Aihearkisto: Topcon

Topconin lennokkijärjestelmät ja ContextCapture-ohjelmisto

Miehittämättömät lennokit (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) ja lennokkijärjestelmät (UAS) ovat kovassa huudossa eri sovellusalueilla, myös kartoitustyössä. Topconin Falcon 8 -oktokopterilla sekä kiinteäsiipisellä Sirius Pro -lennokilla saa halutun kohteen valokuvattua tarkasti ja kattavasti.

Lennokin lisäksi tarvitaan kuitenkin myös edistynyt ohjelmisto, jotta kuvattu aineisto saadaan kolmioitua fotogrammetrisesti ja siitä muodostettua vaikkapa tiheä luokiteltu pistepilvi, tarkka digitaalinen korkeus- (DEM) tai pintamalli (DTM), muu 3D-malli tai georeferoitu ortomosaiikki. Mallilta voidaan mitata niin koordinaatteja, etäisyyksiä, pinta-aloja kuin tilavuuksiakin, ottaa poikkileikkauksia ja tehdä analyysejä päätöksenteon pohjaksi.

Topcon julkaisi yhteistyösopimuksen ohjelmistotalo Bentleyn kanssa viime lokakuussa, ja nyt se tarjoaa em. lennokkijärjestelmiensä tuottaman aineiston käsittelyyn Bentleyn ContextCapture -ohjelmistoa. Sillä yksityiskohtaisten pistepilvien, 3D-mallien ja ortokuvien muodostaminen valokuva-aineistosta onnistuu käden käänteessä. ContextCapture on myös integroitavissa esimerkiksi CAD-suunnittelun, paikkatiedon, rakennustekniikan ja maanmittauksen työnkulkuihin ja se tukee yleisimpiä tiedostoformaatteja.

Alla esimerkkivideo ContextCapturella muodostetusta 3D-mallista…

https://player.vimeo.com/video/201004792

…ja tässä Bentleyn ContextCapture-sivulta toinen esimerkkiaineisto selaimessa tarkasteltavaksi. Navigointi aineistossa onnistuu hiirellä, kokeile myös vaihto- tai ctrl-näppäin pohjassa ja hiiren rullalla. Oikean yläkulman valikosta löytyy myös yksinkertainen mittaustyökalu – monipuolisemmat sitten ContextCapturessa tai käyttämässäsi 3D-työasemaohjelmistossa.

Toinen edustuksessamme oleva ohjelmisto kuvausaineiston käsittelyyn on Agisoft Photogrammetric Kit for Topcon, joka tunnetaan maailmalla laajasti myös Agisoft Photoscan Professional:ina.

Lisätietoa niin lennokkijärjestelmistä kuin ohjelmistoistakin saat meiltä geocenterläisiltä.

Sirius-lennokkijärjestelmän uudet ominaisuudet

Topcon julkaisi aiemmin huhtikuussa 5.0 -version miehittämättömästä Sirius Pro -lennokkijärjestelmästään (UAS) . Suomessa Siriuksen edustaja on Nordic Geo Center.

Uutuutena Sirius Pro 5.0:ssa on mm.

  • Täysin kolmiulotteinen lennonsuunnittelu (Full 3D flight planning). Monet lennonsuunnitteluohjelmistot eivät huomioi maaston korkeuden muutoksia, vaan suunniteltu lentoreitti kulkee samassa tasossa. Tällöin etäisyys maanpintaan ja sitä kautta näytetiheys maastossa (GSD, Ground Sample Distance) vaihtelee. Tasalaatuinen lopputulos edellyttää samaa GSD:tä koko kohdealueella, ja Siriuksen 3D-lennonsuunnittelu huolehtii tästä automaattisesti.
Sirius 5.0 3D flight planning

3D-lennonsuunnittelua MAVinci Desktop 5.0:ssa

  • pystysuorien pintojen tallentaminen (Vertical facade capture). Moni UAS-järjestelmä kuvaa pääasiassa ortogonaalisesti suoraan ylhäältä alaspäin. Pystysuorat pinnat, kuten rakennusten seinät tallentuvat valokuviin joko heikosti tai pahimmassa tapauksessa eivät juuri lainkaan, ja kuvilta tuotetussa 3D-mallissa pystytekstuurit näyttävät venytetyiltä pikseleiltä. Sirius-järjestelmän lennonsuunnittelua, toiminnallisuutta ja jälkikäsittelyä on 5.0-versiossa entisestään kehitetty vastaamaan tähän haasteeseen. Kuten oheisesta esimerkkikuvasta näkyy, myös rakennusten seinien tekstuurit saa toistumaan 3D-mallissa todenmukaisina.
Julkisivujen tekstuurit näyttävät erittäin hyviltä

Julkisivujen tekstuurit näyttävät erittäin hyviltä

  • Pitkien, kapeiden kohteiden kartoitus (Corridor mapping). Pitkien, mutta kapeiden kohteiden kuten tie- tai voimalinjojen kartoitus on nyt entistä helpompaa. Klikkaat vain hiirellä linjan taitepisteet ja syötät leveyden ja muut tarvittavat parametrit, niin Siriuksen lennonsuunnitteluohjelmisto hoitaa loput.
Pitkien, kapeiden kohteiden reitinsuunnittelu onnistuu helposti ja nopeasti

Pitkien, kapeiden kohteiden reitinsuunnittelu onnistuu helposti ja nopeasti

  • Spiraalireitti (Spiral flight planning) – Aina ei lentoreitin tarvitse koostua keskenään kohtisuorista lentolinjoista. Mikäli kuvattavan alueen leveys on lähellä sen pituutta, voi spiraalinmuotoinen lentoreitti hyvinkin olla paras toteutustapa. Tämä onkin Sirius Pro 5.0:n yksi uusista ominaisuuksista: osoita lähtöpiste ja syötä alueen säde sekä muutama muu parametri – lennonsuunnitteluohjelma huolehtii lopusta.
Spiraalinmuotoisen lentoreitin suunnittelu

Spiraalinmuotoisen lentoreitin suunnittelu

  • Täysautomaattinen laskeutuminen (Fully automatic landing). Arvokkaan kaluston palaaminen haluttuun paikkaan on ensiarvoisen tärkeää. Uutuutena voit nyt osoittaa laskeutumispisteen kartalta, ja Sirius-lennokki laskeutuu siihen muutaman metrin tarkkuudella.

full-automatic-landing-1 full-automatic-landing-2

  • Kaupunkikartoitus (City mapping). 3D-lentosuunnitelman laatiminen onnistuu nyt kädenkäänteessä. Osoita kartalta kartoitettavan alueen taitepisteet ja syötä muutama parametri. Lennonsuunnitteluohjelmisto laatii tämän perusteella tarkan lentoreitin. Oheinen demoaineisto syntyi alle viiden minuutin suunnittelutyöllä, itse lento kesti 45 minuuttia ja kuvia otettiin 2900. 3D-mallin laskenta kesti päivän, ja tuloksena oli 130 miljoon 3D-pistettä ja 3 cm resoluutio, myös pystypinnoilla. Demoaineistoa pääset katselemaan oheisen videon lisäksi omin käsin osoitteessa http://www.mavinci.de/demoWebsite/2016_02_11_KlosterLorsch/poTree.html

Muita uusia ominaisuuksia ovat mm. täysi tuki Agisoft Photogrammetric Kit for Topcon -ohjelmistolle, jarrulaippa-laskeutuminen (spoileron landing), automaattinen kuvalogin lataaminen, moottorinopeuden säätö lentoonlähtökorkeuden perusteella sekä korkean erotuskyvyn 27mm-linssi.

Katso myös oheinen koostevideo uusista ominaisuuksista, ja kysy lisätietoja meiltä nordicgeocenterläisiltä.

3D-mittausta UAS-kuvauksella

Viime vuosina suureen suosioon noussut miehittämättömällä ilmakuvauslennokilla tehty maastokartoitus ja rakennusten mittaus on oikeasti tarkkaa puuhaa – jos siis halutaan tuloksia tiettyjen tarkkuusrajojen sisällä. Lisäksi tarkkuus vaihtelee mittausalueen sisällä, mistä ei nykyisin useimmiten mainita. Mutta tämä on siis fotogrammetrian peruskauraa.

Siksi olikin ilo törmätä tuoreeseen kahden alan ammattilaisen kirjoittamaan julkaisuun, jonka kysymyksenasettelu kuuluu: kuinka paljon kuvanottopaikan tarkemman sijainnin tunteminen parantaa kokonaistarkkuutta? Samalla tarkastellaan myös signaloitujen kontrollipisteiden määrän/geometrian vaikutusta lopputulokseen. Aineistot on kuvattu myös kahdentyyppisessä maastossa ja erilaisin lentosuunnitelmin, koska myös ne vaikuttavat kokonaistarkkuuteen kamerasta, kuvauskorkeudesta ja nopeudesta nyt puhumattakaan.

Kun on juuri lukenut nipun kotimaisia opinnäytetöitä, joissa tarkkuutta tarkastellaan masentavasti ainoastaan kontrollipisteiden kohdalla, niin tässä työssä tarkkuustarkastelu tehdään onneksi vanhojen periaatteiden mukaan – muualla mittausalueella. Koska kontrollipisteet toimivat laskennan pakkopisteinä, on suhteellisen luonnollista, että juuri niiden kohdalla aineisto on parhaiten paikoillaan – perusmatematiikkaa…

Lopputuloksesta sanottakoon sen verran, että laskennan kannalta on hyödyllistä tietää kuvasijainti ja ajankohta mahdollisimman tarkasti. Perusparametreistä ja maastonmuodoista riippuen lopputuloksen RMSE XYZ vaihtelee 4 – 20 cm sisällä. Tulos koskee vain avoimia alueita, sillä kasvillisuuden peittämillä alueilla tarkkuus on huomattavasti heikompi.

Haluttaessa hyviä tuloksia ilman RTK-korjauksen käyttöä, signaloitujen kontrollipisteiden sijoittelussa ja määrässä täytyy olla erityisen huolellinen. Lisäksi lentolinja täytyy suunnitella huolella.

Haluatko oppia lisää? Koulutamme laitteistojemme ja ohjelmien ostajia hyödyntämään kalustoaan. Teknisten esitteiden luvut ovat vasta alkusoittoa käytännön kenttämittausten tarkkuuskeskustelussa.

Kun laitteisto ei hyödynnä RTK-korjausta

Kun laitteisto ei hyödynnä RTK-korjausta virheet ovat helposti 20 cm luokkaa.

RTK

Virheet saadaan paremmin haltuun kun kuvauspaikan sijainti on tarkemmin tiedossa,

Virheet jakautuvat epätasaisesti eri puolelle kuvablokkia.

Virheet jakautuvat epätasaisesti eri puolelle kuvablokkia.

Falcon 8:lla menestykseen

Talousalan vaikuttajiin kuuluva Bloomberg on valinnut Sky Futures -yhtiön Iso-Britannian innovatiivisimpien yritysten joukkoon vuonna 2016.

Mitä vuonna 2009 perustettu Sky Futures tekee? Sen asiakkaisiin kuuluu 36 öljy- ja energia-alan yhtiötä, joille Sky Futures monitoroi ja raportoi öljy- ja kaasuporauslauttojen kuntoa. Yhtiö toimii globaalisti kaikkialla maailmassa.

Ja monitorointiin käytetty kalusto on? Topcon Falcon 8 kuvauskopteri – luonnollisesti. Sky Futures oli muuten ensimmäisiä yhtiöitä, jotka saivat luvan toimia kaupallisesti Yhdysvaltain tiukasti rajoitetuilla lennokkimarkkoinoilla.

Falcon 8:aa voi operoida turvallisesti vaativissa olosuhteissa – moniko kopteri pystyy samaan?falcon_8_hero_v2

Ortokuvista ja muista uutuuksista

Tänä aamuna kahvia roiskahti aamutakille Hesaria lukiessani – olin niin hämmästynyt – ja artikkelista inspiroituneena päätin vihdoin kirjoittaa tämän kirjoituksen ortokuvista.

Hesarin artikkeli käsittelee palkanlaskurobotteja – näemmä suuria tuoteuutuuksia suomalaisessa taloushallinnossa. Vai ovatko ne oikeasti uutuuksia? Jutussa kerrotut yksityiskohdat ovat nimittäin olleet jo peruskauraa vuosikausia osassa suomalaisia yrityksiä, mutta nyt lukemani perusteella turkulainen esimerkkiyritys on siis ilmeisesti lähtenyt jälkijunassa modernisoimaan pääosin käsityöhön perustunutta palkanlaskujärjestelmäänsä. Normaalit nykyrutiinit esitellään nyt ”robotin” muodossa. Jätän lukijan vastuulle selvittää miten ”robotti” on määritelty ja miten se eroaa esimerkiksi keskenään juttelevistä järjestelmistä ja ihan normaalista yöllä ajettavista tietokoneen ohjelmoiduista massa-ajoista, joilla on taloushallinnon puolella saavutettu artikkelin kuvaama lopputulos (= tehokkuus ja työvoiman vähentäminen) jo pitkään. Robotiikka on vaan supertrendikäs aihepiiri!

Tällaiset ”tuoteuutuudet” toimivat hyvänä aasinsiltana jo pitkään pohdiskellemani aihepiirille – nimittäin kuvamittauksen renessanssille. Suurin osa aihepiirin uusista toimijoista ei nimittäin tunne alan menneisyyttä, vaan kaikki esitellään uutuutena. Luulin aluksi, että taustalla on jonkinmoinen markkinointiajatus, mutta ihmisten kanssa juteltuani selviää taustalla oleva silkka tietämättömyys. Siksi esimerkiksi ohjelmisto- ja laitevalmistajien markkinointiviesti menee läpi ”totuutena”. Mietittäessä pitkän tähtäimen kehitystä ei tällaisilla tuotteiden ”uudelleenlämmityksillä” päästä teknisesti tai tehokkuudessakaan välttämättä eteenpäin. Hienoa jos joku oikeasti pääsee parempaan lopputulokseen henkilökohtaisessa työssään.

Kuvamittauksen renessanssin on pääosin aiheuttanut ihan aiheellisesti uudet laskenta-algoritmit, laskentatehon kasvaminen ja tietokonenäkemisen kehittyminen sekä sen vaikutus perinteiseen fotogrammetriaan. Koska kuluttajatason digikamera on halpa mittausinstrumentti, ei ihmekään, että suosio on kasvanut suuresti 1990-luvulta alkaen eri aloilla. Noina aikoina perinteisessä kuvamittauksessa oli jo ajat sitten päädytty ongelmiin, joista osasta ei ole päästy eroon vielä renessanssinkaan myötä. Siksi sen ajan maanmittausalan ammattilaisten keskuudessa laserkeilaus sai aikaan suuren innostuksen, sillä jopa alkuvaiheen laitteilla tuotut aineistot toivat suuria tehokkuus- ja tarkkuuseroja verrattuna kuviin perustuneisiin tuotantoprosesseihin.

Nyt erityisesti lennokkikuvauksen myötä kuvista mittaaminen on jälleen ollut kovassa nousussa jo vuosikausia ja sen myötä ”vanhoja” ystäviemme kuten esimerkiksi ortokuvia esitellään jonkinmoisina uutuuksina. Ortokuvien pitkästä taipaleesta inspiroituneena juttelin aihepiiristä muutaman pitkän linjan ammattilaisten sekä Aalto-yliopiston professori Henrik Haggrenin kanssa. Miten ortokuvia on Suomessa tehty ja käytetty pitkällä aikavälillä?

Lähdemme liikkeelle aikaudesta ennen ortokuvia, jolloin karttoja tehtiin ilmakuvista kuvamosaiikkeihin tai oikaistuihin kuvayhdelmiin pohjautuen. Tämä tekniikka alkoi kehittymään voimakkaasti 1920-30 -luvuilta alkaen ja tuotantoon tarvittiin monimutkainen laitekokonaisuus sekä taitavat käyttäjät. 30-luvun lopussa Suomessa oltiin tällä alalla oikeasti maailman huipulla K. G. Löfströmin ja tykistokenraali V. P. Nenosen kehittämän tekniikan myötä, joka alkoi ilmakuvien tuottamisesta tietynlaisella kameratekniikalla – Zeiss Nenon mallilla 30. Tuotantotehokkuuteen ja nopeuteen tähtäävä menetelmä hämmästytti jopa alan johtavia pioneerejä eli saksalaisia, jotka eivät ihan heti tajunneet miksi suomalaiset ostivat tai pyysivät lahjoituksena menetelmään tarvittavia laitteita. Esimerkiksi Suomen ilmailumuseossa on nähtävillä Hitlerin Mannerheimille lahjoittama oikaisukone.

Varsinaisia ortokuvia, joista kameravirheet, kameran kallistumat sekä maaston todellinen muoto on huomioitu laskennassa alettiin tekniikan kehittyessä valmistaa 1960-luvulla. Suomessa tällaisen uuden analogisen ortokuvatekniikan pioneeri oli Insinööritoimisto Oy Kunnallistekniikka Ab (nyk. Finnmap), joka vuonna 1968 hankki ortoprojektorin. Varhainen tekniikka oli edelleenkin varsin hitaasti toimivaa, vaikka lopputuote olikin edeltäjiään parempilaatuinen. Ilmeisesti vähäisestä kysynnästä johtuen Kunnallistekniikka myi ortoprojektorinsa pois jo vuonna 1971. Varhaisella käyttöönotolla on omat riskinsä.

mainos_1968

Finnmapin mainos vuodelta 1968. Kuvasta kiitos Henrik Haggrenille.

Suomessa ortokuvien varsinainen läpilyönti tapahtui 1970-luvun lopussa/1980-luvun alussa, kun Maanmittauslaitos päätti ryhtyä tekemään 1:5000 peruskarttaa digitaaliseen ortokuvatuotantoon pohjautuen. Tämän kehityksen tuloksena ortoilmakuvat ovat nykyään saatavissa suunnilleen koko Suomen alueesta ja ne ovat kaikkien käytettävissä ilmaiseksi.

Kuvauslennokkien ortokuvatuotanto on mullistava ainostaan siinä suhteessa, että nyt saadaan ajantasaista kuvamateriaalia pienemmin kustannuksin kun kyseessä on pienehkö kuvausala. Lisäksi matalalta ja hyvällä kameralla kuvattuna kuvien resoluutio on useimmiten erinomainen, mikä lisää myös kuvien tarkkuuspotentiaalia kunhan laskenta on luotettava. Mutta itse ortokuva ei siis ole uutuus, ei lähelläkään sitä, vaan pitkän kehitystyön tulos. Itse asiassa mikään muukaan lennokkikuvauksella saavutettava tyypillinen nykylopputuote ei ole uutuus vaan nimenomaan lopputuotteiden ja niiden käytön puolella suuri muutos antaa vielä odottaa itseään. Eri alojen käyttäjien prosesseja tuntuu olevan hidasta päivittää.

Vaikka monien mielestä historia on tylsää ja haittaa kehitystä, niin oman alansa kehityksen tunteminen auttaa arvioimaan uutuuksina esiteltyjen tuotteiden arvioimista ja asettamista perspektiiviin. Kannattaa myös huomata, että kehitys on ollut eri tahtista eri maissa ja kulttuuripiireissä, joten jossain päin maailmaa nykyisen kaltainen lennokkikuvaus on ihan oikeasti vallankumouksellinen muutos.

Sokkia Europelle uusi liiketoimintajohtaja

Suomalaistunut, kanadalaissyntyinen Tammy Aalto on nimitetty Sokkia Europen liiketoimintajohtajaksi.

Tammylla on pitkä kokemus paikannusteollisuuden palveluksessa ja ennen aloittamistaan Topcon Positioning Groupin palveluksessa hän toimi Trimblen alueellisena myyntijohtajana Euroopan, Lähi-idän ja Afrikan alueilla.

Meitä suomalaisia kiinnostaa kuitenkin enemmän hänen 15-vuotinen työkokemuksensa salolaisen Satel Oy:n palveluksessa eli radiotekniikan tietämistäTammyltä löytyy huomattavasti. Satelin toimessaan Tammy kehitti myös hyvät suhteet Topconiin.

Tammy on asunut perheineen Suomessa jo 17 vuotta ja he ovat kunnon kiekkofaneja kuten suomalais-kanadalaiselta perheelta voisi odottaakin. Vapaa-aikana Tammy on innokas urheilija ja kiinnostunut historista, kirjallisuudesta ja musiikista.

Tammy Aalto on kokenut myynnin ja markkinoinnin ammattilainen, jolla on laajat kansainväliset suhteet ja luonnollisesti erikoistietämystä Suomesta. Hän liittyy Topcon Europella hyvään suomalais- ja satelilaisseuraan, sillä Topcon Europen Suomen ja venäjän alueellinen myyntipäällikkö on salolainen Tarja Montus.

 

PTM 2015, 2. päivä

Erittäin vilkkaan avajaispäivän jälkeen Paikkatietomarkkinoiden 2. päivä oli kävijämäärältään vähäisempi. Mutta jälleen kerran osastollamme määrä korvaantui laadulla, sillä toisena päivänä kävimme kaikkein mielenkiintoisimmat ja syvällisimmän keskustelut kävijöiden kanssa. Kun on aikaa, niin ehtii paremmin jutella.

Puolelta päivin pidimme markkinoiden toisen tietoiskumme kertoen tuoteuutuuksistamme. Kannattaa klikata Falcon 8 -diassa näkyvää videolinkkiä, jossa näkyy kuvauslennon huima ohjattavuus ja turvajärjestelmät.

dia

NGC_PTM_2015

Kiitos kaikikke messuvieraille!

Falcon 8 öljynporauslautoilla

Financial Timesissa julkaistiin hiljan artikkeli lennokkien käytöstä öljyteollisuuden kohteissa, erityisesti öljynporauslautoilla. Lennokeilla tehdään rakenteiden tarkistuskuvauksia kunnossapidon tarpeita varten. Perinteinen menetelmä tuntuu olevan henkilöstön kiipeileminen rakenteissa noin kahdeksan viikon ajan kun taas lennokeilla työ kestää 5 päivää. Työn hinta on haluttu alas, mutta turvallisuudesta ei haluta tinkiä, joten vain hyvällä ohjausjärjestelmällä varustettu kuvauslennokki kelpuutetaan työhän.

falcon8

Nämä vaatimukset huomioon ottaen on jälleen sääli, että toimittaja on napannut kuvapankista vauhdikkaan kuvan lennokista, jolla kyseistä vaativaa työtä ei saa tehdä. Sen sijaan artikkelissa viitataan kahteen nopeasti kasvavaan kuvausyritykseen, joilla molemmilla on käytössä tuttuja Falcon 8 –kuvauskoptereita. Falcon 8:aa ei siis turhaan mainosteta turvalliseksi järjestelmäksi – kaiken lisäksi se on kuvauskopterina todellinen työmyyrä!

Suomessa Nordic Geo Center Oy myy Topcon Falcon 8 kuvauskopteria yksinoikeudella. Lue lisää sivuiltamme.

Lisää öljyteollisuuden kuvaustarpeista (maksumuuri).