Вопросы и ответы по технологии визуального позиционирования и Leica GS18 I

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

Какие сложности встречаются при съемке с помощью обычного ГНСС-приемника?

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

• Различные обходные пути, например измерение смещения с помощью мерной ленты, использование функций COGO и создание эскизов.
• Дополнительное оборудование в сочетании с RTK-ровером ГНСС, например контроллер CS20 с встроенным дальномером DISTO или 4-метровой вехой. Такой способ 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 ГНСС-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.

Как 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 системе (IMU) и камере открывается доступ к технологии визуального позиционирования GS18 I, позволяющей измерять по изображениям точки, которые недоступны из-за закрытого препятствиями неба или неудобного расположения. Эта новая технология позволяет измерять точки, захваченные на расстоянии, с геодезической точностью.

В каких ситуациях геодезистам следует использовать технологию визуального позиционирования?

Использование технологии визуального позиционирования 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).

Рисунок 2. Измерение фасадов

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

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

• Расчет объема.
• Съемка изображений на месте ДТП для последующих измерений.

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.

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 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.

Рисунок 5. Засечка

Какие базовые принципы лежат в основе технологии визуального позиционирования?

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

 
Рисунок 6. Сочетание датчиков

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

Для измерения точек с помощью GS18 I перейдите на исходную позицию и запустите сбор изображений 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. Любую точку на фотографии можно измерить одним нажатием. Алгоритм, используемый в ПО Captivate, автоматически находит выбранную точку на других снимках и вычисляет ее координаты в локальной системе координат с использованием метода засечки.

Можно ли создавать облака точек из полученных снимков?

Чем отличается GS18 I от GS18 T? 

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 вертикальной 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 выполнив съемку, и уже потом решите, что именно нужно измерить. Это повышает производительность, так как вы можете измерять точки на снимках в поле или офисе и вам не нужно будет возвращаться на место для измерения новых точек.

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.

 

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