پرواز و پردازش تصاویر پهپاد فتوگرامتری

دوره آموزشی پرواز و پردازش تصاویر پهپاد فتوگرامتری

در سال های اخیر پرنده های بدون سرنشین (UAV یا پهپاد) به طور گسترده در کشورهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند و بسیاری از مأموریت های هوایی تولید نقشه های بزرگ مقیاس توسط این پرنده ها انجام شده است. با توجه به قابلیت های بالای این سکوها، استفاده از آن ها در نقشه برداری هوایی یا شاخه فتوگرامتری به عنوان موضوعی مطرح و پویا در کشور در حال بحث، پژوهش و بهره برداری است. از دیگر مزایای تکنیک فتوگرامتری پهپاد یا UAV Photogrammetry می توان به در دسترس بودن تجهیزات پرواز و پردازش، اقتصادی بودن، و تولید خروجی ها و محصولات مکانی متنوع مانند ابر نقاط سه بعدی و رنگی، مدل های سه بعدی دارای بافت، مدل های رقومی زمین و سطح، منحنی میزان، تصاویر قائم موزاییک شده یا اورتوموزائیک اشاره کرد. شرکت کنندگان در این دوره ضمن آشنایی با مفاهیم اولیه فتوگرامتری و سکوهای تصویربرداری، چگونگی انجام یک پروژه فتوگرامتری پهپاد از مرحله انتخاب نوع پرنده و دوربین عکسبرداری مناسب تا طراحی پرواز، طراحی نقاط کنترل زمینی، آنالیزهای دقت و پردازش اصولی تصاویر هوایی را فرا خواهند گرفت.

سرفصل های دوره پرواز و پردازش تصاویر پهپاد

روز اول و دوم: مباحث تئوری همراه با ارائه اسلایدهای آموزشی و جزوات تایپی

• معرفی سامانه های هوایی بدون سرنشین، اجزا و کاربردهای آن
• شناخت گونه های مختلف پهپادهای نقشه برداری
• مقایسه قابلیت های پرنده های بال ثابت و مولتی روتور (عمود پرواز) و عملکرد آن ها در پروژه های نقشه برداری
• معرفی دوربین مناسب برای استفاده در پرنده های بدون سرنشین
• معرفی انواع دوربین های متریک و غیر متریک، سنسورها، اجزا و کاربردهای آن
• شناخت انواع تصاویر مرئی و طیفی و فرمت های رایج
• آشنایی با اصول تصویربرداری، معرفی پارامترهای مؤثر در نوردهی یا exposure، آشنایی با نحوه تصویربرداری در حالت های اتوماتیک، دستی، اولویت شاتر و…
• آشنایی با پارامترهای توجیه داخلی و خطاهای مربوط به لنز (اعوجاج لنز)
• نحوه تشکیل مدل سه بعدی از تصاویر دو بعدی
• بیان تئوری های لازم فتوگرامتری: توجیه نسبی، توجیه مطلق، پارامترهای توجیه خارجی
• بیان تئوری های لازم درباره GSD، مقیاس عکس، مقیاس نقشه، دقت مورد نیاز، ارتفاع پرواز، فاصله کانونی، پیکسل پیچ (pixel pitch) و …
• بیان اصول فتوگرامتری در طراحی پرواز
• تعیین پارامترهای پرواز شامل: انتخاب پوشش طولی، پوشش عرضی، ارتفاع پرواز
• تست حد تفکیک تصویر (وضوح تصویر) با تارگت ستاره ای زیمنس و روش محاسبه GRD=k.GSD
• معرفی انواع الگوهای خطوط پرواز با توجه به نوع پروژه و پیچیدگی های آن
• طراحی نقاط کنترل زمینی و توزیع مناسب در منطقه
• معرفی نرم افزارهای اندرویدی و iOS در طراحی پرواز
• معرفی نرم افزارهای پردازش تصاویر پهپاد فتوگرامتری

روز سوم – پردازش اصولی تصاویر پهپاد با معرفی نقاط کنترل زمینی و چک

• معرفی حداقل سیستم مورد نیاز برای پردازش تصاویر و راهکارهای افزایش سرعت پردازش
• معرفی نرم افزار Agisoft PhotoScan – MetaShape ، آشنایی با محیط نرم افزار، قابلیت ها و کاربردهای آن
• شروع به کار با نرم افزار فتو اسکن (مِتاشِپ) و وارد کردن تصاویر به نرم افزار
• بررسی کیفیت تصاویر و بحث روی پارامترهای تصویربرداری و نوردهی تصاویر
• نحوه پردازش اصولی تصاویر پهپاد با معرفی نقاط کنترل زمینی
• تولید ابر نقطه سه بعدی رنگی
• تولید مدل سه بعدی یا مِش mesh به همراه بافت texture
• تولید مدل رقومی سطح DSM
• تولید موزائیک عکسی قائم (اورتوموزائیک)
• معرفی قابلیت Batch Process در متاشیپ
• ویرایش و طبقه بندی ابر نقاط با ابزارهای دستی و اتوماتیک نرم افزار
• تولید مدل رقومی ارتفاع DEM از ابر نقاط فیلتر شده
• معرفی روش های ممکن در رسم منحنی میزان و رسم اتوماتیک منحنی میزان
• معرفی ابزارهای اندازه گیری بر روی مدل های رقومی (مساحت و حجم)
• معرفی ابزارهای ترسیم نقطه، خط، پلیگون و خروجی از Shape های ایجاد شده
• نحوه برش لبه های اضافی موزائیک عکسی قائم هنگام گرفتن خروجی
• نحوه وارد کردن موزائیک عکسی قائم به سایر نرم افزارها مانند سیویل تری دی Civil3D یا گلوبال مپر
• آماده سازی داده ها برای عملیات تبدیل و ترسیم
• رفع اشکال، پرسش و پاسخ و معرفی منابع آنلاین و مقالات مرتبط با سرفصل های ارائه شده در دوره

روز چهارم – آماده سازی های پیش از عملیات اجرایی

• طراحی پرواز در نرم افزار اندرویدی Pix4Dcaprure و اپلیکیشن Map Pilot روی iPad
• آشنایی با پرنده فانتوم 4 پرو، نحوه آماده سازی پرنده برای پرواز (چک لیست های قبل از پرواز)
• کالیبراسیون های مورد نیاز پرنده فانتوم 4 پرو (رادیوکنترلر، Compass ،IMU، گیمبال، سنسورهای ویژن)
• نکات شارژ و نگهداری باتری های هوشمند پرواز فانتوم های سری 4
• پرواز با شبیه ساز پرواز DJI Flight Simulator
• معرفی نرم افزار DJI Assistant 2 برای کالیبره کردن سنسورهای ویژن و آپدیت فرمور پرنده
• کار با اپلیکیشن DJI GO 4 و آشنایی با منوهای ضروری این اپلیکیشن پیش از انجام عملیات پرواز
• نحوه تنظیم دوربین و پارامترهای نوردهی در اپلیکیشن DJI GO 4

روز پنجم – عملیات اجرایی

• حرکت به سمت فیلد
• ایجاد تارگت های مصنوعی در منطقه مطابق با طراحی صورت گرفته توسط نقشه بردار زمینی
• آموزش نحوه برداشت مختصات نقاط کنترل زمینی و نقاط چک با جی پی اس چند فرکانسه به روش Network RTK
• آماده سازی پرنده برای پرواز
• اجرای آیتم های چک لیست پرواز
• استارت کردن پروژه طراحی شده و انجام پرواز
• پایان مأموریت، لندینگ و روش اصولی گرفتن پرنده توسط عامل پرواز
• انتقال دیتای برداشت شده به شرکت کنندگان برای تمرین پردازش تصاویر

لازم به ذکر است پس از پایان دوره، محتوای ویدیویی آموزش نرم افزار و اسلایدهای ارائه شده در کلاس با انتقال به هارد و فلش به شرکت کنندگان اعطا خواهد شد.