Avainsana-arkisto: riprocess

RIEGL RiPROCESSin uudet ominaisuudet

Näin kesän kynnyksellä RIEGL on julkaissut isot päivitykset staattisten laserskannerien RIEGL RiScan Pro ja kinemaattisten laserskannerien RIEGL RiPROCESS ohjelmistoihin. Tuorein RiScan Pro -versio on nyt 2.22 ja RiPROCESS puolestaan 1.9.7. Mainittakoon vielä, että UAV-RILOC-järjestelmillä on vielä tässä vaiheessa oma RiProcess-ohjelmaversio, koska trajektoritorilaskennan kehittäminen on haluttu pitää erillisinä kokonaisuutena eikä häiritä normaaliversion toimivuutta. Samassa versiossa on kehitetty myös uutta pistepilvien RiView-visualisointityökalua, joka nyt on myös käytettävissä beta-versiona RiProcessin normiversiossa.

Mitä uutuuksia ohjelmien käyttäjille on tarjolla? Kesän aikana mekin olemme hiukan ehtineet hiukan ehtineet tutkailla uusia ominaisuuksia, joita ovat muun muassa seuraavat:

Yleiset prosessoinnin parannukset kaikille käyttäjille

  • Kameran kuvien vienti
  • Uusi pistepilven siivoamistyökalu

UAV-LiDAR – RIEGL RiLOC-sarjan skannerit

  • RIEGL System Description (RiSD) Editor -työkalu
  • Tiukasti kytketyn (tightly coupled) IMU/LiDAR/GNSS systeemin trajektorin parannettu laskenta

Ilmalaserskannerit – ALS prosessoinnin tehostaminen

Liikkuva LiDAR – MLS prosessoinnin tehostaminen

  • Orientointiparametrien automaattinen laskenta
  • Ortokuvan aukkojen täyttäminen
  • Uusi syväoppimiseen perustuva pistepilven luokittelutyökalu Point Classifier MLS/ALS

Bathymetry LiDAR – BLS prosessoinnin tehostaminen

  • Total Propagation Uncertainty (TPU) arviointityökalu
  • Syväoppimistuki Exponential Decomposition -laskennalle laskettaessa aallonmuodon analyysiä
ortokuva
Ajoneuvosta mitattua mobiililaserskannausaineistoa ortokuvana. Kuva: RIEGL USA

Uutuuksia ja parannuksia on siis roppakaupalla ja lähes jokaisen järjestelmän käyttäjälle löytyy jotain. Me olemme innostuneet mobiiliaineistolle tehdystä ortokuvatyökalusta, jolla nyt voi myös täyttää aineiston aukkokohdat. Näitähän syntyy erityisesti kuva-aineistoissa itse ajoneuvon kohdalle. Useat ajokerrat samassa paikassa, esimerkiksi eri kaistat, voi nyt myös parsia saumattomasti yhteen yllä olevan kuvan tapaan ja niinpä kukaan ei uskoisi ortokuvan aineiston olevan enää maasta mitatun.

Testasimme myös uutta mobiiliaineistojen luokittelutyökalua tieaineistoon ja ainakin ensikokemukset ovat vaikuttavia. Valittavana on eri tyyppisiin tieympäristöihin (valtatie, kaupunkiympäristö) tehtyjä malleja ja näistä voi luokitella esimerkiksi maanpinnan, tiemaalaukset, eri tyyppiset pylväät, liikkuvat kohteet kuten ihmiset ja autot yms. Luokitellulla pistepilvellä voi myös parantaa muiden työkalujen kuten ortokuvatyökalun toimintaa, sillä nyt sen luomiseen voi käyttää esimerkiksi vain tienpinnan pisteitä.

Ensimmäinen kokeilu RIEGL RiProcess ohjelman AI-luokittelulla antaa lupaavia tuloksia. Käytetyillä asetuksilla ei haettu kanttikivia, mutta nekin on mahdollista liittää luokitteluun. Keltaisena näkyvät tiemaalaukset ovat oikeasti kuluneita, mikä näkyy lopputuloksessa. Aineisto on Lohjan seudulta. Kuva Nordic Geo Center 2025.

Kolmantena mielenkiintoisena työkaluna mainitsen vielä uuden naapuruusanalyysiin perustuvan. siivoamistyökalun. Jo vanhastaan aineistoa saa käsiteltyä hyvin erilaisilla filttereillä, mutta siitä huolimatta aineistoihin on voinut jäädä ylimääräisiä häiriöpisteitä – kohinaa. Kohinapisteiden muodostumiselle on useita syitä. Näitä ovat ilmakehän hiukkaset (pöly, pisarat, lumihiutaleet jne.), ilmakehässä olevat pienet esineet (hyönteiset, linnut jne.) tai jopa vastaanottimen suuntaaminen suoraan aurinkoon, mahdollisesti peilin tai ikkunan kaltaisen heijastimen kautta. Koska RIEGL LiDAR -laitteet toimivat yleensä suurella nopeudella ja mittaavat pitkiä etäisyyksiä, tarvitaan niin sanottu MTA-resoluutio. Jokaisesta vastaanotetusta optisesta kaikusignaalista määritetään, mistä lähetetystä laserpulssista vastaanotettu signaali on peräisin. Vasta sitten voidaan määrittää oikea etäisyys kohteeseen. Tämän prosessin aikana satunnaisesti esiintyvät lähietäisyydeltä vastaanotetut pulssit ”siirtyvät” todellisten kohteiden läheisyyteen, jolloin nämä todelliset ilmakehän esineiden mittaukset näkyvät kohinapisteinä. Kohinapisteiden tunnistaminen tapahtuu naapurianalyysin avulla.

Jos sinulle on voimassa oleva ohjelmiston ylläpitosopimus, niin voit tutustua uusiin ominaisuuksiin päivittämällä ohjelmistoversion. Osa uutuuksista kuuluu ohjelman perusominaisuuksiin ja osa on maksullisia. Voit tarvittaessa myös saada tutustumislisenssin, jos toimit vanhemmassa ohjelmaympäristössä, mutta haluat kokeilla uusia ominaisuuksia aineistoihisi.

Katso myös RIEGLin tuore esittelyvideo uusista ominaisuuksista. Youtube

Lisää kysymyksiä? Ota yhteyttä niin jutelllaan!

Mobiilimittausaineistojen prosessointi

Mobiilisti eli liikkuvasti voidaan laserskannaamalla mitata monenlaiselta eri alustalta maassa, merellä ja ilmassa. Pääasia on, että mittausalusta liikkuu ja tyypillisesti useista eri antureista koostuva mittausjärjestelmä mittaa samanaikaisesti. Mittauksen lopputuloksena saadaan ympäristöstä pisteitä koostuva aineisto, josta voidaan mallintaa geometrinen malli ympäristöstä.

Mittauksen ja siten siitä tehdyn mallin tarkkuus on riippuvainen käytetystä laitteistosta ja tekijöiden osaamisesta. Paremman tarkkuusluokan aineisto täyttää Väyläviraston tiukimmatkin vaatimukset kelvaten infrarakennuksen lähtöaineistoksi ja heikommat aineistot kelpaavat vaikkapa visualisointiin jos siihenkään. Hyvällä visualisoinnilla ja mittaustarkkuudella ei ole paljolti yhteisiä tekijöitä eli moni kakku on päältä kaunis ja harhauttaa aineistojen käyttäjiä.

Rieglin laserskannausjärjestelmissä laitteisto koostuu yksinkertaisimmillaan laserskannerista, jonka aineisto yhdistetään GNSS-satelliittimittauksiin ja inertiamittauksiin. Lisäksi järjestelmään voidaan lisätä tarpeiden mukaan erityyppisiä ja eri aallonpituusalueilla toimivia kameroita. Kuvia ei kuitenkaan käytetä perusmittausaineiston luomisessa, vaan niiden hyödyntäminen aloitetaan tyypillisesti vasta mallinnuksen yhteydessä.

Rieglin mittausjärjestelmien aineistoja sekä kerätään että jatkoprosessoidaan Rieglin omilla ohjelmistoilla RiAcquire ja RiProcess. RiAcquiren avulla kerätään kootusti talteen samaan projektiin kaikkien järjestelmään integroitujen osien aineisto ja RiProcess-ohjelmassa tuo aineisto sitten jatkojalostetaan georeferoiduksi, mallinnusta varten valmiiksi pistepilveksi. Myös reaaliaikainen mittaus on mahdollista, mutta koska sen tarkkuus ei tyypillisesti riitä esimerkiksi Väyläviraston määrittämiin tarkkuuksiin, niin emme suosittele sitä asiakkaillemme. Mittauksen käyttötarkoitus ratkaisee monet työn suunnittelussa ja toteutuksessa huomioitavat yksityiskohdat.

Yllä olevasta kaaviosta puuttuu heti aineiston keruun jälkeen tapahtuva trajektorin eli mittauslaitteen liikeradan tarkempi laskenta. Se tehdään ensimmäiseksi aineiston keruun jälkeen, sillä reaaliaikaisesti tallennettua INS/GNSS-navigointiratkaisua voidaan vielä jalostaa. Rieglin ratkaisussa trajektoria prosessoidaan oikeastaan eri kahteen otteeseen: ensin varsinaisen trajektorilaskennan aikana GNSS-tukiasemahavainnoilla sekä tarpeen mukaan satelliittien tarkennetuilla ratatiedoilla, jotka saadaan vasta lähes kaksi viikkoa aineistonkeruun jälkeen. Toinen trajektorin laskentakierros tapahtuu Riegl RiPrecision-laskennassa, joissa lopputuloksena trajektori tarkentuu vielä laserin havaintojen laskennalla.

Jos tämä kuullostaa lukijasta monimutkaiselta niin ei hätää, sitä se myös on aloittelijalle. Robotiikan puolella kaikki havainnot laitetaan kerralla reaaliaikaiseen laskenta-algoritmiin, mutta silloin emme voi hyödyntää monipuolisen satelliittilaskennan mahdollisuuksia. Kannattaa siis todella muistaa mittausaineiston lopullinen käyttötarkoitus ja vaatimukset mietittäessä millaista mittausaineistoa tarvitaan ja miten se on prosessoitava.

Kaikkiin näihin vaiheisiin liittyy myös olennaisena osana laadunvarmistus, joka voi keskeyttää prosessoinnin missä vaiheessa tahansa. Jos mittaajat havaitsevat jo kenttätyössä, että nyt meni pieleen, niin mittaus on keskeytettävä ja aloitettava alusta. Jos trajektorilaskennan aikana havaitaan, että lopputulos ei ole toleranssien sisällä, seuraavaksi on arvioitava saadaanko se kuntoon tukipisteillä vai ei. Jos ei, niin mittaajat joutuvat palaamaan maastoon. Näin meillekin on käynyt muutaman kerran kun satelliittiolosuhteet ovat olleet oletettua kehnommat. Tyypillisesti näin käy koulutuksissamme, koska mittaajat lähetetään takaisin maastoon kunnes palaavat kelvollisen aineiston kanssa.

Siinä vaiheessa kun trajektori on havaittu kelvolliseksi jatkoprosessointiin, niin projekti on jo voiton puolella. Laserpisteiden ja mahdollisten kontrollipisteiden avulla tehdään enää trajektorin hienosäätöä.

Näillä perusperiaatteilla laseraineistoja on laskettu jo muutaman vuosikymmenen ajan. Mukaan on tullut SLAM-algoritmeja, tekoälyä, konenäön hyödyntämistä yms., mutta kaikkia menetelmiä käytettäessä on syytä muistaa miten aineiston laatu varmistetaan. Ohjelmistoja ei kannata ajaa oletusasetuksilla, vaan ne vaativat käyttäjältä säätöä mittausympäristönn ja olosuhteiden mukaan. Oikeasti aineistojen prosessointi ei siis ole pelkkää nappien painelemista vaan vaatii osaavan käyttäjän arviointia prosessin eri vaiheissa.