现测试Terra软件自动建模效果好,更适合小范围高精度三维模型重建,如施工工地场景。