ステップ1.プロジェクトを開始する前に> 1.撮影計画の構築> a.撮影計画タイプの選択

Pix4Dmapperは 画像間に数千個もの共通点を自動検出する技術に基づいた画像処理ソフトウェアです。画像から検出された1つ1つの特徴的な点は キーポイントと呼ばれます。 2枚の 異なる画像の 2つの キーポイントが同じであることが検出された場合、それらは マッチするキーポイントとなります。正確に マッチしたキーポイントの各グループは、1つの3Dポイントを生成します。2つの画像間のオーバーラップ率が高い場合、撮影範囲が重なる共通面積が増え、より多くのキーポイントをマッチングすること ができます。キーポイントの数が多くなればなるほど、3Dポイントをより正確に計算することができます。したがって、画像間に高度なオーバーラップを維持することが重要です

撮影計画は結果の質に大きな影響をおよぼすため、慎重に構築することが重要です。

 
重要: Pix4Dmapperでは、ユーザーは 処理テンプレートを使用して処理することができます。 高速/低解像度のテンプレートは、低解像度で迅速な結果を生成します。これらはデータセットの良し悪しの目安として現場で使用することができます。

万が一 高速/低解像度 処理が良い結果をもたらさない場合、おそらく データセットが不十分であるため、再び画像を取得する必要があります。 場合によっては高速/低解像度オプションが機能しないこともあり、 フル 処理 がモデルを正しく再現します。

高速/低解像度 とフル処理の違いに関する詳しい情報はこちらをご覧ください:フル処理と高速/低解像度処理

 

理想的な撮影計画

理想的な撮影計画は、再現する地形/オブジェクトのタイプによって異なります。:

 
重要: 以下は異なるケースに推奨される撮影軌跡とのオーバーラップの説明です。提案よりも低いオーバーラップで機能する可能性もありますが、最善の結果を得るためには、推奨されているオーバーラップを使用することをお勧めします。


一般的なケース 

ほとんどの場合、推奨されるオーバーラップは少なくとも75%の前面オーバーラップ(飛行方向に関して)と少なくとも60%の側面オーバーラップ(飛行トラック間)です。標準的なグリッドパターンで画像を撮影することをお勧めします(図1)。希望するGSDを確実にするには、カメラを地形/オブジェクト上の一定の高度に可能な限り維持する必要があります。

図1.理想的な画像取得プラン - 一般的なケース。

 

森林と 密生 した植生

木や密生した植生は、複雑な形状(数千もの枝と葉)のため、オーバーラップのある画像の間であっても視覚的特性が異なることが多くあります。したがって、画像間で共通の特徴点(キーポイント)を抽出することが困難です。良好な結果を得るには、次の変更を適用して、一般的なケースの セクションに説明されているグリッド撮影計画を使用することを推奨します:

  • 画像間のオーバーラップを 少なくとも85%の前面オーバーラップおよび少なくとも70%の側面オーバーラップに増加させます。
  • 飛行高度を高める:高度がより高くなると、射影ひずみが少なくなり(したがって外観の問題が減少)、密生した植生の視覚的特性の質が高くなります。言い換えると、そのようなエリアでのオーバーラップをもつ画像間の視覚的類似性を検出することが容易になります。画像ピクセル解像度、焦点距離、飛行高度の組み合わせで画像のGSD(地上解像度)が決定します 。10cm/ピクセルを超えるGSDで最良の結果が得られます。  

正しい処理オプションを選択して密生した植生地域の結果を 改善する方法についての詳しい情報はこちらをご覧ください: 密生した植生地域のアウトプットを改善する方法

 

農地のある平坦な地形

地形が農地などの均質な視覚的要素で平坦な場合、画像間の共通の特徴点(キーポイント)を抽出することは困難です。良好な結果を達成するためには、次の変更を適用して、 一般的なケースの セクションに説明されているグリッド撮影計画を使用することを推奨します:

  • 画像間のオーバーラップを 少なくとも 85%の前面オーバーラップおよび少なくとも70%の側面オーバーラップに増加させます。
  • より高い高度で飛行させます。ほとんどの場合、より高く飛行させることで 結果が改善されます。
  •  正確な 画像のジオロケーションを用意し 、農業テンプレートを使用してください。  農業 (Ag) テンプレートに関する詳しい情報はこちら:処理オプションのデフォルトテンプレート

 

建造物の再現

3Dで建造物を再現するには、特定の撮影計画が必要です(図2):

  • 最初は45度のカメラアングルで 建物周りを飛行します。
  • さらに2回目と3回目を飛ばし、 飛行 高度 を上げ各回で カメラアングルを下げていきます。 
 
注意: オブリーク画像に関する詳しい情報はこちらをご覧ください:垂直画像と斜め画像
  • オブジェクトのサイズと距離に応じて、十分なオーバーラップを確保するために、5~10度ごとに 1つの画像を撮影することをお勧めします。より短い距離とより大きなオブジェクトには、より小さい角度ごとの画像が必要となります。
 
注意:
 
重要: デフォルトでは、Pix4Dmapperでは(X, Y)平面と平行のオルソモザイクが生成されます。したがって、立面のモザイクを生成するには、オルソプレーンツール を使用する必要があります。さらに詳しい情報はこちらをご覧ください:立面のオルソモザイクを作成する方法
図2.理想的な画像取得プラン - 建造物。
 
注意: 空撮垂直画像、斜め画像、および地上撮影画像を組み合わせることができます。

画像は、各データセットおよびデータセット間に十分なオーバーラップを有していなければなりません。このような場合は、GCPまたはマニュアルタイポイントを使用して、異なるセットの画像を適切に調整することを強くお勧めします。

 

特殊なケース

このセクションでは、雪、砂、湖などのマッピングが難しい地形についての情報を示しています。

雪や砂には均一なエリアが大きいため、視覚的コンテンツがごくわずかしかありません。したがって: 

  • 高いオーバーラップを 使用します:少なくとも 85% の前面オーバーラップと少なくとも70%の 側面オーバーラップ
  •   それぞれの画像にできるだけ多くの コントラスト を取得できるように露出設定を調節します。

水面は 均一なエリアが大きいため、視覚的コンテンツはほとんどありません。水面と波の日光反射は、視覚マッチングには使用できません。

  • 海洋 は再現するのが不可能です。
  •  河川 や などの他の水面を再現するには、各画像に地形部分が必要となります。より高く飛行すると、より多くの地形を含むことができます。

 

コリドーマッピング

鉄道、道路や河川などの回廊のマッピングには、少なくとも2つの 飛行ラインが必要です(図3)。 GCPは 必要ありませんが、再現のジオリファレンスと精度を向上させるために 推奨 されます。 コリドーマッピングにおけるGCPの数と分布に関する詳しい情報はこちらをご覧ください: コリドーマッピングにおけるグラウンドコントロールポイント(GCP)の数と分布

デュアルトラックでは、前面のオーバーラップが少なくとも85%、側面のオーバーラップが少なくとも60%であることを推奨します。

垂直画像または斜め画像を使用することができます(両トラック間の回廊中央方向で角度0º(天底)~45º)。平坦な地形では垂直撮影画像を使用することを推奨します。 

図3.コリドーマッピングのためのデュアルトラック撮影計画。

 

デュアルトラック撮影計画が不可能な場合、次のようなケースにはシングルトラック撮影計画を使用することができます(図4 ):

  • オーバーラップが十分に高い:少なくとも 85%の 前面オーバーラップ。
  • グラウンドコントロールポイント(GCP)が飛行ラインに沿ってジグザグに設定されている。
図4.シングルトラック飛行は推奨されません。


複数飛行

Pix 4Dmapperは、複数の飛行から撮影された画像を処理することができます。異なる撮影計画を構築する際は、次の事項を確認してください:

  • 各プランが十分なオーバーラップをもつ画像をキャプチャすること。
  • 2つの 撮影計画の間に十分なオーバーラップがあること(図5)。
  • できるだけ同じ条件下(太陽の方向、気象条件、新しい建造物がないなど)でそれぞれの飛行が実行されること。
 
重要:高度が異なると空間分解能も変わるため、飛行間の飛行高度が異なりすぎてはいけません。さらに詳しい情報はこちらをご覧ください:Pix4Dmapper は異なる飛行高度で撮影された画像を処理できますか?

複数の飛行から取得したデータセットを処理するための特別な方法があります 。ステップごとの手順は次のとおりです:大きなデータセットの処理

2つの飛行間のオーバーラップが 十分 2つの飛行間のオーバーラップが 不十分
図5.2つの飛行間の オーバーラップ

 

都市部(建物立面の可視化)

都市部の3D再現には、建物のすべての立面(北側、西側、南側、東側)が画像上に表示されるように、ダブルグリッド撮影計画が必要になります。 オーバーラップは 一般的なケースと同様である必要があります。

図7.ダブルグリッド撮影計画。

立面が見えるようにするには、画像を10ºから35º(0º - カメラは下方を向く)の角度で撮影する必要があります。より多くの詳細が必要な場合は、空撮画像と地上撮影画像を組み合わせる必要があります。

 
注意: 空撮垂直画像、斜め画像、および地上撮影画像を組み合わせることができます。

画像は、各データセットおよびデータセット間に十分なオーバーラップを有していなければなりません。このような場合は、GCPまたはマニュアルタイポイントを使用して、異なるセットの画像を適切に調整することを強くお勧めします。

 

3Dインテリア再現

屋内の再現には、地上撮影画像を使用することを強く推奨します。高いオーバーラップが必要です( 90% )。したがって、魚眼レンズカメラの使用を推奨します。

マニュアルタイポイントは再現を改善し、モデルを適切に調整するのに役立ちます。さらに詳しい情報はこちらをご覧ください: ウェビナー

 

複合再現

 屋内/屋外・空撮/地上撮影・垂直/斜め画像を組み合わせることができます。あらゆる組み合わせが可能です。

画像は、各データセットおよびデータセット間に十分なオーバーラップを有する必要があります。このような場合は、GCPまたはマニュアルタイポイントを使用して、異なるセットの画像を適切に調整することを強くお勧めします。さらに詳しい情報はこちらをご覧ください: ウェビナー

 

塔の再現

送電塔、風力タービンなどのオブジェクトの3D再現 には、特定の撮影計画が必要です(図8):

  • 構造の近くを飛行します。
  •  異なる高度で構造周囲を数回回ります。
  • 画像は高いオーバーラップで撮影する必要があります:同じ高度で撮影された画像間で90%のオーバーラップと異なる高度で撮影された画像間で60%のオーバーラップ。
  • トップサークルの最適なカメラアングルは45度です。地面に向けることで、画像の内容をより簡単にマッチングすることができ、 より良い結果を取得できます。
  • 画像は できるだけ焦点を合わせる必要があります(主要オブジェクトと背景の両方に焦点を合わせる必要があります)。
  • 画像のジオロケーションを持つこと が推奨されています。

 

   

送電塔

rayCloudで再現された送電塔
図8.画像取得プラン - 送電塔。

 

 
注意: ポールおよびタワー構造のマッピングと測定方法についての詳しい情報はこちらをご覧ください: ポールおよびタワー構造のマッピングと測定方法
 

 

トンネルの再現

Pix4Dmapperはトンネルを再現することができます。トンネル再現にとって最大の課題 は照明条件です。自然光(トンネルが長すぎない)または人工光で照明条件が良好な 場合、高い質で再現 できることもあります。

非常に暗いトンネルの場合は、三脚の使用を推奨します。

 
お役立ち情報: 以下をお勧めします:
  • 魚眼レンズカメラの使用。
  • 複数のラインで 画像を撮影(シングルトラック撮影を避ける)。 複数 のトラック撮影計画が不可能な場合、シングルトラックを使用することができます。この場合、GCPを強くお勧めします。

 

 

図9.トンネルの自動タイポイント。

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