La capture oblique intelligente de la Zenmuse P1 révolutionne la photographie aérienne oblique et la cartographie 3D

Les géomètres et les professionnels du SIG ont les normes les plus élevées en ce qui concerne leurs outils et leur métier. Il n’est pas étonnant que de nombreux géomètres se tournent vers les drones pour leurs besoins de cartographie et de modélisation 3D. Les drones d’arpentage obtiennent systématiquement des résultats conformes aux normes de précision d’arpentage et, par rapport aux techniques d’arpentage traditionnelles, les drones réduisent considérablement le temps, les coûts et les efforts requis.

Arpenter avec des drones est plus compliqué que de prendre quelques photos d’en haut . Plusieurs étapes sont nécessaires, de la préparation des points de contrôle au sol à la planification de la mission, en passant par le traitement des images que vous capturez avec un logiciel d’arpentage .

Souvent, les géomètres sont chargés de produire des orthomosaïques haute résolution construites avec des techniques de photogrammétrie ou des modèles 3D créés avec des caméras obliques et des techniques de topographie 3D.

Avec le dernier combo d’arpentage phare de DJI, le Matrice 300 RTK (M300 RTK) et la charge utile Zenmuse P1, les géomètres ont à portée de main la solution d’arpentage ultime en termes de précision et d’efficacité. Grâce à la fonction Smart Oblique Capture (SOC) du P1, les géomètres peuvent désormais capturer et créer des modèles 3D de leurs cibles plus efficacement que jamais.

Qu’est-ce que la photographie oblique ?

Dans l’arpentage par drone, une technique qui a connu du succès dans la modélisation 3D est l’utilisation de la photogrammétrie oblique, où les images sont capturées par plusieurs lentilles. Ces lentilles multiples sont montées ensemble dans un réseau avec des angles d’axe fixes. Les images résultantes révèlent des détails qui sont parfois manqués lors de la capture de photographies verticales uniquement, telles que des éléments masqués par la végétation ou de hautes structures.

Les systèmes de caméras obliques utilisent traditionnellement une plate-forme mécanique avec cinq caméras dans des positions fixes dans une configuration croisée ; une caméra au centre est entourée de quatre autres caméras, devant, derrière, à gauche et à droite, équidistantes à 90 degrés d’intervalle. Ce système place la caméra centrale à un angle oblique où l’angle “nadir” (le point directement sous la caméra au niveau du sol) est à un point fixe connu dans l’image.

Une charge utile de caméra oblique

Avantages de la photographie oblique

Les exigences en matière de modèles 3D précis ne cessent d’augmenter. Par exemple, dans le cadre de la cartographie urbaine, les modèles 3D sont utilisés pour la gestion de l’espace, l’analyse des besoins énergétiques, la surveillance du trafic et de la pollution et la gestion des catastrophes. En topographie, un modèle 3D précis peut identifier les problèmes potentiels au début de la chronologie d’un projet.

Par rapport à la photographie aérienne verticale, la photographie oblique présente de nombreux avantages. Alors qu’un angle vertical peut aider à montrer le placement d’éléments tels que des bâtiments, des rues ou des espaces ouverts les uns par rapport aux autres, les photos aériennes obliques sont plus efficaces pour donner une perspective de l’apparence d’éléments qui s’élèvent du sol comme des bâtiments, la topographie, le feuillage, etc par rapport au sol et à l’horizon.

Certains autres avantages de la photographie oblique incluent:

• Les images capturées avec une caméra oblique révèlent des détails qui, autrement, auraient pu être obstrués dans la vue verticale par le feuillage ou de grands bâtiments.
• La photographie oblique facilite la détermination précise de l’élévation des caractéristiques, par rapport aux photographies aériennes verticales
• Contrairement à une configuration orthographique, où la caméra centrale regarde directement vers le bas, le système oblique capture beaucoup plus de données de hauteur relative devant lui. Cela annule également toute distorsion de l’objectif dans toutes les directions autour du point focal, dont la méthode orthographique pourrait souvent souffrir.
• En utilisant plusieurs prises de vue à des intervalles contrôlés, les informations de position et de hauteur relative recueillies à partir de chaque ensemble de données peuvent être comparées, contrastées, puis fusionnées pour donner les informations de hauteur relative entre les éléments de la zone cible, produisant une carte des données de position et de hauteur, qui peut être rendu sous la forme d’une carte 3D de la zone étudiée.

Limites des caméras obliques

Cependant, il existe des inconvénients associés aux réseaux de caméras obliques traditionnels. En raison du nombre de lentilles, l’équipement peut être très lourd et coûteux. Une charge utile plus lourde signifie des temps de vol plus courts et plus de temps passé à échanger les batteries de drones, en particulier pour les missions d’arpentage à grande échelle.

En revanche, si vous tentez une photogrammétrie oblique ou une modélisation 3D avec une seule caméra, cinq vols sont nécessaires (Nadir, FBLR), ce qui prend beaucoup plus de temps. Depuis un certain temps, une nouvelle solution plus légère, plus rapide et plus économique a été recherchée.

Qu’est-ce que la capture oblique intelligente ?

Smart Oblique Capture (SOC) est un nouveau processus alternatif, exclusif au P1 et au M300, qui utilise une seule caméra montée sur un cardan pour fonctionner comme les cinq caméras dans un système de caméra oblique. Le P1 est un appareil photo “traditionnel” (pas un appareil photo oblique) avec un seul objectif, mais peut produire les mêmes résultats grâce à un logiciel élégant.

Lors du dessin de la zone de cartographie sur l’application DJI Pilot (lors de la planification de la mission), le SOC divise automatiquement la zone d’arpentage cible en différentes “sections”. Ces sections indiquent le nombre d’angles de photo capturés dans cette zone. Par exemple, les sections au centre de la zone de relevé reçoivent cinq photos, une à chaque angle (nadir, avant, arrière, gauche et droite). Les sections à la périphérie de la zone d’arpentage nécessitent moins de photos.

Avec Smart Oblique Capture, étant donné que les photos de chaque “ensemble” de prises de vue ne sont pas prises simultanément, les données de position, la vitesse du drone et la direction de la nacelle sont intégrées dans les métadonnées de chaque photo afin de compenser le changement de position et de perspective ; similaire aux calculs mathématiques utilisés pour fusionner les captures consécutives dans un réseau de caméras obliques.

Dans cette vidéo, vous verrez que les zones vert foncé ne prennent qu’un seul cliché latéral, uniquement pour les données de hauteur. Les tirs au nadir ne sont capturés que dans les zones jaune et vert clair, puis en plusieurs points dans la zone cible désignée rouge, où le plus d’informations sont nécessaires.

Une fois votre enquête terminée, vous pouvez utiliser un logiciel de post-traitement, comme DJI Terra , pour rassembler toutes les données et produire les modèles 3D requis ; la carte SD peut simplement être branchée sur un ordinateur portable pour importer les images à traiter.

Chaque ensemble de données de prises de vue (Nadir, FBLR) est comparé les uns aux autres, où les prises de vue au nadir sont utilisées pour créer une carte 2D descendante. Les tirs directionnels de chaque position sont comparés afin de désigner des informations de hauteur relative pour ces éléments sur la carte 2D.

Vos missions d’arpentage capturées avec les M300 RTK et P1 peuvent être traitées de manière native à l’aide de DJI Terra , notre logiciel d’arpentage par drone tout-en-un utilisé pour planifier, visualiser, traiter et analyser la photographie aérienne. L’application permet à l’utilisateur de restituer et de visualiser rapidement les données en temps réel et réduit les temps de post-traitement. Il crée des résultats de mesure détaillés et précis pour des orthomosaïques 2D haute résolution et des reconstructions de modèles 3D réalistes et entièrement navigables.

Avantages de la capture oblique intelligente

• Le P1 est une charge utile qui remplace le besoin d’un système oblique multi-caméras. Cela réduit le poids et augmente la maniabilité et la flexibilité de déploiement ; être attaché à un drone, par opposition à être connecté à la coque d’un avion plus gros, est un avantage majeur.
• Le SOC réduit le nombre de photos inutiles capturées. Cela signifie qu’il n’y a pas de temps perdu à prendre des photos à la périphérie de la cible d’arpentage ainsi que moins d’espace et de mémoire utilisés, ce qui se traduit par un temps de traitement plus rapide.
• Les objectifs de caméra interchangeables sur le P1 permettent de changer d’objectif en fonction des besoins d’un projet. Ceci n’est pas réalisable avec une caméra oblique traditionnelle.
• En plus des modules RTK du M300, le SOC peut tirer pleinement parti de la cinématique de post-traitement . Dans les situations où RTK n’est pas disponible, PPK est disponible car les fichiers de mission sont stockés avec les observations GNSS d’origine et les fichiers TimeStamps.MRK.

En savoir plus sur la Zenmuse P1

Le P1 est la charge utile de photogrammétrie et d’arpentage phare de DJI. Avec un capteur plein cadre de 45 MP, à faible bruit et haute sensibilité avec des objectifs à mise au point fixe interchangeables 24/35/50 mm sur un cardan stabilisé à 3 axes, il s’agit de notre caméra d’arpentage la plus puissante à ce jour. Le P1 peut prendre une photo toutes les 0,7 secondes (avec des vitesses d’obturation allant jusqu’à 1/2000ème de seconde) et peut couvrir 3 km ² en un seul vol.

Le P1 est compatible avec la Matrice 300 RTK de DJI, notre dernière plate-forme de drone commerciale. Capable de détection et de positionnement dans 6 directions, 55 minutes de temps de vol et une portée de 15 km, le M300 est un nouvel ajout bienvenu à toute flotte de drones. 

Allez de l’avant, soyez intelligent

En réduisant le nombre d’images prises, le SOC réduit efficacement le temps en vol d’une mission et, par conséquent, le temps total d’arpentage et de cartographie. Cela a l’avantage supplémentaire d’une réduction ultérieure de 20% à 50% du temps de post-traitement.

Avec l’utilisation croissante des drones dans l’arpentage, la cartographie et la construction, il est constamment nécessaire que leur utilisation devienne plus simple et plus économique, en termes de temps et de coût. Smart Oblique Capture est l’une de ces innovations qui couvre les deux. 

Nous espérons que vous avez apprécié notre article de blog.

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