نرم افزار مبتنی بر فتوگرامتری پهپاد UAV

پیش از خرید چه چیزی را مد نظر قرار دهیم

گسترش باور نکردنی وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپاد یا UAV ها) بسیاری از شرکت ها و گروه های تحقیقاتی را بر آن داشته است تا نرم افزار اختصاصی پردازش داده های اخذ شده توسط این وسایل را بکار گیرند. تعداد و سطح تکامل این راه حل های نرم افزاری با هدف برآورده ساختن نیازهای بازاری در حال رشد و ناهمگن، بطور پیوسته در حال افزایش بوده است. بسته به اهداف مورد نظر برای دستاوردهای پهپاد، مهارت های تجربی و فنی اپراتور، و بودجه در دسترس، چندین راه حل مقرون به صرف در بازار موجود است. احتمالاً هیچ نرم افزار جامعی وجود ندارد، ولی به منظور یافتن راه حلی بهینه برای برآوردن نیازهای یک فرد یا مجموعه، هنگام خرید باید برخی ویژگی ها و گزینه ها را در ذهن داشت.

نرم افزار مد نظر باید قابلیت بارگذاری و پردازش تصاویر و ویدئوهای اخذ شده از طریق سنجنده های مختلف را داشته باشد. این شامل دوربین های RGB (باند مرئی) که می توانند روی پرنده بارگذاری شده و سنجنده های هوایی نیز می شود، چرا که داده های پهپاد غالباً با سایر داده های اخذ شده در یک بلوک تصویری ادغام شده اند. زمانی که ویدئویی اخذ می شود، به منظور انجام پردازش های فتوگرامتری، نرم افزار باید قادر به استخراج بهینه بهترین فریم ها (از دیدگاه کیفیت تصویر) از آن باشد. امروزه دوربین های چندطیفی، (و ابرطیفی) و حرارتی متعددی در بازار موجود است. بکارگیری آنها در برخی کاربردها نیاز به انجام پردازش های بهینه در نرم افزار دارد، اگرچه قدرت تفکیک و هندسه آنها برای انجام پردازش های انحصاری فتوگرامتری از سطح بهینه پایین تر است. ادغام ساده آنها با تصاویر RGB در برخی کاربردها می تواند بسیار ارزشمند باشد.

پردازش تصاویر

پردازش تصاویر معمولاً بر مبنای الگوریتم های بینایی ماشین و فتوگرامتری اتوماتیک مدرن انجام می گیرد. بسته به میزان مهارت کاربر، راه حل های مبتنی بر فشردن کلید (با گزینه های کمتر) می توانند به بسیاری از روش های دقیق و فنی ترجیح داده شوند. در بسیاری موارد عملی پارامترهای پیش فرض قادر به ارائه نتایج نسبتاً خوبی هستند. اگرچه، در چالش برانگیزترین موارد، به منظور بهبود نتایج، امکان تغییر و اصلاح پارامترها و وزن آنها می تواند مورد علاقه کاربر باشد. پارامترهای قابل تنظیم می توانند در هر دو مرحله توجیه تصاویر و تهیه ابر نقطه متراکم مفید واقع شوند. حتی اگر اولویت شما خودکار نمودن پروسه باشد، ابزارهایی کوچک برای افزودن نقاط گرهی در توجیهات تصویری بحرانی، و یا حذف عدم تطابق ها در ابر نقاط متراکم تولید شده، می تواند در پردازش موثر داده ها دارای اهمیت باشد. این مساله در ارتباط با تصاویر اورتوی واقعی و مش های تولید شده از این مجموعه داده ها نیز صادق است: ابزارهای ویرایشی ساده دستی یا نیمه خودکار برای “پرداخت” نتایج، امکان ارائه سریع تر این محصولات بدون نیاز به نرم افزارهای خارجی نظیر ویرایشگرهای تصاویر و مدل های سه بعدی را فراهم می سازند. علاوه بر تمام نکات مهمی که ذکر شد، در هر مرحله از پردازش باید صریحاً روی گزارش نتایج تمرکز کنیم: زمانی که دقت بازسازی سه بعدی از ملزومات کار در دست اقدام است، راه حلی با توصیفات آماری کامل از نتایج به دست آمده ضروری است.

کاربردهای پهپاد

کاربردهای پهپاد در افزایش پیچیدگی و ارائه محصولاتی فراتر از گردش کار فتوگرامتری کلاسیک، در حال تبدیل به رویه ای معمول است. استخراج خودکار DTM، طبقه بندی منطقه با بهره گیری از تصاویر و ابر نقاط، و شناسایی و ردیابی عوارض مورد نظر، در بسیاری از کاربردها لازم و ضروری است. به این منظور، نرم افزاری با قابلیت تولید خودکار و یا نیمه خودکار این دست اطلاعات، می تواند از جنبه بهره وری و راندمان بسیار مفید باشد.

بهره وری و مداوت باتری پهپادها بسیار افزایش یافته است، در نتیجه، حجم بالایی از داده ها جمع آوری شده و محاسبات سنگین تری برای پردازش این تصاویر نیاز است. خوشبختانه، بسیاری از الگوریتم های فتوگرامتری را می توان بطور موازی اجرا نمود و نرم افزارها با بهره گیری از چندین هسته و محاسبات گرافیکی قادر به آسان کردن این مساله هستند. نرم افزارهای جدید با قابلیت پشتیبانی از پردازش خوشه ها و یا ابرها، می تواند به عنوان راه حلی کارا برای کاهش زمان محاسبات و افزایش بهره وری معرفی گردد.

دنیای پهپاد و نرم افزارهای اختصاصی مرتبط با این کاربردها به سرعت در حال تغییر اند: نکاتی که در بالا به آنها اشاره شد، تنها برخی از (نه تمام) جنبه هایی هستند که در هنگام خرید نرم افزار برای پردازش داده های پهپاد باید در نظر داشته باشید. این که چگونه مناسب ترین راه حل را پیدا کنیم به قابلیت تعریف اولویت های ما و ارزیابی امکان برآورده ساختن آنها در نرم افزارهای موجود، بستگی دارد.

منبع: gim-international.com