Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái

Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái

Máy bay không người lái là một công cụ linh hoạt được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau như: giám sát mỏ, địa chính,lập bản đồ…Một trong những ứng dụng mới nhất của máy bay không người lái là thành lập mô hình 3D, nhờ các chương trình phần mềm đặc biệt có thể biến hình ảnh trên không thành mô hình không gian kỹ thuật số. Cùng dovenhanh.com tìm hiểu cách tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái sau đây nhé.

Mô hình hóa 3D là gì

Mô hình 3D là một biểu diễn ba chiều của một đối tượng được tạo ra bằng cách vẽ các điểm riêng lẻ trong không gian 3D trên trục X, Y và Z.

Các điểm được kết nối bằng các hình dạng hình học, chẳng hạn như hình tam giác, đường thẳng hoặc bề mặt cong, để tạo thành mô hình.

Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái
Cấu tạo mô hình 3D

Bạn có thể tạo ra các mô hình 3D bằng thiết bị cầm tay qua phần mềm tạo mô hình 3D,  cách sử dụng thuật toán hoặc bằng cách quét một đối tượng vật lý.

Và đây chính là nơi máy bay không người lái xuất hiện.

Drone về cơ bản là thiết bị quét bay được trên không trung có thể được sử dụng để quét các vật thể lớn

Ví dụ như tòa nhà, công trường hoặc đơn giản là các khu đất rộng lớn nhờ vào một quá trình gọi là phép đo quang học (phép đo ảnh hàng không,…

Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái
Các phương pháp tạo mô hình 3D

Phép quang trắc, cách biến ảnh trên không thành mô hình 3D

Định nghĩa

Phép đo ảnh quang học là khoa học tạo các phép đo từ ảnh, đặc biệt là ảnh chụp từ trên không,

Phương pháp này có thể được sử dụng để biến ảnh thành mô hình 3D chính xác.

Cách thức hoạt động

Cách thức hoạt động của phép đo ảnh là nó xem xét các bức ảnh của một đối tượng được chụp từ hai hoặc nhiều địa điểm khác nhau.

Chúng sử dụng các góc nhìn khác nhau từ hình ảnh, cùng với dữ liệu vị trí của nơi hình ảnh được chụp, để phân chia vị trí của các điểm trên đối tượng.

Bạn càng có nhiều ảnh chụp đối tượng của bị từ các vị trí khác nhau, thì quá trình tam giác này sẽ càng chính xác.

Kết quả là các vị trí điểm chính xác được vẽ trong không gian 3D là những yếu tố cần thiết để thành lập mô hình 3D.

Ảnh chụp bằng máy bay không người lái rất tốt cho phép đo ảnh vì mọi ảnh chụp bằng máy bay không người lái đều được tham chiếu địa lý.

Các yếu tố vị trí như vĩ độ, kinh độ và độ cao từ GPS của máy bay không người lái và các cảm biến được nhúng vào siêu dữ liệu của ảnh chụp

 

Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái
Phép quang trắc tạo mô hình 3D vật thể

Siêu dữ liệu cũng bao gồm thông tin về cảm biến máy ảnh và quang học trên máy bay không người lái.

Những bức ảnh được gắn thẻ địa lý này có thể được xử lý bằng các chương trình phần mềm như Pix4D, Agisoft (đính kèm link bài biết),

Sau đó thành lập các mô hình 3D với độ chi tiết và độ chính xác cao.

Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái- Làm thế nào đạt kết quả tốt nhất?

Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người, bạn cần thưc hiện 2 điều

Về độ chồng phủ

Trước tiên, bạn cần đảm bảo có độ chồng phủ từ 60 đến 70 phần trăm đối với ảnh cụp của mình.

  • Điều này giúp quá trình xử lý tam giác chính xác hơn và tìm kiếm các điểm giống nhau giữa các hình ảnh.
  • Các ứng dụng trên máy bay như DroneDeploy và Pix4Dcapture cho phép bạn tạo đường bay tự động và thiết kế độ chồng phủ ảnh theo mong muốn
Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái
Độ chồng phủ

Về góc chụp và độ cao bay chụp

Điều thứ hai bạn muốn làm là đảm bảo bạn chụp được ảnh đối tượng ở các góc độ và độ cao khác nhau.

Góc chụp và độ cao
Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái
  • Thông thường, bạn muốn chụp ảnh thẳng xuống từ khoảng 150-200 feet.
  • Sau đó, bạn muốn quay tròn đối tượng của mình ở độ cao lớn với góc 30º độ, ở độ cao trung bình với góc 45º độ và độ cao thấp hơn với góc 70º độ.
  • Bạn cũng muốn điều chỉnh bán kính để giữ đối tượng của mình trong khung hình.
  • Chụp nhiều hình ảnh này sẽ tạo ra mô hình 3D chất lượng cao hơn.
  • Bạn có thể sử dụng nhiều ứng dụng phần mềm có sẵn để xử lý hình ảnh và tạo mô hình 3D
Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái
Các phần mềm tạo mô hình 3D

Tạo mô hình 3D bằng ảnh chụp máy bay không người lái, ứng dụng trong các ngành nghề

Nhờ các ưu điểm như dễ dàng, đơn giản và độ chính xác hình học nên các mô hình 3D được tạo ra bởi hình ảnh bay không người lái được ứng dụng trong nhiều ngành khác nhau.

Tạo mô hình 3D từ UAV trong ngành xây dựng

Ngành xây dựng đã thấy được lợi ích to lớn từ phần mềm tạo mô hình 3D, lập bản đồ và hình ảnh bằng máy bay không người lái.

  • Các công ty xây dựng có thể theo dõi tiến độ của địa điểm xây dựng của họ với các bản cập nhật thường xuyên
  • Đồng thời, họ có thể dễ dàng kiểm tra các khu vực khác nhau của địa điểm.
  • Độ chính xác của các mô hình 3D cũng có nghĩa là chúng có thể được sử dụng để tính toán các phép đo khoảng cách, diện tích và thể tích.
Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái
Tạo mô hình 3D khu dân cư của BVU – Tạo mô hình 3D từ UAV

Ngành khảo sát địa hình và địa chính

Khảo sát đất đai đã cho thấy những lợi ích to lớn từ công nghệ bay không người lái. – – —

  • Tạo các góc nhìn tổng quan phong cảnh của dự án qua việc tạo mô hình 3D từ máy bay không người lái
  • Bạn còn có thể tạo các bản đồ nền địa hình chi tiết, mô hình số bề mặt và ảnh trực giao cùng với

Bạn có thể tham khảo ứng dụng máy bay không người lái trong khảo sát, lập bản đồ địa hình

Giám sát tài sản

Các công ty cung cấp dịch vụ giám sát tài sản cũng có thể sử dụng mô hình 3D và công nghệ lập bản đồ bay không người lái.

  • Họ có thể kiểm tra các góc không nhìn thấy trước đây của tài sản và thiết bị một cách an toàn hơn và hiệu quả hơn.
  • Họ có thể phát hiện các vấn đề tiềm ẩn với mô hình 3D chi tiết, thêm chú thích và xem hình ảnh gốc để có cái nhìn rõ hơn về một khu vực cụ thể
Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái
Mô hình 3D trong giám sát tài sản

Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái trong ngành năng lượng

Các công ty năng lượng cũng sẽ được hưởng lợi từ những loại công cụ này.

  • Phần lớn thiết bị của họ rất lớn và nguy hiểm các địa điểm cơ sở năng lược rất khó tiếp cận .
  • Việc kiểm tra thiết bị bằng mô hình 3D có thể giúp đảm bảo tuổi thọ và hoạt động an toàn của thiết bị.

Tham khảo cách thức sử dụng máy bay không người vào ngành năng lượng:

Tạo mô hình 3D từ ảnh chụp máy bay không người lái trong ngành nông nghiệp

Ngành nông nghiệp mặc dù không nhất thiết phải sử dụng mô hình 3D, vẫn có thể tận dụng dữ liệu từ máy bay không người lái

  • Để tạo bản đồ trực quan cho các cánh đồng của họ.
  • Máy bay không người lái sử dụng các camera đa phổ giúp nông dân giám sát chỉ số thực vật (đính kèm)
  • Từ đó, người nông dân có thể hiểu sâu hơn về sức khỏe cây trồng của họ.

Tạo mô hình 3D từ UAV trong ngành an toàn công cộng

An toàn công cộng cũng có thể sử dụng mô hình 3D để

  • Ghi lại và tái tạo hiện trường vụ án, ghi lại bằng chứng và cung cấp hình ảnh rõ ràng cho các điều tra viên, pháp y và các thành viên bồi thẩm đoàn.
    Các quan chức thậm chí có thể thu thập hình ảnh và dữ liệu sau thảm họa thiên nhiên ở những khu vực thường không an toàn cho người dân.

Tạo mô hình 3D từ UAV trong ngành kiến trúc và kỹ thuật

Các công ty kiến ​​trúc và kỹ thuật cũng đang sử dụng mô hình 3D để

  • Tạo ra các mô hình bối cảnh thực tế và chi tiết cho các tòa nhà và dự án phát triển của họ.
  • Các kiến ​​trúc sư sử dụng các mô hình bối cảnh này để trình bày dự án đã hoàn thành của họ sẽ trông như thế nào
  • Đồng thời, còn trình bày dự án của họ với các nhà đầu tư và các bên liên quan chính.

Tóm lại, trong tất cả các ngành này, máy bay không người lái giúp thu thập dữ liệu có ý nghĩa an toàn hơn, nhanh hơn và hiệu quả hơn

Đồng thời, công nghệ UAV còn giảm thiểu trách nhiệm pháp lý và rủi ro cho người sử dụng

Bài viết Tạo mô hình 3D từ UAV được tài trợ bởi Công ty TNHH Hợp Nhất Bách Việt