Инструменты коррекции положения и расчета высоты объекта

Разработан инструмент для автоматического совместного выполнения следующих операций:

– проецирование контура здания в основание для обеспечения корректного положения на местности (автоматический режим для выделенного объекта или группы);

– расчет высоты здания по его тени (автоматический режим для выделенного объекта или группы). Ниже приведен пример работы инструмента основанного на выделении основания объекта и внешней границы его тени для одного и того же здания, снятого с разных ракурсов.

В первом случае коррекция положения производится по двум признакам, тогда как во втором – только по границе тени, поскольку основание находится в тени и визуально неразличимо.

Коррекция по тени

Для экспериментальной оценки точностных и временны́х параметров разработанного метода использована стереопара изображений одного участка местности, полученных при различных углах съемки. На обоих изображениях векторизовано по 924 объекта. Эталонная векторная карта создана на основании данных OSM.

В рамках эксперимента выполнены проецирование и расчет высот объектов местности следующими способами:

– вручную оператором (по первому изображению, поскольку на втором основания находятся в тени и визуально не определяются);

– в автоматическом режиме разработанным методом на двух изображениях;

– в автоматизированном режиме разработанным методом с ручной корректировкой ошибок на двух изображениях.

Критериями оценки являются:

– среднее смещение точек спроецированного к основанию векторного представления объекта относительно эталона (RMSE);

– разность рассчитанной и эталонной высоты объекта (HE);

– общая продолжительность процесса и среднее время в расчете на один объект.

Средние значения скорости и точности проецирования к основанию и расчета высоты
Метод Этап Время, мин Время на объект, сек RMSE, точек HE, точек
Ручной, изображение 1   Проецирование  91 5,91 3,72 -
Расчет высоты и корректировка 345 22,40 2,65 1,03
Всего  436 28,31
Автоматический, изображение 1   84 5,46 2,13 1,67
Автоматизированный, изображение 1   105 6,82 2,05 1,40
Автоматический, изображение 2   80 5,20 1,40 1,73
Автоматизированный, изображение 2   105 6,43 1,34 1,29

 Ниже представлен процесс работы автоматизированного инструмента коррекции положения и расчета высоты объекта.

Представлена последовательная векторизация пяти зданий и сооружений ортогональной формы по устанавливаемым оператором калибровочным точкам.

 

Представлена последовательная векторизация трех промышленных сооружений сложной ортогональной формы.

 

Показана векторизация городской застройки (5-этажные дома). Выполняется выделение прямоугольных объектов по 1-2 калибровочным точкам с последующим проецированием и расчетом высот всех созданных объектов по теням. Высота объектов в метрах показана в центре каждого объекта.

 

Показана векторизация городской застройки (5-этажные дома), причем основания трех из четырех выделяемых зданий закрыты деревьями или находятся в тени. Выполняется выделение прямоугольных объектов по 1-2 калибровочным точкам, небольшая ручная корректировка, а также заключительные проецирование и расчет высот всех созданных объектов по теням.

 

Представлены векторизация, проецирование и расчет высоты одиночного объекта, основание которого полностью находится в тени и частично скрыто растительностью.

 

Показано проецирование объекта в основание и расчет высот по теням в условиях, когда граница тени частично закрыта растительностью, основание находится в тени и визуально имеет низкий контраст.

 

 

Показано проецирование объектов в основание и расчет высот по теням в условиях, когда граница тени закрыта растительностью.