Cuando se trata de elegir la herramienta adecuada para el trabajo, conocer las capacidades y limitaciones es el primer paso.
El DJI Mini 2 puede no ser el dron más apropiado para el uso comercial de mapas y topografía, aunque puede capturar fotografías de calidad necesarias para crear mapas aéreos y lo ayudará a aprender los fundamentos de cómo funciona el mapeo con drones.
Si el DJI Mini 2 es su primer dron y está explorando todas las diversas aplicaciones y usos para él, es probable que se haya topado con la topografía y el mapeo ortomosaico. Esencialmente, la creación de un mapa ortomosaico comienza con la captura de imágenes fotográficas detalladas de un edificio o terreno. Luego, usando un software para analizar esas imágenes, genera un modelo hiperrealista que se puede usar para análisis posteriores.
¡Afortunadamente, el Mini 2 sobresale en la toma de fotografías de alta calidad! Desafortunadamente, no es probable que el DJI Mini 2 se agregue a las listas de drones aprobados para aplicaciones de mapeo comercial o industrial, aunque se puede usar para aprender los fundamentos del mapeo ortomosaico.
De hecho, con actualizaciones de software recientes, el Mini 2 ahora es capaz de mejorar la programación de captura de imágenes. Con el uso de aplicaciones de vuelo de terceros, como Litchi, las capacidades de esta pequeña potencia se han ampliado para incluir rutas de vuelo automatizadas mediante el uso de waypoints.
La planificación de vuelo automatizada es un componente central de la captura de imágenes para generar mapas de ortomosaicos. Proporciona la consistencia y la eficiencia requeridas para obtener el mejor resultado posible.
Este artículo no se adentra demasiado en las soluciones de software de gama alta ni compara todos los sistemas de drones disponibles para el mapeo a nivel comercial. Sin embargo, destacaré los fundamentos que le permitirán arañar la superficie del proceso de mapeo con su Mini 2.
Especificaciones de drones para mapeo
El primer paso para crear un mapa ortomosaico con un dron es capturar las fotografías de alta resolución necesarias para generar un mapa o modelo detallado. Si bien el Mini 2 es muy capaz y captura hermosas fotos y contenido de video, existen herramientas mucho mejores para el trabajo.
Los usos comerciales de drones para mapeo se benefician de la combinación de cámaras de alta resolución que pueden volar de manera eficiente sobre cientos o incluso miles de acres de tierra durante un proyecto. Teniendo en cuenta estos requisitos, la cámara de 12 MP del Mini 2 se queda un poco por debajo de la cámara de 20 MP más óptima que trae el Mavic 2 Pro o la serie Phantom , por ejemplo.
Muchas aplicaciones comerciales para el mapeo dependen de drones aún más grandes, como Inspire o Matrice, debido a las más capacidades y opciones para diferentes cámaras o dispositivos de imágenes. Estos sistemas más grandes también funcionan mejor en condiciones climáticas adversas y pueden permanecer en el aire más tiempo antes de recargarse.
La capacidad de la batería y el tiempo de vuelo son consideraciones importantes para capturar fotos de manera eficiente de grandes extensiones de tierra o instalaciones expansivas. Los drones más grandes y caros tienen tiempos de vuelo más largos debido a las baterías de mayor capacidad. Esto les permite capturar más imágenes por carga y cubrir más acres por día, lo que los convierte en sistemas preferidos sobre el Mini 2.
Finalmente, otro aspecto del Mini 2 es su tamaño físico y peso, lo que reduce su rendimiento en vientos más fuertes que sus contrapartes más grandes. Nuevamente, la eficiencia en el campo es una preocupación principal al seleccionar un dron para trabajos de mapeo comercial o industrial.
Incluso con estas limitaciones técnicas y físicas, el Mini 2 tiene características y especificaciones técnicas suficientes para capturar las imágenes necesarias para generar un mapa ortomosaico. Existen muchas soluciones de software para crear un mapa ortomosaico. Por lo general, las recomendaciones de calidad fotográfica sugieren el mejor resultado posible al utilizar los siguientes parámetros.
Conceptos básicos del mapeo ortomosaico
La primera consideración es el volumen de fotos que necesita capturar y la configuración de la cámara y el cardán. Necesitará una cobertura fotográfica de al menos un 70 % de superposición. El DJI Mini 2 tiene una lente de cámara equivalente a 24 mm, considerada gran angular y excelente para capturar fotografías de paisajes.
Para obtener una cobertura completa y capturar los detalles necesarios para las imágenes ortomosaicas, lo logra volando un patrón de cuadrícula y seleccionando la configuración de captura automática de fotografías en 5 segundos. La versión actual de la aplicación DJI Fly no es compatible con los programas de vuelo totalmente autónomos disponibles en los sistemas de drones más grandes. Sin embargo, la aplicación DJI Fly admite intervalos automáticos de captura de fotos.
Además de configurar el ángulo del cardán en ~45 grados, simplemente debe concentrarse en volar el Mini 2 manualmente a través de un patrón de cuadrícula mientras el software captura las fotos. Solo necesita asegurarse de que su patrón de cuadrícula cree suficiente superposición en cada pasada para obtener una cobertura completa. Esto puede requerir algunas pruebas y errores para hacerlo bien, pero con la velocidad correcta y la atención prestada a su cuadrícula de vuelo, capturará suficientes imágenes para producir un mapa.
Cómo crear un mapa con Mini 2 usando Litchi
Si está utilizando Litchi como una aplicación de vuelo, una actualización de software reciente ha agregado soporte de programación de vuelo de waypoint para el Mini 2. Trace su patrón de cuadrícula usando waypoints, especifique la altitud de vuelo, los intervalos de captura de fotos y otras configuraciones.
Esto te permite concentrarte en monitorear tu dron mientras completa la misión. Se recomienda encarecidamente probar primero los programas de vuelo automatizados en un campo abierto, para evitar posibles accidentes mientras aprende cómo funciona el programa.
Incluso para solo un acre de tierra, el proceso puede tomar cientos de fotos, de modo que cualquier punto en el suelo se puede encontrar y analizar en docenas de fotos. Otra regla general es que desea que la altitud de su vuelo sea aproximadamente cinco veces la altura del objeto más alto en su área de estudio. Esto significa que si los árboles tienen 50 pies de altura, la altitud de vuelo debe ser de ~250 pies sobre el nivel del suelo (AGL).
Siempre es una buena idea practicar en un área con poca o ninguna obstrucción para que pueda concentrarse en volar el patrón de cuadrícula a una velocidad y altitud constantes. Las funciones de software y hardware disponibles para drones como Mavic 2 Pro y Phantom Series los hacen capaces de tener en cuenta los cambios de elevación. También cuentan con cámaras avanzadas y sistemas para evitar obstáculos que los ayudan a evitar colisiones con árboles o estructuras.
Una última nota sobre la configuración para capturar tus fotos con el Mini 2 es que necesitarás habilitar los metadatos de GPS. Esto es fundamental para el funcionamiento del software ortomosaico al unir mapas realistas a partir de sus fotos.
Cómo generar un mapa ortomosaico
Hay docenas de paquetes de software disponibles para que los consumidores generen mapas de ortomosaicos a partir de las imágenes que capturan. Muchos paquetes de software comerciales ofrecen pruebas gratuitas para realizar pruebas, y algunos incluso proporcionan el software patentado para volar el vuelo autónomo para capturar las imágenes.
Pix4D y Drone Deploy son un par de soluciones comerciales populares que ofrecen procesamiento de imágenes y generación de mapas como parte de su período de prueba, hasta un cierto número de imágenes o mapas. Actualmente, las aplicaciones de planificación de vuelos de estos proveedores no son compatibles con el Mini 2. Dicho esto, el software de generación de mapas solo necesita las imágenes fotográficas con coordenadas GPS para unir un mapa.
Los pasos para generar el mapa son generalmente los mismos con la mayoría de los paquetes de software disponibles, aunque puede haber algunas diferencias. Los paquetes de software más sofisticados, aquellos que normalmente requieren suscripciones pagas, realizan una mayor parte del procesamiento automáticamente y simplemente dejan su trabajo para capturar, cargar y hacer clic en generar.
Además, hay varias soluciones de código abierto disponibles que requieren algunas opciones y selecciones más, pero los conceptos son similares. La clave es encontrar la solución adecuada para el tipo de computadora que tiene, ya que muchas solo son compatibles con Windows o Mac.
1. Subir fotos
Primero, debe cargar todas las fotos que capturó durante su vuelo. Esto podría ser cientos de fotos, por lo que la cantidad de tiempo que lleva este proceso generalmente está relacionada con la velocidad de Internet y de la computadora.
2. Decida qué procesos usar
Una vez que se cargan sus archivos, deberá comenzar el procesamiento que genera el mapa de ortomosaico. Hay algunos conceptos que debe comprender para obtener los resultados que está buscando. Estos conceptos incluyen nubes de puntos, nubes densas, mallas o modelos digitales de elevación (DEM) y mapas de textura.
Generación de nubes de puntos esencialmente crea todos los puntos de datos en el espacio que representan las formas y objetos 3D de las fotografías para generar su mapa ortomosaico. El software lo hace reconociendo los elementos superpuestos de las imágenes y calculando las diferencias espaciales entre ellos.
Este es un paso de procesamiento intensivo que puede tardar varios minutos u horas en completarse, según la cantidad de fotos y su conexión a Internet. Al ver una nube de puntos, es posible que pueda distinguir elevaciones y objetos, pero los detalles que vería en sus fotos aún no se aplican.
Nubes densas utilice comparaciones de múltiples imágenes y mida los puntos entre ellas para crear el modelo con mayor precisión a partir de sus fotografías. Aquí es donde entra en juego la consistencia de su patrón de vuelo y la captura de fotos a través de los ángulos de la cámara, las distancias y las superposiciones.
Modelado de malla y DEM use los resultados anteriores para interpolar y generar las elevaciones y una vista más detallada del terreno que capturó.
Asignación de texturas completará todos los detalles de sus fotos que hacen que el modelo se vea realista.
3. Generar el mapa/modelo
La imagen 2D/3D resultante generada a partir de estos procesos es su resultado final. La calidad final de su modelo dependerá de la calidad y el volumen de las fotografías y las capacidades del software utilizado.
Según las funciones disponibles en el software, es posible que tenga otras funciones, como la medición de distancias, que se calcularon a través de estos procesos. Como mínimo, debería poder explorar su mapa haciendo zoom, inclinando y girando para ver el paisaje desde diferentes puntos de vista. Explorar tu mapa final es tu recompensa por todo el trabajo realizado.
Crédito:
Foto de portada por Nathan Dumlao