W dzisiejszym świecie, wraz z dynamicznym rozwojem technologii, coraz więcej branż odkrywa potencjał dronów i fotogrametrii w dokładnych pomiarach. Drony, będące nowoczesnym narzędziem pomiarowym, zapewniają precyzję, bezpieczeństwo, efektywność oraz archiwizację w porównaniu do tradycyjnych metod.

Jednocześnie dziedzina fotogrametrii, oparta na analizie danych obrazowych, staje się znacznie prostsza i bardziej dostępna dzięki postępowi w technologii oprogramowania. Te dwie technologie w połączeniu otwierają nowe możliwości w pomiarach, zapewniając niezrównaną dokładność i efektywność w różnych branżach. Jedną z nich są dachy. Jakie są zalety i wady pomiarów dachów przy użyciu fotogrametrii i dronów? Warto poznać podstawy tej technologii i — dodatkowo — przyjrzeć się temu, jak nowoczesne oprogramowanie fotogrametryczne upraszcza proces analizy danych obrazowych, co pozwala na szybsze i bardziej efektywne opracowywanie wyników pomiarów.

Czym jest fotogrametria?

W tradycyjnym rozumieniu fotogrametria jest dziedziną nauki i techniki, zajmującą się pomiarem położenia, rozmiaru i kształtu obiektów na podstawie zdjęć fotograficznych, zwanych fotogramami. Termin fotogrametria wywodzi się z greckich słów: photos — światło, gramma — zapis oraz metron — pomiar. Oznacza to, że fotogrametria polega na pomiarze obiektów na podstawie zarejestrowanych obrazów.

Współczesna fotogrametria koncentruje się na wykorzystaniu zdjęć cyfrowych do tworzenia modeli 3D i przetwarzania danych obrazowych. Proces ten obejmuje kilka kroków: od rejestracji danych, poprzez ich przetwarzanie, aż po analizę i interpretację wyników. Kluczowym aspektem tej dziedziny jest możliwość uzyskania dokładnych pomiarów i rekonstrukcji obiektów w trzech wymiarach. W fotogrametrii wykorzystuje się różne techniki, które pozwalają na odwzorowanie przestrzeni i obiektów z zachowaniem wysokiej dokładności. Jedną z nich jest pomiar z drona.

Pierwszym etapem każdego projektu fotogrametrycznego jest planowanie i rejestracja danych. W przypadku dronów polega to na zaplanowaniu lotu tak, aby uzyskać odpowiednie pokrycie terenu zdjęciami. Dron wykonuje serię zdjęć, które następnie są przetwarzane w specjalistycznym oprogramowaniu. Kolejny krok to przetwarzanie zdjęć — identyfikacja punktów wspólnych na różnych ujęciach, które są następnie wykorzystywane do rekonstrukcji przestrzennej. Programy fotogrametryczne stosują skomplikowane algorytmy, które łączą zdjęcia w jeden spójny model 3D. Na końcu przeprowadza się analizę i interpretację wyników, dzięki czemu można uzyskać dokładne pomiary oraz stworzyć dokumentację obiektu.

Skąd fotogrametria „wie”, gdzie co jest?

To zagadnienie związane jest z geometrią centralną (rzutem środkowym) i stereoskopią. W skrócie: mając wiele zdjęć tego samego obiektu z różnych miejsc, da się odnaleźć na nich te same punkty i — znając położenia aparatu w chwili wykonania zdjęć — odtworzyć trójwymiarową geometrię obiektu. Dla człowieka analogią jest widzenie dwuoczne: prawe i lewe oko rejestrują nieco inne obrazy, a mózg składa je w wrażenie głębi.

Czy muszę być matematykiem, aby mierzyć dach z drona?

Otóż nie. Dzięki rozwojowi tej dziedziny nauki i techniki powstało wiele oprogramowań, które rekonstruują obiekt na podstawie zdjęć wykonanych z drona. Po zaimportowaniu zdjęć do odpowiedniego programu, zaczyna się ich przetwarzanie. Na tym etapie algorytmy fotogrametryczne analizują zbiór zdjęć i identyfikują wspólne punkty na różnych obrazach. Następnie stosują techniki dopasowania i rekonstrukcji 3D, aby utworzyć model obiektu. Co ważne, tylko nieliczne programy wymagają od użytkownika ręcznej interwencji w całym procesie. Algorytmy te automatycznie łączą zdjęcia i tworzą model 3D z różnych kątów, co pozwala uzyskać pełny kontekst i wizualizację obiektu.

Zalety pomiarów obiektu przy użyciu fotogrametrii i drona

Precyzja i dokładność. Wykorzystanie tej technologii pozwala na uzyskanie bardzo precyzyjnych i dokładnych pomiarów. Drony wyposażone są w zaawansowane sensory i kamery, które rejestrują dane o wysokiej rozdzielczości, co umożliwia tworzenie szczegółowych modeli 3D. Dzięki temu, nawet na etapie wstępnych prac, można szybko zweryfikować geometrię dachu.

Skrócenie czasu. Pomiar wykonywany dronem jest znacznie szybszy niż w przypadku metod tradycyjnych, co przyczynia się do oszczędności czasu przeznaczonego na prace.

Bezpieczeństwo. Drony eliminują potrzebę wchodzenia na dachy i wykonywania prac na wysokości. W wielu przypadkach wspinanie się po drabinie jest po prostu niepotrzebne. Oszczędza to czas oraz zwiększa bezpieczeństwo pracowników.

Archiwizacja. Dane pozyskane z drona łatwo przechowywać i wielokrotnie do nich wracać. To prosty sposób na dokumentowanie postępów prac i stanów obiektu w czasie.

Wady pomiarów przy użyciu fotogrametrii

Zależność od warunków atmosferycznych. Efektywność pracy drona zależy od pogody. Bardzo silny wiatr lub intensywny opad utrudniają lot. Warto jednak zaznaczyć, że są na rynku drony odporne na lekkie opady.

Konieczność specjalistycznej wiedzy. Efektywne wykorzystanie dronów wymaga umiejętności pilotażu oraz obsługi oprogramowania fotogrametrycznego — choć jest ono coraz bardziej przyjazne użytkownikowi.

Koszty. Nowoczesne technologie mogą wiązać się z kosztami zakupu drona, oprogramowania oraz przeszkolenia pracowników. Dla wielu firm może to być jednak inwestycja, która szybko się zwraca.

Podsumowanie

Wykorzystanie fotogrametrii i dronów do pomiarów dachów oferuje wiele korzyści: dokładność, szybkość, bezpieczeństwo i efektywność. Drony pozwalają uniknąć konieczności wchodzenia na obiekty, skracają czas pomiarów oraz zwiększają ich dokładność i ułatwiają archiwizację danych. Oprogramowanie do fotogrametrii sprawia, że cały proces jest coraz prostszy, a otrzymane modele 3D — bardziej szczegółowe. Pomimo pewnych wad, takich jak zależność od pogody czy koszty wdrożenia, to rozwiązanie jest warte rozważenia — zwłaszcza gdy liczy się precyzja i bezpieczeństwo.

Bibliografia:

1. Adam Niedzielski, Wprowadzenie do fotogrametrii. Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2014

Artykuł opublikowany w magazynie Nasz dekarz: https://online.fliphtml5.com/vqssg/zrpb/?fbclid=IwAR2jy_1ur_wJ1tf6eJkFA7_DvIKEZreDBLATi-5of32EJ85L5mjk1HwJ4os#p=48  

Drony, którymi wykonasz pomiar znajdziesz w naszym sklepie tutaj. Sprawdź również gotowe zestawy pomiarowe z dronem dla dekarzy.