关于视觉定位和徕卡GS18 I的问答

GS18我

产品工程师梅特卡·马杰里克回答有关视觉定位技术和徕卡GS18 I GNSS RTK漫游车的问题。

使用传统GNSS传感器进行测量时面临哪些挑战?

为了能够测量点,GNSS传感器需要接收卫星信号。只有当GNSS RTK传感器具有进入开放的天空和极点尖端是在物理上可以到达的点。如果这是不可能的,测量师可以使用其他方法,如:

  • 不同的解决方案,例如胶印胶印,使用COGO功能和草图
  • 与全球导航卫星系统RTK传感器结合使用的附加设备,例如CS20集成DISTO或4米长的杆子。这种测量方法不仅费时,而且可能会影响精度。
  • 全站仪等替代传感器。当只有几个点无法用GS传感器测bob apple量时,使用此类替代方案也可能很耗时。

在以下情况下,用户将面临额外的挑战:许多细节需要调查.用极点尖端测量每个单点需要大量的现场时间。还有一个风险是,有些点被遗漏了,网站需要重新访问,导致额外的成本。

徕卡GS18 I如何克服这些挑战?

使用GS18 I不需要使用其他耗时的方法或额外的设备。由于GNSS的集成,IMU(惯性测量单元)和一个相机,与阻碍观点天空和其他访问点可以从图像测量使用视觉定位技术在GS18。这项新技术允许的兴趣点捕获从远处与survey-grade测量精度。

在什么情况下测量专业人员会使用视觉定位技术?

视觉定位特别适用于:

  • 绘制数百个点的地图。
  • 测量无法到达的点,如穿过繁忙的街道、门后或在危险区域(如有被狗攻击的风险、危险的公用设施、屋顶边缘)。


图1-徕卡GS18 I GNSS RTK漫游车在围栏上方测量点

  • 在有GNSS讯号障碍的地方(如屋顶、阳台或树下)设测点。
  • 建筑物立面上的测量点(例如窗户的角和屋顶的高度)。

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图2 -测量faç艾德斯

  • 测量额外的点而不需要重新访问站点。
  • 生成捕获对象的点云。

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图3-由GS18 I捕获的图像组生成的点云

  • 库存量的计算。
  • 捕获碰撞场景的图像以进行点测量。

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图4 -捕捉碰撞场景

谁应该使用GS18 I?

GS18 I专为需要轻松测量传统GNSS RTK漫游车难以到达的点的用户而设计。GS18 I是用户现场收集大量数据的理想工具。用户可以稍后决定在图像中测量哪些点的测量等级精度。

我的GS18如何工作?(测量原理)

让我们以下面的视频为例。

用户想要测量战壕中一些感兴趣的点。所有需要做的是沿着沟渠行走,相机指向管道,而GS18 I自动捕捉图像。GS18 I以2hz的频率捕获图像,确保最佳图像重叠和几何形状。一旦捕捉停止,图像将由Captivate上运行的算法自动处理。对捕获的图像进行处理后,可以直接用于点测量。
在捕捉过程中,GS18 I检查位置和倾斜质量是否足够准确。如果没有,则自动停止捕获,但已捕获的图像将被处理。此外,GS18 I通过从图像中提取特征(特征点)来建立连续图像之间的几何连接。

下面的视频展示了在GS18 I上运行的算法如何在捕获过程中跟踪特征:

图像可以立即用于点测量。这是由视觉定位技术实现的。

需要哪些软件来处理捕获的图像?

在CS20 LTE或BASIC控制器或CS35平板电脑上运行的Captivate软件完全支持gs18i。

Captivate将自动处理、定位和定向捕获的图像,从而确保现场的质量控制。使用类似技术时,无需手动匹配任何参考点或参考线。

如何在图像中测量点,需要哪些软件?

通过在CS20 LTE或BASIC控制器或CS35平板电脑上运行的Captivate内的图像测量点数。用户可以在拍摄完图像后立即测量现场的点。

图像也可以导入Infinity,用户可以在大屏幕上测量办公室中的点。

只需在图像中选择一个点,算法就会自动匹配其他图像中的相同点。只需点击一下,测量点的3D坐标就会被计算并存储在Captivate中,就像它们在极点尖端时一样。

当使用其他解决方案从图像计算三维坐标时,必须手动从每个图像中拾取点。使用GS18 I,无需在每张图像中手动拾取点,因为算法可以为您完成这项工作。当在连续图像中匹配拾取的点时,点的三维位置将通过向前相交的方式重建,如下图所示。

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图5-前方交叉口

视觉定位技术的基本原理是什么?

视觉定位技术是基于GNSS位置、IMU和捕获图像提供的信息。

传感器融合
图6 -传感器融合

让我们以下面的视频作为测量原理的示例。

要用gs18i测量点,请转到Captivate的起始位置并开始拍摄图像。现在拿着GS18 I往前走,相机对着墙角。图像将以2hz的频率自动捕获。在捕获停止后,Captivate通过将来自GNSS和IMU的数据与图像识别的特征相结合,自动计算图像在全球坐标系中的位置和方向。然后将这些图像保存为Captivate中的图像组。

图像被实时处理,并可在捕获停止后立即用于测量点。仅使用一个图像,一次单击即可测量一个点。在Captivate上运行的算法将自动匹配其他图像中拾取的点,并通过前向交点计算该点在局部坐标系中的坐标。

也有可能从捕获的图像中创建点云吗?

是的,GS18 I拍摄的图像也可以在Infinity office软件中用于生成3D点云。

GS18 I和GS18 T有什么不同?

GS18 I是徕卡地理系统公司GS传感器产品组合的新旗舰产品。它具有GS18 T的所有功能以及视觉定位技术的附加值。
就像任何其他的GS传感器,GS18我可以使用RTK校正从所有的GNSS校正服务。为了获得GS18 I的最佳测量性能,我们建议使用HxGN SmartNet,这是一种GNSS校正服务,可用于任何GNSS设备,并持续监控完整性、可用性和准确性。


为什么我要投资徕卡GS18 I?

以下是为什么GS18 I可以为用户带来好处:

  • GS18i是一款多才多艺的GNSS RTK传感器。它可以用水平或倾斜的杆来测量点。此外,它还可以用来测量不可达点调查级精度通过从图像中捕捉和测量。
  • 不可访问的点可以很容易地捕捉在图像中而不妥协安全.不必担心如何在繁忙的街道上或在有危险狗的房产上测量点。
  • 通过高效地捕捉场景并在稍后决定应测量的内容来减少现场时间。这提高了生产效率,因为您可以从现场或办公室的图像中测量点,而无需返回现场测量新点。

用户在使用gs18i时应考虑什么?

视觉定位技术是基于GNSS和IMU测量以及集成相机捕获的图像。使用gs18i进行图像测量时,需要考虑以下几个条件:

  • GS18 I需要在测量期间有足够的接收GNSS信号。如果全球卫星导航系统卫星的跟踪丢失,捕获将自动停止。
  • 如果需要视觉定位,请避免在黑暗条件下或直接面向太阳时使用,因为拍摄图像中的足够特征不容易识别,无法与之匹配。
  • 为了获得最佳的精度和性能,从2m到10m的距离捕捉感兴趣的对象。

    当从低于2米的距离拍摄图像时,由于相机的焦距固定,图像会变得模糊。另一方面,当从大于10 m的距离捕获图像时,精度会降低。

  • 它可以从距离物体小于2米或大于10米的距离捕捉图像。在这种情况下,用户要考虑到,精度可能会降低。还有一个风险是不可能使用图像来测量点。

  • 图像捕捉速度优化为正常行走速度。安装在移动车辆上的GS18 I无法使用,因为图像可能会模糊。

梅特卡·马杰里克

梅特卡·马杰里克
产品工程师
徕卡测量系统

了解更多关于徕卡GS18我,请访问:www.sendai-torema.com/GS18I

徕卡GS18我
带有视觉定位的GNSS RTK漫游者

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徕卡地理系统开发了一个在线学习平台,进一步教育客户最大限度地使用他们的仪器的功能。
徕卡地理系统开发了一个在线学习平台,进一步教育客户最大限度地使用他们的仪器的功能。

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