Coenradie wykorzystuje opartą na sztucznej inteligencji klasyfikację chmur punktów w oprogramowaniu Leica Cyclone 3DR

Autor: Mary Jo Wagner 

Wraz z szybkim rozwojem technologii skaningu laserowego, która zdaje się docierać do wszystkiego i wszędzie, ogromny nacisk położono na tworzenie wzajemnie połączonych środowisk roboczych i przekształcanie bogatych danych 3D w znaczące, przydatne informacje. To dążenie do tego, aby widzieć, rozumieć i osiągać więcej, na nowo definiuje zwykłą działalność użytkowników geoprzestrzeni w różnych branżach, takich jak geodezja, architektura, budownictwo, produkcja i usługi użyteczności publicznej. 

Kluczowym czynnikiem umożliwiającym tworzenie znaczących analiz i modelowania danych jest skuteczne i dokładne ich czyszczenie oraz klasyfikacja milionów punktów danych pozyskanych przez naziemne skanery laserowe (TLS), systemy skanowania kinematycznego (MMS) i systemy lotnicze. Postępy w klasyfikacji opartej na sztucznej inteligencji (AI) nie tylko zwiększają wydajność i produktywność ekstrakcji obiektów, ale także poprawiają wszechstronność zastosowań produktów.

“Ręczna klasyfikacja, szczególnie w przypadku ogromnych zbiorów danych, jest często potwornie czasochłonna i podatna na błędy” - mówi Sander Schröder, kierownik ds. innowacji w Coenradie, firmie konsultingowej z siedzibą w Oirschot w Holandii. „Klasyfikacja AI znacznie przyspiesza przetwarzanie i poprawia dokładność, co pozwala nam tworzyć lepsze produkty dla klientów.”

Coenradie korzysta z oprogramowania do przetwarzania chmur punktów Leica Cyclone 3DR, aby zautomatyzować, poprawić dokładność i przyspieszyć proces klasyfikacji chmur punktów. To oprogramowania umożliwia im szybkie i wydajne przetwarzanie chmur punktów, co otwiera nowe możliwości biznesowe.

Cyclone 3DR stał się rozwiązaniem defacto do tworzenia modeli, rysunków i raportów dla Coenradie.

Wykorzystanie modeli klasyfikacji

Jako firma z 30-letnim doświadczeniem w zakresie rozwiązań pomiarowych, Coenradie kieruje się jednym głównym celem: być "pierwszym w przyszłości.” W związku z tym firma rutynowo wykorzystuje najnowocześniejszy sprzęt i oprogramowanie, aby pomóc na nowo zdefiniować to, co jest możliwe dla jej klientów z branży przemysłowej, architektonicznej, stoczniowej i budowlanej.

Firma Coenradie, będąca pionierem w branży, po raz pierwszy zaczęła korzystać z Cyclone 3DR, kompleksowego oprogramowania do opracowania i analizy chmur punktów, aby usprawnić procesy modelowania oraz tworzyć szczegółowe produkty rzeczywistości cyfrowej w celu usprawnienia procesów podejmowania decyzji przez klientów.

“Cyclone 3DR stał się naszym faktycznym rozwiązaniem do tworzenia siatek, modeli, rysunków i raportów” - mówi Schröder. „Automatyzuje typowe zadania i raportowanie, co pozwala nam wykonywać bardziej skomplikowane zadania. Dzięki temu oprogramowaniu możemy zaoszczędzić około 25 procent czasu na rejestracji chmur punktów. Nasza wydajność znacząco się poprawiła.”

Teraz Coenradie wykorzystuje siedem predefiniowanych modeli klasyfikacji opartych na sztucznej inteligencji, do automatycznego segmentowania, czyszczenia i filtrowania danych pochodzących z TLS, MMS, skanerów mobilnych i UAV. Klasyfikacja AI nie tylko przekształca ekstrakcję obiektów w kilkuminutowe ćwiczenie, ale także usprawnia dostarczanie danych 3D i pomaga w przeprojektowaniu tradycyjnych modeli pracy polegających na przesyłaniu danych pracy między terenem a biurem.

Automatycznie czyść i klasyfikuj obiekty w chmurze punktów za pomocą jednego kliknięcia podczas korzystania z Cyclone 3DR AI Classification.

Oczyść, sklasyfikuj, wyjaśnij: szybsze i inteligentniejsze czyszczenie chmury punktów dzięki Cyclone 3DR

Z każdą nową wersją modelu klasyfikacji AI, firma Coenradie była w stanie usprawnić przetwarzanie danych i modelowanie, poprawić jakość i elastyczność swoich produktów oraz zwiększyć integrację zbiorów danych 3D z metodami pracy swoich klientów. 

“Gdybym został poproszony o opisanie procesu związanego z czyszczeniem i klasyfikacją chmur punktów, odpowiedź byłaby nieco kłopotliwa, ponieważ jest to tak proste” - mówi Jan Barnas, specjalista 3D w Coenradie. “Wystarczy wybrać profil klasyfikacji i kliknąć start.”

W przeciwieństwie do przeszłości, gdzie klasyfikacja złożonych rurociągów często wymagała od ekspertów ręcznej interpretacji i oznaczania elementów, które zostały pominięte lub błędnie sklasyfikowane, model klasyfikacji przemysłowej Cyclone 3DR wymaga jedynie kliknięcia myszą. Oprogramowanie automatycznie czyści chmurę punktów i wykorzystuje wstępnie zdefiniowane klasy do kategoryzacji każdego elementu rury, ułatwiając procesy skanowania do BIM i tworząc bardziej inteligentne, dostosowane modele.

"To, co naprawdę robi na nas wrażenie, to jak szybko czyści chmurę punktów i pozostawia same rurociągi” - mówi Barnas. „Jego zdolność do dokładnego klasyfikowania potrzebnych obiektów i filtrowania warstw daje nam dużą wszechstronność w pracy dla klientów. Możemy tworzyć rysunki tylko tego, czego chce klient, lub możemy podzielić chmurę punktów i dostarczyć tylko te sekcje, których potrzebuje klient. To po prostu złoto.”

Klasyfikacja i filtrowanie ogólnych środowisk wewnętrznych, takich jak budynki biurowe, również przyniosło korzyści zastosowaniom takim jak Scan-to-BIM.

“Jeśli masz pięciopiętrowy budynek wypełniony meblami i musisz je wszystkie odfiltrować, byłoby to niezwykle czasochłonne, aby przejść na każde piętro, zidentyfikować każde krzesło lub stół i ręcznie utworzyć obwiednię wokół każdego elementu, aby go wyeliminować” - mówi Schröder. "Dzięki klasyfikacji Cyclone 3DR naciskasz przycisk, czekasz kilka godzin i gotowe. To znacznie przyspiesza nasze modelowanie i otwiera ogromne możliwości dla nas i naszych klientów.”

Nowe podejście do modelowania środowisk miejskich 

Coenradie doświadcza również tej samej szybkości, precyzji i personalizacji w klasyfikacji obszarów zewnętrznych do modelowania środowisk miejskich na podstawie pomiarów topograficznych.

Klasyfikacja drzew w celu skutecznego czyszczenia i rejestracji chmur punktów jest codziennym wyzwaniem. Ogólny model zewnętrzny klasyfikacji AI umożliwia specjalistom ds. danych 3D firmy Coenradie automatyczną identyfikację i filtrowanie drzew w celu dokładnego geometrycznego rejestrowania chmur punktów. Dla klientów, którzy chcą tworzyć własne rysunki CAD, oprogramowanie może automatycznie wygenerować czystą chmurę pozbawioną drzew i zaoferować opcję włączenia warstwy drzew, jeśli są one istotne dla projektu.

Tradycyjnie firma Coenradie wykorzystywała tachimetry i technologię GNSS do pomiarów topograficznych, ale postępy w klasyfikacji AI Cyclone 3DR i skanowaniu kinematycznym umożliwiły rozwój procesu modelowania. Podejście to po raz pierwszy posłużyło w projekcie urbanistycznym dla miasta Deventer w 2023 roku.

W ciągu około 30 minut funkcja klasyfikacji AI Cyclone 3DR kategoryzuje wszystkie interesujące obiekty, w tym budynki, krawężniki, rodzaje drzew, miejsca parkingowe i latarnie.

Sklasyfikowane dane wykorzystywane na potrzeby planowania urbanistycznego

Koncentrując się na sadzeniu większej ilości drzew i tworzeniu większej liczby ścieżek dla pieszych i rowerzystów w obszarze Niewe Markt w Deventer, firma urbanistyczna StadLandWater Management en Advies zleciła firmie Coenradie pozyskanie i wykonanie chmury punktów oraz rysunków CAD obszaru o wymiarach 250 m x 250 m.

Zespół pozyskuje chmury punktów w terenie za pomocą skanerów laserowych 3D, takich jak Leica RTC360 i Leica P50. Po zebraniu danych, Coenradie wprowadza chmury punktów i obrazy panoramiczne do Cyclone 3DR w celu ich przetworzenia. Uruchamiając zarówno modele środowiska zewnętrznego, jak i modele klasyfikacji dróg, oprogramowanie systematycznie czyściło dane 3D, uwalniając je od wszelkich zakłóceń, takich jak ptaki, samochody lub ludzie, i usuwało zakłócenia powodowane przez błyszczące obiekty. Pozostałe obiekty, takie jak drzewa, zostały sklasyfikowane na podstawie oddzielnych klas każdego modelu. W ciągu około 30 minut funkcja klasyfikacji AI Cyclone 3DR skategoryzowała wszystkie interesujące obiekty, takie jak budynki, rodzaje drzew, krawężniki, osie dróg, parkingi i latrnie.

“Ręczna klasyfikacja wszystkich tych cech zajęłaby cały dzień pracy, jeśli nie dłużej” - mówi Barnas. "Dzięki klasyfikacji Cyclone 3DR byliśmy gotowi do rozpoczęcia kolejnych kroków w mniej niż godzinę. Klasyfikacja była w 90 procentach trafna. To była ogromna oszczędność czasu.”

Mając gotową sklasyfikowaną chmurę punktów, specjaliści 3D w firmie Coenradie wyodrębnili zarówno rysunek CAD, jak i cyfrowy raport PDF zawierający szczegółowe dane sceny, w tym lokalizacje i typy drzew, wysokość drogi / chodnika w określonych miejscach, parkingi, krawężniki, chodnik i typ nawierzchni, osie drogi oraz lokalizacje latarni i koszy na śmieci. Dostarczyli również przeglądarkę online, aby klient mógł zobaczyć chmurę punktów i obrazy panoramiczne online, umożliwiając im łatwy pomiar odległości, kątów i powierzchni.

“Hostujemy dane online, więc wiemy, że przeglądają szczegółową chmurę punktów niemal każdego dnia” - mówi Barnas. “To kolejny sposób na zapewnienie im dodatkowej wartości.”

"Cyclone 3DR umożliwi nam dalsze wprowadzanie innowacji, przekształcanie tradycyjnych zadań i przesuwanie granic tworzenia nowej rzeczywistości cyfrowej.”

Kształtowanie przyszłości za pomocą klasyfikacji

Dzięki wydajności, elastycznemu nadzorowi i inteligentnej klasyfikacji AI Cyclone 3DR, Coenradie widzi nieskończone możliwości rozwoju swoich produktów.

“Klasyfikacja Leica Geosystems jest podstawą do ułatwienia dalszej pracy w zakresie analizy danych lub produkcji opracowań dla klientów” - mówi Barnas. “Umożliwi nam to dalsze wprowadzanie innowacji, przekształcanie tradycyjnych zadań i przesuwanie granic nowej rzyczywistości cyfrowej, którą możemy tworzyć.”

Ten rodzaj pionierskiego ducha bez wątpienia będzie nadal wspierał Coenradie w dążeniu do bycia pierwszym w przyszłości. 

Chcesz dowiedzieć się więcej o klasyfikacji opartej na AI oraz innych funkcjach i metodach pracy w Cyclone 3DR? Wejdź na nasz kanał Cyclone 3DR na YouTube aby znaleźć samouczki, porady i wskazówki. 

Yannick Stenger
Menedżer produktu, Leica Cyclone 3DR