Technológie pre meranie a zber dát.
Technológie pre meranie a zber dát.
Čas reakcie býva často rozhodujúci - bez ohľadu na to, či hovoríme o poruche na fotovoltickej elektrárni, tepelnom úniku budovy alebo skrytom požiari haldy. Čím rýchlejšie problém odhalíme a diagnostikujeme, tým väčšia je bezpečnosť a menšie finančné straty. Odpoveďou na tieto výzvy je najnovšia aktualizácia softvéru Pix4Dmatic.
Od vydania verzie 2.9.0 (august 2026) softvér Pix4Dmatic získal dlho očakávanú funkciu – podporu a spracovanie termálnych dát, čím dokazuje, že sa dynamicky rozvíja a neustále vylepšuje svoj produkt. Je to významný krok vo vývoji aplikácie, ktorý tento softvér silne odlišuje od konkurenčných fotogrametrických riešení. Nová funkcionalita umožňuje generovať presné, rádiometrické termálne ortomozaiky. Tento typ spracovania je silným diagnostickým nástrojom, nenahraditeľným pri inšpekciách fotovoltických elektrární, energetických auditoch infraštruktúry a striech, ako aj pri identifikácii teplotných anomálií pri detekcii podzemných požiarov banských háld, na ktorých je uložený banský odpad.
Pohľad na 2D a 3D termálnu ortomozaiku v softvéri Pix4Dmatic.
Samozrejme, základné inšpekcie môžu byť založené na prezeraní jednotlivých termogramov. S tým sú však spojené dva vážne problémy. Po prvé, analýza stoviek surových snímok (bez vhodných nástrojov umožňujúcich automatizáciu tohto procesu, ako je napr. PV SENSE) je časovo náročný proces náchylný na chyby. Po druhé – a to je dôležitejšie – jednotlivé zábery obsahujú iba informácie o súradniciach miesta, v ktorom sa nachádzal dron v okamihu stlačenia spúšte (tzv. stred premietania snímky). Kvôli perspektívnym skresleniam to znemožňuje presné určenie terénnych súradníc pre každý viditeľný pixel.
Úplne inú kvalitu práce získame, keď sériu surových snímok spracujeme do podoby súvislej, kartometrickej ortomozaiky, ktorá zachováva presné hodnoty teploty v celom objekte. V takomto usporiadaní má každý pixel mapy priradenú nielen hodnotu teploty, ale predovšetkým súradnice XY. Takto pripravenú termálnu ortomozaiku môžeme vďaka tomu načítať do CAD/GIS softvéru a bez problémov na ňu „prekryť“ iné rastrové vrstvy (napr. tradičnú RGB ortomozaiku) alebo vektorové vrstvy (hranice parciel, trasy podzemných inštalácií). Navyše, vďaka možnosti vizualizácie ortofotomapy na modeli DSM, výsledný efekt môžeme prezerať v 3D zobrazení. To umožňuje nielen samotné odhalenie anomálie, ale aj jej presnú lokalizáciu, meranie fyzických rozmerov a exportovanie hotových výsledkov pre klienta alebo terénne tímy.
Ako vstupné dáta Pix4Dmatic umožňuje import troch typov termogramov:
Nižšie je uvedený zoznam podporovaných dronov a kamier.
Termovízne kamery Autel v súčasnosti nie sú podporované v Pix4Dmatic.
Na oficiálnej stránke Pix4Dmatic je otázka podpory ručných termovíznych kamier FLIR popísaná dosť záhadne. Možno sa dočítať, že Pix4Dmatic "podporuje termálne snímky zaznamenané novšími termovíznymi kamerami FLIR za predpokladu, že metadáta kamery a snímky neboli upravené tretími stranami".
Pri plánovaní fotogrametrických misií, ktorých cieľom je vytvorenie termálnej ortomozaiky, je potrebné zabezpečiť podstatne väčšie prekrytie snímok ako pri spracovaní RGB dát. Podpora spoločnosti PIX4D odporúča zachovať až 90% pozdĺžne a priečne prekrytie.
Z čoho vyplývajú takéto prísne odporúčania?
Predovšetkým z nižšieho rozlíšenia termogramov, ktoré zvyčajne predstavuje 640×512 pix (ok. 0,3 MP) alebo 1280×1024 pix (ok. 1,3 MP). Pre porovnanie, štandardné RGB snímky zo širokouhlých objektívov (napr. Mavic 3 Enterprise/Matrice 4E) majú rozlíšenie okolo 5280×3956 pix (20 MP). Menšie rozlíšenie znamená drasticky menej terénnych detailov, na základe ktorých softvér spája snímky v procese matchingu.
Navyše, termálny obraz nemá takú výraznú textúru a kontrast ako klasické RGB snímky. Rozloženie teplôt je často veľmi plynulé a homogénne, takže rozsiahle plochy strechy, asfaltu alebo zeme s podobnou teplotou sa môžu zliať do beztvarej škvrny bez spojovacích bodov. Treba pamätať aj na to, že termálne senzory kvôli svojej citlivosti generujú oveľa viac šumu ako optické snímače.
Možno sa odporúčané prekrytie 90/90% od Pix4D zdá trochu prísne a pri hodnotách okolo 80/80% alebo 85/85% by sa niektoré projekty tiež spracovali bez chýb. Avšak s ohľadom na „nedokonalosť“ termálnych snímok a veľkú variabilitu prostredia, nad ktorým lietame, je určite bezpečnejšie mať k dispozícii väčší počet nadbytočných pozorovaní.
Zhrnutie všetkých týchto obmedzení – nízke rozlíšenie, absencia výraznej textúry a vyššia úroveň šumu – pre zachovanie bezpečnej rezervy je určite lepšie stráviť v teréne o pár minút viac a spotrebovať jednu batériu navyše. Zabráni to frustrujúcej situácii, kedy sa vo fáze spracovania dát ukáže, že snímky sa nechcú spojiť dokopy a výsledný model sa prehne do tzv. „banánu“.
Pri prvom pokuse o pridanie termálnych snímok môžeme očakávať, že sa na obrazovke objaví okno so žiadosťou o súhlas so stiahnutím a použitím knižnice DJI Thermal SDK. Vyplýva to z faktu, že súbory RJPG z dronov DJI ukladajú presné teplotné údaje vo vlastnom formáte DJI. Aby softvér mohol tieto rádiometrické hodnoty správne načítať, je nevyhnutné použiť originálne algoritmy (modul SDK) poskytované priamo spoločnosťou DJI.
Z licenčných dôvodov nemôže Pix4D štandardne integrovať externý kód do vlastného inštalačného súboru. Z tohto dôvodu musí používateľ sám akceptovať podmienky DJI a povoliť stiahnutie knižnice. Po jednorazovom potvrdení hlášky sa modul SDK stáva komponentom bežiacim na pozadí, „neviditeľným“ pre používateľa. Eliminuje to potrebu únavnej konverzie dát v externých aplikáciách – stačí importovať surové R-JPG súbory a Pix4Dmatic pomocou nainštalovaného SDK ich automaticky dekóduje za chodu.
Samotné spracovanie termálnych snímok v Pix4Dmatic sa len málo líši od práce s klasickými RGB dátami. Program automaticky rozpozná, že ide o termogramy a samostatne optimalizuje výpočtové parametre, aby vygeneroval čo najlepší výsledok.
Ako testovacie dáta poslúžil let vo výške 25 m AGL s kamerou DJI Zenmuse H30T nad fotovoltickými panelmi umiestnenými na budove centrály spoločnosti TPI Sp. z o.o. Teplota vzduchu v čase letu bola 18,8 °C.
Ak chcete efektívne importovať správne súbory, otvorte priečinok s materiálom stiahnutým z pamäťovej karty dronu alebo kamery. Ak sú uložené zábery z viacerých senzorov: širokouhlá kamera (označenie W), kamera so zoomom (označenie Z) a termálna kamera (označenie T), zíde sa vám malý tip: ak chcete okamžite vyfiltrovať len dáta, ktoré vás zaujímajú, stačí do systémového vyhľadávania súborov zadať výraz "_T". Potom vyberieme všetky nájdené položky (skratka Ctrl + A) a jednoducho ich potiahneme priamo do okna softvéru.
Parametre generovania ortomozaiky termalnej v Pix4Dmatic. Husté mračno bodov vygenerované na základe termálnych snímok.
Ďalším krokom je proces aerotriangulácie (Calibration) a vygenerovanie hustého mračna bodov (Dense point cloud).
Pri pohľade na nastavenia kalibrácie si môžeme všimnúť dôležitú správu: parameter mierky obrazu (Image scale) je pri termálnych snímkach automaticky nastavený na hodnotu 2. Nejde o chybu, ale o zámerný optimalizačný krok, ktorý priamo vyplýva zo špecifík termogramov – vrátane vyššej úrovne šumu a absencie ostrých hrán. Pix4Dmatic tento parameter zámerne upravuje, aby znížil rušenie a pomohol algoritmom stabilne nachádzať charakteristické body (keypoints). Je to vynikajúci príklad toho, ako nás program odbremeňuje od nastavovania pokročilých parametrov a sám optimalizuje proces „pod kapotou“. Z našej strany ostáva len spustiť spracovanie.
Husté mračno bodov vygenerované výlučne z termálnych snímok vizuálne a z hľadiska detailov citeľne zaostáva za mračnami z RGB snímok. Vyplýva to priamo z už spomínaných obmedzení: nízkeho rozlíšenia termálneho snímača a nedostatku jasných textúr na samotných termogramoch.
Treba však pamätať na to, že pri takýchto letoch nie je 3D mračno bodov finálnym produktom. Slúži len na vygenerovanie digitálneho modelu povrchu (DSM). Tento model následne umožňuje správnu geometrickú projekciu (ortorektifikáciu) toho najdôležitejšieho – precíznej, dvojrozmernej termálnej ortomozaiky, z ktorej budeme odčítavať teploty.
Posledným krokom je vygenerovanie ortofotomozaiky. Softvér automaticky rozpoznal, že vstupnými dátami sú termálne snímky, takže máme iný súbor parametrov určený výlučne pre termovíziu. V krátkosti popíšem každý z nich.
Tu zadávame teplotu vzduchu v čase letu. Slúži na korekciu infračerveného žiarenia, ktoré je emitované a absorbované vzduchovými masami nachádzajúcimi sa medzi kamerou a skúmaným objektom.
Tento parameter zohľadňuje tepelné žiarenie pozadia a okolia, ktoré sa odráža od fotografovanej scény a dopadá priamo do objektívu dronu. Zadanie presnej hodnoty umožňuje algoritmom odfiltrovať tento jav, čo vedie k oveľa presnejšiemu odhadu skutočnej teploty objektu.
Tip: Túto hodnotu je možné ľahko zmerať v teréne tesne pred letom alebo po ňom, pomocou materiálu s emisivitou blížiacou sa nule (na tento účel sa výborne hodí obyčajná hliníková fólia).
Tu zadávame hodnotu relatívnej vlhkosti vzduchu v percentách. Vodná para prítomná v atmosfére absorbuje a emituje infračervené žiarenie. Relatívna vlhkosť počas letu je preto nevyhnutná na korekciu vplyvu poveternostných podmienok na trase medzi termovíznou kamerou a skúmaným objektom.
Umožňuje určiť schopnosť daného materiálu emitovať infračervené žiarenie. Program ponúka dve možnosti výberu:
Nasledujúce krátke video ukazuje, ako vizualizovať vygenerovanú termálnu ortomozaiku v prostredí Pix4Dmatic, a to v 2D aj 3D zobrazení.
Odčítavanie výsledkov je mimoriadne intuitívne. Ak chcete skontrolovať teplotu konkrétneho prvku, stačí naň umiestniť kurzor myši. Presná hodnota pre daný pixel sa zobrazí v dolnej časti obrazovky hneď vedľa súradníc X, Y, Z. Na zázname som prezentoval aj veľmi užitočnú funkciu posuvníka teplotného rozsahu. Umožňuje jednoducho a rýchlo izolovať len ten teplotný rozsah, ktorý chceme v danom momente analyzovať, čo výrazne uľahčuje zvýraznenie prípadných anomálií.
Zavedením možnosti generovania rádiometrických termálnych ortomozaík spoločnosť Pix4D dokázala, že dynamicky reaguje na potreby trhu a nezaostáva za konkurenciou pri zdokonaľovaní svojho vlajkového softvéru. Práca s termogramami v prostredí Pix4D sa ukázala ako intuitívny a vysoko automatizovaný proces. Absencia potreby konverzie súborov z dronov DJI v programoch tretích strán, dedikované rádiometrické parametre a skvelé možnosti vizualizácie robia z tohto programu mocný nástroj v rukách každého inšpektora a inžiniera. Vďaka týmto funkciám je analýza rozsiahlych fotovoltických elektrární, kontroly striech alebo sietí diaľkového vykurovania či analýza požiarov na banských haldách rýchlejšia a presnejšia ako kedykoľvek predtým.
Plánujete zaradiť spracovanie termálnych dát do vášho portfólia?
Získajte ponuku na licencie Pix4Dmatic vrátane zaškolenia a technickej podpory.
Ing. Patrik Podolan
Produktový špecialista – 3D technológie
+421 911 031 522
patrik.podolan@3gon.sk
© 2026 3gon Slovakia, s.r.o. Všetky práva vyhradené.
Špecializujeme sa na distribúciu, implementáciu a servis profesionálnych technológií pre presné meranie a komplexné spracovanie priestorových údajov.
3GONshop.sk