10 Temmuz 2023

Nokta Bulutu: Verileri 3D Dünyada Keşfedin

10 Temmuz 2023

128

Nokta Bulutu: Verileri 3D Dünyada Keşfedin

Nokta Bulutu

Nokta Bulut Nedir ?

Nokta bulutu, büyük miktarda noktanın 3B bir alanı temsil etmek üzere bir araya getirildiği ve çizildiği bir veri yapısıdır. Bir coğrafi alanın, arazinin, binanın veya özelliğin temsilini sağlamak amacıyla kullanılır. Nokta bulutları, farklı renk noktalarının desenlere uygulandığı noktacılıkla benzerlik gösterir, ancak daha fazla bilgi içerir.

Her bir nokta, kendi Kartezyen koordinatları (X, Y, Z) ile temsil edilir ve gerçek dünyadaki eşdeğerini, örneğin bir duvarı, zemini veya yolun bir bölümünü temsil eder. Bu nedenle, nokta bulutları, nesnelerin derinliklerini, yüksekliklerini, şekillerini ve tam coğrafi konumlarını ölçmek için kullanılabilir.

Ayrıca Bakınız: Nokta Bulutlarını Doğru Şekilde Kullanmak

 

Nokta Bulutu Gif

 

Nokta Bulutu Renklendirme – RGB ve Yoğunluk 

Nokta bulutları, 3D modelleme ve haritalama işlemlerinde önemli bir rol oynayan veri setleridir. Bu veri setleri, yüzeylerin ve nesnelerin noktalarla temsil edildiği nokta bulutu noktalarından oluşur. Nokta bulutları, çeşitli uygulamalarda kullanılan renk değerlerini içerebilir. Nokta bulutlarının renklendirilmesinde RGB ve yoğunluk değerlerinin nasıl kullanıldığı inceleyeceğiz.

Ayrıca Bakınız: Dronelar Hangi Tür Ölçümler için Daha İdealdir?

 

RGB Nedir ?

Nokta Bulutu

RGB, kırmızı (Red), yeşil (Green) ve mavi (Blue) renk bileşenlerinden oluşan bir renk modelidir. Bu renk modeli, elektronik ekranlarda ve dijital görüntülerde sıkça kullanılır. Her bir piksel, kırmızı, yeşil ve mavi bileşenlerin farklı kombinasyonlarıyla oluşturulur ve böylece renkli görüntüler elde edilir.

Gerçek Renklerin Eklenmesi

Nokta bulutuna gerçek ortama karşılık gelen gerçek renklerin eklenmesi, modelin daha gerçekçi görünmesini sağlar. Bu yöntem, fotoğraf tabanlı taramalarda kullanılan fotogrametri yöntemine dayanır. Nesnelerin fotoğrafları çekilir ve nokta bulutuna her bir noktanın gerçek renk bilgisi atanır.

Sınıflandırma için Renk Ataması

Nokta bulutunda bulunan nesneleri sınıflandırmak için belirli renkler atanabilir. Örneğin, çatılar için kırmızı, ağaçlar için yeşil ve zemin için kahverengimsi bir renk gibi belirli özelliklere göre renklendirme yapılabilir. Bu renklendirme yöntemi, nokta bulutunun görsel analizini basitleştirir ve nesnelerin sınıflandırılmasını kolaylaştırır.

Nokta Bulutu

 

LiDAR Sensörlerinin Fotogrametri Özellikleri

Bazı LiDAR sensörleri, özellikle DJI‘nin L1 gibi modelleri, tarama sırasında gerçek zamanlı renk bilgisi sağlayabilir. Bu sensörler, nokta bulutu verileri için RGB bilgisini toplayabilir ve gerçek renkli nokta bulutları ve gerçeklik modelleri oluşturabilir. Bu özellik, LiDAR verilerinin daha ayrıntılı analizini ve görselleştirmesini sağlar.

Ayrıca Bakınız: Tam Entegre bir LiDAR Çözümü. DJI Enterprise Zenmuse L1

Nokta Bulutu Gif

 

Yoğunluğun Nokta Bulutlarındaki Rolü

 

Yoğunluk Nedir?

Yoğunluk, LiDAR tarayıcısından gelen geri dönüş sinyalinin gücünü temsil eder. Her bir noktanın yoğunluğu, tarayıcı tarafından alınan sinyal gücüne bağlı olarak belirlenir. Yoğunluk değeri, özellik tespiti veya arazi sınıflandırması gibi araştırmalarda önemli bir özelliktir.

LiDAR ve Yoğunluk

LiDAR tarayıcıları, yüzeylere yönelik lazer darbeleri gönderir ve geri dönen sinyalleri alır. Bu sinyallerin gücü, noktaların yoğunluğunu belirler. Yoğunluk değerleri, nokta bulutunda her bir noktanın karakteristik özelliklerini temsil eder. Bu değerler, nokta bulutunun analizi ve yüzey özelliklerinin belirlenmesi için kullanılabilir.

 

Nokta Bulutu Gif

Yoğunlukla Renklendirme

Nokta bulutu, yoğunluğa göre renklendirilebilir. Yoğunluğa dayalı renklendirme, farklı yoğunluk değerlerine sahip noktaların farklı renklerle temsil edilmesini sağlar. Bu renklendirme yöntemi, nokta bulutunun analizinde ve özellikle arazi sınıflandırması çalışmalarında kullanışlıdır.

 

Sağlam Nokta Bulutları Oluşturma 

Nokta Bulutu

Nokta bulutları, çevremizdeki nesnelerin veya alanların üç boyutlu temsillerini sağlar. Bu temsiller, birçok uygulama alanında kullanılan veri setleridir. Örneğin, haritalama, arazi analizi, üç boyutlu modelleme ve sanal gerçeklik gibi alanlarda nokta bulutlarından yararlanılır.

Daha yoğun bir nokta bulutu, verilerin daha doğru ve detaylı bir şekilde temsil edilmesini sağlar. Ayrıca, veri boşluklarını minimuma indirir ve analiz için daha sağlam bir temel oluşturur. Bu nedenle, araştırma alanınızı birden çok kez veya farklı açılardan tarayarak daha yoğun nokta bulutları oluşturmanız gerekebilir.

 

Nokta Bulutu Oluşturma Yöntemleri

LiDAR ve Fotogrametri Karşılaştırma

Ayrıca Bakınız: LiDAR ve Fotogrametri Karşılaştırması

 

 

1. LiDAR

LiDAR (Işık Yansıma ve Yankılama) yöntemi, nokta bulutları oluşturmanın en yaygın yöntemlerinden biridir. Bu yöntemde, lazer ışınları kullanılarak dünya yüzeyine veya üzerindeki bir özelliğe ışık atılır ve geri yansıma süresi ölçülür. LiDAR sayesinde, taranan nesnenin ayrıntılı bir temsili elde edilir.

LiDAR, hızlı ve doğru veri toplama imkanı sağlar. LiDAR sensörleri, drone’lara entegre edilerek farklı açılardan veri toplama işlemi gerçekleştirilebilir. Bu sayede, yüksek kaliteli nokta bulutları oluşturmak mümkün hale gelir.

2. Fotogrametri

Fotogrametri yöntemi, nokta bulutu oluşturmanın diğer bir etkili yoludur. Bu yöntemde, yüksek çözünürlüklü fotoğraflar kullanılarak araştırma alanının farklı özellikleri üst üste bindirilir. Her özelliğin konumu, fotoğrafların analizi ve nirengi kullanılarak belirlenir.

Fotogrametri, LiDAR’a kıyasla daha ekonomik bir çözüm sunar. Gerçek dünya görüntülerinin kullanılması, detaylı ve gerçekçi nokta bulutları oluşturulmasını sağlar. Ancak, LiDAR gibi doğrudan mesafe ölçümleri sağlamaz ve bazı durumlarda daha az hassasiyet sunabilir.

 

LiDAR ve Fotogrametri Karşılaştırma

LiDAR ve Fotogrametri Karşılaştırması

 

LiDAR ve Fotogrametri Karşılaştırma

LiDAR ve fotogrametri yöntemleri, nokta bulutu oluşturmanın farklı yaklaşımlarını sunar. Her iki yöntemin de avantajları ve dezavantajları vardır. İşte bu iki yöntemi karşılaştıran bazı önemli noktalar:

LiDAR yöntemi, doğrudan mesafe ölçümleri yapar ve yüksek hassasiyet sunar. Ancak, ekipman ve veri toplama maliyetleri daha yüksek olabilir.
Fotogrametri yöntemi, gerçek dünya görüntülerini kullanır ve ekonomik bir çözüm sunar. Ancak, LiDAR kadar kesin ve ayrıntılı sonuçlar üretmeyebilir.
Hangi yöntemin kullanılacağı, projenin gereksinimlerine ve bütçesine bağlıdır. Bazı durumlarda, her iki yöntemi de bir arada kullanmak en iyi sonucu verebilir.

Sonuç

Sağlam nokta bulutları, verilerin doğru ve detaylı bir şekilde temsil edilmesini sağlar. LiDAR ve fotogrametri gibi yöntemler, nokta bulutu oluşturmanın etkili araçlarıdır. Her yöntemin avantajları ve dezavantajları vardır ve projenin gereksinimlerine bağlı olarak seçilmelidir.

Dijital varlıklarınızda daha yoğun ve güvenilir nokta bulutları oluşturmak için uygun yöntemi seçin ve veri toplama sürecinde dikkatli olun. Bu şekilde, analizlerinizde daha kesin sonuçlara ve daha iyi karar verme yeteneğine sahip olabilirsiniz.

 

Nokta Bulutu Son İşleme

 

Verilerinizi topladıktan sonra, nokta bulutunuzu sonradan işlemeniz gerekecektir. Bu, ham dosyalarınızı DJI Terra gibi bir yazılıma yükleyerek yapılır.  LiDAR söz konusu olduğunda, daha fazla temizlik, sınıflandırma ve analiz yapmak için işlenmiş nokta bulutunuzu Terrasolid gibi bir platforma taşıyabilirsiniz. Aşağıdaki resim veri setini, sınıflandırma öncesi ve sonrası göstermektedir. Ham nokta bulutu (soldaki grafik) başlangıçta DJI Terra aracılığıyla işlendi ve ardından temizleme ve sınıflandırma için Terrasolid’e yerleştirildi. (sağdaki resim)

Ayrıca Bakınız: DJI Terra Nedir ?

 

Nokta Bulutu

Farklı insansız hava aracı yüklerinin birden çok formatta ham veri ürettiğini ve her bir yazılım parçasının farklı dışa aktarma yetenekleri olduğunu belirtmekte fayda var. 

Coğrafi referans fotogrametri verilerinin bir nokta bulutu dosyası oluşturmasına yardımcı olmak için yeniden yapılandırmada yer kontrol noktalarını kullanabilir veya dronun konumsal verilerini dışa aktarabilir ve EXIF ​​verilerini üçüncü taraf bir yazılımda düzenleyebilirsiniz. 

Dronlar, ulaşılması zor alanlara veya bir varlığın tehlikeli bölümlerine erişimde büyük ölçüde yardımcı olur. Örneğin, bir dron sizin için verileri toplayıp, inceleme yapmak için bir 3B model kullanmanıza olanak tanırken neden elektrik hattına tırmanasınız? 

Nokta Bulutu

Varlık aynı zamanda canlı tutulabilir, kesinti süresi tamamen azaltılabilir ve hatta sınırlandırılabilir.

Görev planlamasını geliştirmek için son derece ayrıntılı haritalar ve modeller de kullanılabilirken, aşağıda bu resimde gösterildiği gibi, LiDAR modelleri elektrik hatları ve bitki örtüsü arasında ölçümler sağlar.

Nokta Bulutu

Nokta bulutları, günümüzün ölçme iş akışının hayati bir bileşenidir ve dronlar, gerekli verilerin verimli ve doğru bir şekilde toplanmasına yardımcı olur.

Bu sanal varlıklar, bir şantiyenin veya haritalama alanının derinlemesine anlaşılmasını sağlar ve karar vermeyi ve yatırım getirisini yönlendiren ölçümler, analizler ve diğer gözlemler yapmak için kullanılabilir.

Sık Sorulan Sorular

 

Hangi yöntem daha iyi, LiDAR mı yoksa fotogrametri mi? LiDAR ve fotogrametri yöntemleri arasında bir seçim yapmak, projenizin gereksinimlerine ve bütçenize bağlıdır. Her iki yöntemin de avantajları ve dezavantajları vardır. LiDAR, doğrudan mesafe ölçümleri yaparak daha yüksek hassasiyet sunarken, fotogrametri gerçek dünya görüntülerini kullanarak ekonomik bir çözüm sunar.

Nokta bulutlarının kullanım alanları nelerdir? Nokta bulutları, haritalamave arazi analizi, üç boyutlu modelleme, sanal gerçeklik, mimari tasarım ve benzeri birçok alanda kullanılır. Ayrıca, araştırma ve keşif çalışmalarında, inşaat projelerinde, çevresel analizlerde ve endüstriyel ölçümlerde de yaygın olarak kullanılmaktadır.

Veri toplama sürecinde nelere dikkat etmeliyiz? Veri toplama sürecinde, doğru ve güvenilir veriler elde etmek için aşağıdaki faktörlere dikkat etmek önemlidir:

Sensör kalibrasyonunun doğru yapılması.
Optimal uçuş planlarının belirlenmesi.
Veri toplama sırasında çevresel etkenlerin kontrol edilmesi (örneğin, rüzgar, hava koşulları).
Veri boşluklarını minimuma indirmek için yeterli örtüşme sağlanması.
Veri kalitesinin sürekli olarak kontrol edilmesi ve gerektiğinde düzeltici önlemlerin alınması.

Nokta bulutları hangi veri analiz yöntemlerinde kullanılır? Nokta bulutları, veri analizi süreçlerinde birçok yöntemle kullanılabilir. Örneğin, nokta bulutlarından yüzey modelleme, hacim analizi, nesne tanıma, deformasyon analizi gibi işlemler gerçekleştirilebilir. Ayrıca, nokta bulutlarından çeşitli ölçümler alınarak uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri gibi alanlarda kullanılabilir.

İşlenmiş nokta bulutu neden önemlidir? İşlenmiş nokta bulutu, verilerin daha temiz, sınıflandırılmış ve analiz edilebilir hale getirilmesini sağlar. Bu işleme adımları, veri kalitesini artırır ve daha doğru sonuçlar elde etmenizi sağlar.

Hangi yazılımlar işlenmiş nokta bulutunu yönetmek için kullanılabilir? DJI Terra, Terrasolid ve diğer benzer yazılımlar, nokta bulutu verilerini yönetmek, düzenlemek ve analiz etmek için kullanılabilir. Bu yazılımlar, sınıflandırma, analiz ve görselleştirme gibi işlemleri gerçekleştirmenizi sağlar.

 

 

Yorumlar