Fotogrametryczny święty Graal, czyli wybieramy aplikację do przetwarzania zdjęć z UAV

Najtrudniejszą decyzją przy inwestycji w geodezyjne technologie bezzałogowe jest wybór aplikacji, która przetworzy zdjęcia do postaci ortofotomapy, chmury punktów czy modeli 3D. Co polecają naukowcy, praktycy i dystrybutorzy? To sprawdzamy w czerwcowym GEODECIE.

fot. Pix4D

Szybko minęły czasy, gdy drony w geodezji były domeną najbardziej innowacyjnych firm lub hobbystów modelarzy. Technologia ta stała się już na tyle tania i prosta w obsłudze, że coraz chętniej sięgają po nią również małe przedsiębiorstwa, które dotychczas miały styczność jedynie z tachimetrem czy odbiornikiem GNSS. Każda taka inwestycja składa się z czterech zasadniczych elementów: drona, sensora, stacji roboczej oraz oprogramowania do przetwarzania zdjęć typu SfM (Structure from Motion). O ile pierwsze trzy kategorie produktów można dość łatwo porównywać za pomocą konkretnych parametrów, o tyle przygotowanie obiektywnego zestawienia software’u SfM jest bardzo trudne. Bo choć teoretycznie wszystkie dostępne na rynku aplikacje bazują z grubsza na tych samych algorytmach i posiadają podobne funkcje, to jednak efekty ich pracy mogą się diametralnie różnić. Jakby tego było mało, oferta tych programów jest niezwykle bogata. Na potrzeby bezpłatnego niezbędnika DRONY DLA GEODETY 2020 doliczyliśmy się aż 51 tego typu produktów! Tylko który z nich jest najlepszy do zastosowań geodezyjnych? Z góry zastrzegamy, że w artykule nie udzielimy na tak postawione pytanie jednoznacznej odpowiedzi, bo to zwyczajnie niemożliwe. Postaramy się natomiast wyjaśnić, jak skutecznie wybrać rozwiązanie spełniające nasze indywidualne wymagania.

Okiem naukowca

Wydawać by się mogło, że zagadnienie to już dawno zostało prześwietlone z każdej strony w czasopismach naukowych. Przecież nie brakuje w nich artykułów analizujących różnorodne rozwiązania fotogrametryczne dla dronów. I tu czeka nas spore rozczarowanie. Takich publikacji jest bowiem zaskakująco niewiele. Co gorsza, poziom części z nich pozostawia wiele do życzenia, bo nie brak autorów, którzy ograniczają się jedynie do wizualnego porównania modeli 3D albo zasypania nas gradem niewiele mówiących liczb.

Skąd ta niechęć świata nauki do tego ciekawego tematu? Odpowiedź znajdziemy w samych artykułach. Część autorów otwarcie przyznaje, że rzetelne porównanie jakości poszczególnych produktów jest skomplikowane, o ile nie całkiem niemożliwe. Niektóre aplikacje działają bowiem na zasadzie czarnej skrzynki, a inne oferują wiele kontrolek pozwalających wpływać na proces przetwarzania danych. Co gorsza, poza nielicznymi aplikacjami typu open source nie mamy możliwości zajrzenia do kodu źródłowego i rozłożenia programu na czynniki pierwsze. Krótko mówiąc, naukowiec może oczywiście wygenerować modele 3D przy użyciu konkurencyjnych programów oraz zaprezentować wyczerpujące porównanie ich dokładności. Zawsze jednak będzie można podważyć te wyniki, zarzucając błędne dobranie parametrów przetwarzania bądź użycie niewłaściwych danych wejściowych. Ale mimo wskazanych mankamentów dostępna literatura poświęcona temu zagadnieniu pozwala jednak wysnuć kilka wartościowych wniosków. Bodaj najciekawszą analizę przeprowadzili naukowcy z Politechniki w Turynie, którzy wszechstronnie porównali programy: Agisoft PhotoScan (obecnie Metashape), Inpho UAS Master, Pix4D, Bentley ContextCapture oraz otwarty MicMac...

Pełna treść artykułu w czerwcowym wydaniu miesięcznika GEODETA