HxMap:机载图像和激光雷达数据的同步处理

徕卡地理系统机载系统-软件-HxMap

徕卡地理系统机载传感器,以及高质量和高性能,都有另一个共同点——它们使用统一的高性能多传感器工作流平台HxMap来处理捕获的大量数据。HxMap在尽可能短的时间内提供大范围的快速数据处理更新。

为了更深入地了解使用HxMap进行数据处理的通用性和好处,产品经理Felix Rohrbach解释了“一对所有”软件平台。

HxMap是如何工作的?
徕卡HxMap根据客户的处理需求提供单独的软件模块。这些模块直观地指导您处理激光雷达和图像数据的通用工作流程。在整个预处理步骤中,激光雷达和图像数据集的数据下载、原始质量控制和数据摄取是相同的。特定于传感器的模块包括进一步的步骤,如空中三角测量、辐射测量调整和激光雷达点云注册。HxMap的模块化方法指导用户逐步完成工作流程,在处理激光雷达和图像数据之间只有很小的差异。

HxMap工作流的最后一步——产品生成——允许通过按下按钮输出大量产品,例如:bob综合app下载

  • 参考图像

  • 正射影像

  • 彩色和非彩色点云

  • 纹理和非纹理三维城市模型

这些特点为大型斜项目、全国正射影像或激光雷达测绘和小型工程项目奠定了基础,并提供了完全独立的可扩展性,以用于捕获数据的传感器模型。

HxMap是几种徕卡地理系统解决方案的关键元素。你能解释一下这些解决方案吗?
我们将机载真实感捕获称为数据采集和数据处理bob综合app赌博的结合。在徕卡地理系统公司,我们为特定应用创建了机载现实捕获解决方案,将HxMap与适当的机载传感器捆绑在一起。这使我们的用户能够实现处理基础设施的最高效率和完全可扩展性,而与徕卡地理系统机载传感器用于项目无关。

真实性是徕卡CityMaper或CityMaper-2混合斜成像和激光雷达传感器与HxMap的组合。该解决方案是三维城市建模应用的理想选择,可生产二维图像产品、激光雷达点云以及三维城市模型。bob综合app下载

现实世界徕卡DMC III带HxMap的帧相机传感器。此配对最适合于2D中的大面积成像项目。

房地产经纪人将HxMap与莱卡泰兰堡酒店和徕卡ALS80线性模式激光雷达传感器或徕卡SPL100单光子激光雷达传感器。这种组合是为区域和国家激光雷达测绘项目设计的。

在HxMap中,有几个用于特定应用的模块。你能扩展一下这些模块吗?
HxMap可以通过添加模块来个性化,以满足任何用户的独特需求。

HxMap提供程序模块为用户提供了加载收集的数据、运行“摄取到预处理”、应用地理参考、然后可视化结果以执行质量控制的基本功能。提供者模块还包括工作流管理器,它是我们的主要应用程序,用于指导用户完成各种处理步骤。数据可以加载到地图视图中,也可以加载到特定的查看器模块中以供进一步检查。

HxMap核心成像模块提供处理图像数据集所必需的功能。强大的自动点匹配功能可在各个观察方向收集的图像之间生成所需的连接点。通过空中三角测量,将使用测量值优化图像方向。HxMap为倾斜数据集提供了多种三角剖分算法和分层处理模式,允许处理客户见过的最大的映射项目。HxMap三角测量还允许用户直接将任何未对准角度应用于相机校准。

HxMap核心激光雷达模块使用激光雷达数据处理所需的所有功能完成功能集。简单的一键激光雷达校准计算传感器参数的调整,并输出更新的项目校准以供进一步处理。行到行注册进一步提高了整个项目的匹配质量。在任何时候,用户都可以运行内置的QA工具来评估单行或整个项目的数据质量。

HxMap 3D建模器模块补充前面的模块。3D建模算法将图像和激光雷达数据作为独立数据集或作为混合数据集,并提取3D建筑几何图形。HxMap允许用户提供已知的建筑示意图来生成建筑或直接运行建筑生成,而无需任何事先信息。提供的数据集的附加信息,如根据图像数据计算的点类别或植被指数,用于进一步提高提取建筑物的质量。

HxMap如何让用户受益?
HxMap是一个快速、直观和高效的后处理平台,使用户能够在一个通用界面内生成所有已知的数据产品。这意味着bob综合app下载

  • 完全可扩展性
    HxMap是机载地形激光雷达和成像数据的统一处理工作流,用户可以独立于项目交付物使用相同的处理基础设施,在需要时提供完全的灵活性来扩展处理基础设施并生产所有产品。模块化功能为我们的客户提供了保持低初始投资并在需要时扩展基础设施的选项,从而能够一致地使用其全部处理能力。bob综合app下载

  • 节省时间和成本
    您和您的员工只需精通一个简单的用户界面即可生产任何已知的机载数据产品,您的生产员工无需额外培训即可处理图像和激光雷达数据。不要浪费时间在软件包之间移动数据,而是从一个端到端的工作流中获益。

  • 前所未有的数据吞吐量
    利用业界最快的数据吞吐量,更高效地处理任意数量的数据。HxMap已经在处理SPL100数据方面进行了尝试和测试,SPL100数据每秒捕获600万个点,因此已知它由非常大的数据集组成。

在当今的领域中,HxMap帮助用户克服了哪些挑战?
回顾我刚开始的时候,经常会看到单工作站处理环境。摄影测量或激光雷达专家将坐在他们的机器前,机器拥有本地运行所有处理步骤所需的所有数据和软件。一旦启动,它就变成了一个等待游戏,直到过程完成,下一步可以启动。

挑战1:数据量

如今,任何现代传感器都会产生海量数据。原始CityMaper的一个粗略经验法则是,1小时的数据收集将产生3TB的原始数据。尽管数据量在过去几年中成倍增长,但我们客户及其最终客户的交付期限并未改变。尽管数据量有所增加,但仍需要在可接受的时间范围内检查、处理和交付数据。多亏了HxMap的分布式处理能力,这一点现在成为可能。

挑战2:数据处理筒仓

转向分布式处理也会带来新的痛点。如果同时操作图像和激光雷达传感器,您可能会面临两个工作流都需要放大的现实。设置筒仓式处理环境听起来很容易,但一旦数据输入停止(例如,由于恶劣天气),就会导致资源无法充分利用。得益于HxMap的混合工作流,分布式处理在一个组合环境中设置,该环境可以配置为使用任何可用容量,而不依赖于数据类型。

挑战3:人力

最后一个挑战是指我们的处理集群无法处理的任何工作流步骤。许多质量控制步骤仍由人员执行,因为需要他们的专业知识来评估数据是否符合要求的质量。这里的第一个问题是,随着数据量的增长,需要更多的员工来确保吞吐量。然而,要找到专业的工作人员既困难又昂贵。HxMap通过帮助用户评估收集数据的质量来解决这一问题,通过图形表示和质量指数的客户报告,即使是普通用户也可以评估数据集。处理专家可以成为团队负责人,只有在这种关键的边缘情况下才需要咨询。

当今市场的焦点是自动化。HxMap如何支持下一个技术前沿?
对自动化的关注是上述挑战的逻辑结果。将以前的手动任务转换为自动化处理步骤,不仅可以在单个工作站上运行,还可以将其直接发送到处理集群。除了在培训上节省时间、金钱和精力外,现在还可以根据当前的工作量和交付时间表扩展生产步骤。HxMap已经为处理任务(如传感器校准、自动点匹配、线对线注册、建筑物生成等)提供了这些好处。所有这些都是以前繁琐的手动任务,现在可以在HxMap工作流中自动运行。

HxMap未来将把行业带向何方?
最近每个项目的像素和点数量不断增加的趋势将继续下去。这不仅是因为项目以更高的分辨率飞行,还因为内容即服务(CaaS)计划(如HxGN内容计划)的增长。虽然无人机开始满足勘测级小规模数据采集的需要,但航空勘测正在向区域、国家甚至大陆采集方向发展。

在不影响数据质量的情况下,找到创新的方法来自动化处理步骤,这将是将手工工作转变为可扩展和可分发工作的一项基本任务。混合数据的使用——如CityMaper传感器收集的数据——看起来有望通过合并来自多种传感器类型的信息来提高数据质量。我们的城市建模引擎是一个很好的例子,利用激光雷达和图像技术的优势,高效地创建高质量的3D产品。bob综合app下载

除了使我们当前的工作流程更加高效外,我们还希望扩大我们的客户能够在HxMap中生成的产品范围。Hexagon范围内的计划和收购使我们能够获得新技术,我们的任务是将这些技术转化为客户的创新产品。bob综合app下载bob体育报道



Felix Rohrbach是徕卡地理系统公司HxMap的产品经理。
他在航空测绘行业拥有十年的经验,负责开发和采用摄影测量和激光雷达处理软件。

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