UAV-kuvauksen prosessointi ja laatu

Abstract

Tämän insinöörityön tarkoituksena oli selvittää miehittämättömällä ilma-aluksella kerätyn datan prosessointia ja sen laatua. Tavoitteena oli myös tutustua UAV-ilmakuvauksen prosessiin kokonaisuutena.

Työssä käytettiin Metropolia Ammattikorkeakoululta valmiina saatua SenseFly ltd:n Swinglet CAM -lennokilla kuvattua ilmakuva-aineistoa, jonka GSD oli n. 3,8–5 cm. Kuvattu alue oli Nokian rengastestikeskus Nokialla.

Kuvat prosessoitiin Agisoft PhotoScan -ohjelmalla pistepilveksi, ja lisäksi käytössä oli Pix4Dpalvelussa prosessoitu pistepilvi. Pistepilviä vertailtiin maastomittauksiin, jotka mitattiin käyttäen RTK- ja takymetrimittausta. Maastomittausten lisäksi pistepilviä vertailtiin Maanmittauslaitoksen pistepilveen. Vertailu suoritettiin käyttäen Microstation V8i- TerraScan- ja CloudCompare-sovelluksia.

Lopputuloksena selvisi, että kummallakin ohjelmalla saatiin asianmukaisia tuloksia käytettyyn kalustoon ja lähtötietoihin nähden. PhotoScanin aineiston tasotarkkuuden RMSarvoksi selvisi 5,6 cm ja korkeustarkkuuden RMS-arvo oli 4 cm. Varsinkin korkeustarkkuus oli odotuksia parempi, mutta tuloksista löytyi systemaattista korkeusvirhettä. Ongelmana UAV-ilmakuvauksessa on aineiston epäluotettavuus joihinkin käyttötarkoituksiin sekä mahdolliset rajoitukset tulevaisuudessa lainsäädännössä. Tekniikka vaikuttaa silti lupaavalta ja tulee yleistymään tulevaisuudessa.

The purpose of this Bachelor’s thesis was to get an overall picture of UAV surveying. For this, the accuracy of the data retrieved with an unmanned aerial system and the processing of the data to a final product was studied. The UAV used in the final year project was a swinglet CAM. Aerial images with a ground sample distance of about 3.8–5 cm were originally used in a test project. The aerial images were processed to a point cloud using Agisoft PhotoScan. The result was compared to points measured with RTK positioning and a total station. Furthermore, the point cloud was compared to point clouds processed by Pix4D and National Land Survey of Finland. In the comparison Microstation V8i, TerraScan and CloudCompare softwares were used. The result showed that both programmes performed well when the prerequisites were taken into consideration. With PhotoScan, the horizontal RMS was 5.6 cm and the vertical 4 cm. Despite the possible problems with data confidence and a potential tightening of the legislation in the future, the technology looks promising and it will become ever more common.