Вопросы и ответы касательно технологии визуального позиционирования и Leica GS18 I

GS18 I

Инженер по продукту Метка Майерич (Metka Majeric) отвечает на вопросы по технологии визуального позиционирования и использованию RTK-ровера ГНСС Leica GS18 I.

С какими трудностями приходится сталкиваться при съемке с использованием обычного датчика ГНСС?

Для того чтобы измерять точки, ГНСС-приемник должен принимать сигналы от спутников. Положение точки измеряется только тогда, когда ГНСС-приемник имеет доступ к открытому небу, а наконечник вехи находится рядом с точкой. В других условиях геодезисты могут использовать альтернативные методы, такие как:

  • Различные обходные пути, например измерение смещения с помощью мерной ленты, использование функций COGO и создание эскизов.
  • Дополнительное оборудование в сочетании с ГНСС-приемником, например контроллер CS20 со встроенным дальномером DISTO или 4-метровой вехой. Такой способ измерения отнимает много времени и может привести к снижению точности.
  • Альтернативные приборы, такие как тахеометры. Использование подобных методов может также отнимать много времени в ситуациях, когда с помощью GS-приемника не получается измерить лишь несколько точек.

Пользователи сталкиваются с дополнительными трудностями, когда необходимо провести детальную топосъемку. Измерение каждой точки с помощью наконечника вехи отнимает много времени. Существует также риск того, что некоторые точки будут пропущены и объект придется посетить повторно, что приведет к дополнительным затратам.

Каким образом Leica GS18 I помогает справиться с этими проблемами?

При наличии GS18 I отпадает необходимость в использовании других, отнимающих много времени, методов или дополнительного оборудования. Благодаря интеграции ГНСС, встроенной инерциальной системы (IMU) и камеры, открывается доступ к технологии визуального позиционирования GS18 I, позволяющей измерять по изображениям точки, которые недоступны из-за закрытого неба или неудобного расположения. Эта новая технология позволяет измерять по фотографиям удаленные точки с геодезической точностью.

В каких ситуациях специалистам по геодезии стоит применять технологию визуального позиционирования?

Визуальное позиционирование целесообразно в следующих случаях:

  • Картографирование сотен точек.
  • Измерение недоступных точек, например на оживленной улице, за воротами или в опасных зонах (с риском нападения собаки, опасной инженерной инфраструктурой или на краю крыши).


Рисунок 1. RTK-ровер ГНСС Leica GS18 I при измерении точек над забором

  • Топографическая съемка в местах с плохим прохождением ГНСС-сигнала (например, под крышей, балконом или деревом).
  • Измерение точек на фасаде здания (например, углов окна и высоты крыши).

Вопросы и ответы по GS18 I
Рисунок 2. Измерение фасадов

  • Измерение дополнительных точек без необходимости повторного посещения объекта.
  • Генерирование облаков точек для отснятых объектов.

Вопросы и ответы по GS18 I
Рисунок 3. Облако точек, сгенерированное на основании групп изображений, снятых с помощью GS18 I

  • Расчет объема.
  • Съемка изображений места аварии для последующих измерений.

Вопросы и ответы по GS18 I
Рисунок 4. Съемка места аварии

Кто должен использовать GS18 I?

GS18 I предназначен для тех пользователей, кому необходимо быстро измерять точки, к которым ограничен доступ при использовании традиционных RTK-роверов ГНСС. GS18 I является идеальным решением для сбора больших объемов данных на объекте. Пользователи могут решить позже, какие точки на снимках следует измерить с геодезической точностью.

Как работает GS18? (Принцип измерения.)

Рассмотрим в качестве примера следующее видео.

 
Пользователь хочет измерить некоторые интересующие его точки в траншее. Все, что ему нужно сделать, — это пройти вдоль траншеи с камерой, направленной в сторону трубопровода; при этом GS18 I будет автоматически делать снимки. GS18 I захватывает изображения с частотой 2 Гц, обеспечивая оптимальное перекрытие и геометрию изображения. После остановки съемки изображения будут автоматически обработаны с использованием алгоритмов программного обеспечения Captivate. Снимки можно использовать для измерений точек сразу после обработки.
 
Во время съемки GS18 I проверяет, обеспечивают ли позиционирование и угол наклона необходимую точность. Если этого не происходит, то съемка автоматически останавливается, но изображения, которые уже были сняты, все равно обрабатываются. Кроме того, GS18 I устанавливает геометрическую связь между последовательными изображениями, извлекая из них детали (отличительные точки).

На следующем видео показано, как алгоритм GS18 I отслеживает эти детали во время съемки:

Полученные изображения можно сразу использовать для измерения точек. Это стало возможным благодаря технологии визуального позиционирования.

Какое программное обеспечение потребуется для обработки полученных изображений?

GS18 I полностью поддерживается программным обеспечением Captivate, на контроллере CS20 LTE/BASIC или планшете CS35.

Captivate автоматически обрабатывает, позиционирует и ориентирует отснятые изображения, обеспечивая тем самым контроль качества, пока вы находитесь на объекте. Вам больше не понадобится вручную сопоставлять опорные точки или линии, как это требуется при использовании подобных технологий.

Как измерить точки на снимках и какое программное обеспечение необходимо для этого?

Точки измеряются на основе полученных изображений в программном обеспечении Captivate, на контроллере CS20 LTE/BASIC или планшете CS35. Пользователи могут измерять точки в полевых условиях сразу после завершения съемки. 

Изображения также можно импортировать в ПО Infinity, позволяющее измерять точки в офисе на большом экране. 

Просто отметьте точку на изображении, и алгоритм автоматически найдет ту же самую точку на других изображениях. Одним щелчком мыши 3D-координаты измеряемой точки будут вычислены и сохранены в Captivate так же, как если бы они были получены с использованием наконечника вехи.

В других решениях, позволяющих вычислять 3D-координаты по снимкам, точки необходимо указывать вручную на каждом снимке. При работе с GS18 I точки не нужно выбирать вручную на каждом изображении, так как алгоритм делает это за вас.  При нахождении выделенной точки на последовательных снимках положение точки в пространстве реконструируется методом прямой засечки, как показано на рисунке ниже.

Вопросы и ответы по GS18 I
Рисунок 5. Прямая засечка

Какие базовые принципы лежат в основе технологии визуального позиционирования?

Технология визуального позиционирования полагается на отснятые изображения и данные ГНСС-приемника и IMU.

Комбинация датчиков 
Рисунок 6. Комбинация датчиков

 Рассмотрим в качестве примера следующее видео, где разъясняется принцип измерения.

 

Для измерения точек с помощью GS18 I перейдите на исходную позицию и запустите съемку в ПО Captivate. Теперь пройдите вдоль объекта, направляя камеру GS18 I на угол. Снимки будут сделаны автоматически с частотой 2 Гц. После остановки съемки Captivate автоматически рассчитывает положение и ориентацию изображений в глобальной системе координат, объединяя данные ГНСС и IMU, а также распознанные на снимках детали. Затем эти снимки сохраняются в Captivate как группа изображений.

Изображения обрабатываются в режиме реального времени и могут использоваться для измерения точек сразу после завершения съемки. Одним щелчком мыши можно измерить любую точку на отдельном изображении. Алгоритм, используемый в ПО Captivate, автоматически находит выбранную точку на других снимках и вычисляет ее координаты в локальной системе координат с использованием метода прямой засечки.

 

Можно ли создавать облака точек из полученных снимков?

Да, снимки, полученные с помощью GS18 I, также можно использовать в офисном программном обеспечении Infinity для генерации 3D-облаков точек. 
 

Чем отличается GS18 I от GS18 T? 

GS18 I — это новый флагманский прибор из линейки GS-приборов компании Leica Geosystems. Он обладает всеми функциональными возможностями GS18 T и дополнительно поддерживает технологию визуального позиционирования.
Как и любой другой GS-прибор, GS18 I может использовать RTK-поправки из всех служб коррекции ГНСС. Для оптимальной работы с GS18 I мы рекомендуем использовать HxGN SmartNet, службу коррекции ГНСС, которая совместима со всеми ГНСС-устройствами и постоянно проверяется на предмет достоверности, доступности и точности.


Почему стоит приобрести Leica GS18 I?

Ниже приводятся преимущества GS18 I для пользователей:

  • GS18 I — это универсальный RTK-приемник ГНСС. Его можно использовать для измерения точек с выровненной или наклоненной вехой. Кроме того, его можно использовать для измерения недоступных точек с геодезической точностью путем фотографирования и измерения по снимкам.
  • Недоступные точки легко запечатлеть на снимках, не подвергая себя опасности.Больше не придется беспокоиться о том, как измерить точки на оживленной улице или на частной территории, охраняемой собакой.
  • Сократите время работы в поле, быстро и эффективно выполняя съемку объекта, и уже потом решайте, что именно нужно измерить. Время полевых работ сокращается, поскольку измерения можно завершить в офисе и тем самым повысить  производительность.

 

Что должен учитывать пользователь при работе с GS18 I?

Технология визуального позиционирования использует данные ГНСС и IMU, а также изображения, получаемые с помощью встроенной камеры. Есть несколько условий, которые следует соблюдать при использовании GS18 I для измерения по снимкам:

  • Для работы GS18 I требуется достаточный уровень сигнала ГНСС в течение всего измерения. Если сигнал от спутника ГНСС теряется, съемка автоматически останавливается.
  • Если требуется визуальное позиционирование, избегайте использования устройства в темноте или против солнца, потому что в этом случае не получится распознать достаточное количество деталей на разных снимках.
  • Для обеспечения оптимальной точности и производительности снимайте интересующий объект с расстояния от 2 до 10 м.

    При съемке с расстояния менее 2 м изображения могут быть размытыми вследствие фиксированного фокусного расстояния камеры. С другой стороны, при съемке с расстояния более 10 м снижается точность.

  • Возможность съемки с расстояния менее 2 или более 10 м от объекта существует. Однако в этих случаях пользователь должен помнить, что точность может снизиться. Существует также риск, что измерение точек с помощью снимков будет невозможно.

  • Скорость съемки оптимизирована под ходьбу с обычной скоростью. Использовать GS18 I на движущемся транспортном средстве нельзя, так как изображения могут получиться размытыми.

 

Metka Majeric (Метка Майерич) 

Метка Майерич (Metka Majeric)
Инженер по продуктам
Leica Geosystems

 

 

Получить дополнительную информацию о приемнике Leica GS18 I можно по ссылке leica-geosystems.com/GS18I

 

Leica GS18 I
RTK-ровер ГНСС c технологией визуального позиционирования

 
 

Online Learning

Leica Geosystems has developed an online learning platform, to further educate customers to use the functionality of their instruments to the maximum.
Leica Geosystems has developed an online learning platform, to further educate customers to use the functionality of their instruments to the maximum.

Свяжитесь с Leica Geosystems

Найдите контакты представительства компании Leica Geosystems в вашем регионе.
Найдите контакты представительства компании Leica Geosystems в вашем регионе.