04 abr 24 Fotogrametría con el DJI Mini 3 Pro: procesado de imágenes

Tras haber escrito sobre el proceso de toma de imágenes, el siguiente paso natural es el procesado de las mismas. Es, en realidad, la parte mollar del asunto, lo que nos permite pasar de una serie de imágenes independientes a una serie de productos, tanto en 2D como en 3D, que permiten explotar las capacidades del dron de una manera tremendamente potente. Y es que el procesamiento de fotogrametría con drones ha revolucionado la forma en que capturamos y analizamos datos del mundo real. El DJI Mini 3 Pro, al ser un dron ligero y versátil, se ha convertido en una herramienta especialmente valiosa para esta tarea. Durante mis pruebas con la fotogrametría he utilizado tres herramientas de software para realizar esta tarea, cada una de ellas con sus ventajas e inconvenientes: PIX4D cloud, Open Drone Map y CloudODM; y Meshroom en Windows, sobre las que pasaré a hablar con un poco más de detalle.

PIX4D cloud: Fotogrametría en la Nube

PIX4D cloud es una plataforma en línea que permite a los usuarios procesar imágenes capturadas por drones y convertirlas en mapas y modelos 3D precisos. Es conocido por su facilidad de uso y por ofrecer una solución completa desde la captura de datos hasta el análisis final. Fue la primera de las soluciones que utilicé, a raíz de conocerla en el canal de Youtube de Hatu.

Sus principales ventajas son las siguientes:

• Automatización del flujo de trabajo: PIX4D cloud automatiza gran parte del proceso de fotogrametría, lo que ahorra tiempo y reduce la posibilidad de errores humanos. El proceso de carga de imágenes es extraordinariamente sencillo, tan simple como arrastrar y soltar, y a partir de ahí, el proceso se completa de manera automatizada, ofrenciendo ortomosaicos en 2D, completamente localizados y accesibles sobre OpenStreetMap, y mapas de alturas de terreno. En cuanto al 3D, proporciona mapas de puntos y mallas texturizadas con un nivel de calidad asombroso.
• Accesibilidad: Al ser una plataforma basada en la nube, los usuarios pueden acceder a sus proyectos desde cualquier lugar y compartirlos fácilmente con terceros.
• Integración con otros software: PIX4D ofrece una buena integración con programas CAD y BIM, lo que facilita la transición a otras fases del proyecto. Proporciona la capacidad de importar y exportar modelos y ortofotos generadas en terceros entornos de una manera sencilla.

En cuanto a sus inconvenientes, destacan los siguientes:

• Dependencia de la conexión a Internet: Al ser un servicio en la nube, requiere una conexión a Internet estable y rápida para funcionar eficientemente.
• Costo: Pero el principal problema es que PIX4D cloud es un servicio de suscripción, lo que puede ser una barrera para usuarios individuales o pequeñas empresas con presupuestos limitados. Tiene un coste ciertamente elevado, y aunque es posible hacer uso de una suscripción quincenal gratuita para probar la plataforma, está basada en un sistema de créditos que se consumen con gran rapidez a poco que subas imágenes con una resolución elevada. Al finalizar la suscripción, los proyectos son purgados de la plataforma al cabo de un mes. Una pena.

Open Drone Map y CloudODM: Software de Código Abierto

El siguiente software que probé fue una solución de código abierto, Open Drone Map. Es un proyecto de software libre extraordinariamente popular, que cuenta con múltiples desarrollos auxiliares para hacer la vida más sencilla a los interesados en este tipo de software. La instalación básica de Open Drone Map proporciona las herramientas de procesamiento de imágenes, pero se ve complementada por un entorno gráfico basado en web (WebODM), así como una versión independiente para Mac y Windows. Como tal, el sistema puede desplegarse en entornos linux, Mac y Windows, pudiendo desplegarte tu propio sistema de procesado y publicación. Además, existe un entorno público (webodm.net), donde es posible registrarse, y mediante un sistema de pago por uso similar al de PIX4D, puedes utilizar nodos en internet para el procesamiento de las imágenes. Además, es posible interactuar con este entorno mediante un agente de línea de comandos (CloudODM), que permite subir de manera automatizada las imágenes y que te descarga todos los resultados.

Sus ventajas son las siguientes:

• Costo: Al ser de código abierto, ODM y CloudODM son gratuitos, lo que los hace accesibles para una amplia gama de usuarios, aunque la plataforma webodm.net sí es un sistema de suscripción.
• Personalización: Los usuarios con conocimientos técnicos pueden modificar y adaptar el software a sus necesidades específicas. Cuenta con instalación en línea de comandos, interfaz web, y una API bastante potente para interactuar con ella.
• Comunidad activa: ODM tiene una comunidad activa que contribuye constantemente con mejoras y soporte.
• Procesado de vídeo: ODM ofrece una posibilidad bastante interesante, que es la capacidad de procesar no solamente conjuntos de imágenes para realizar la composición forogramétrica, sino que puede procesar vídeos, realizando de manera automatizada la extracción de fotogramas, y a partir de ahí construir los modelos. Esta opción, sin embargo, sólo es interesante para el procesado en 3D, ya que al no contar con referencias cartográficas integradas, no se puede componer el ortomosaico en 2D georreferenciado, sería necesario añadirlo a posteriori. Un detalle interesante es que, si el procesamiento se hace en webodm.net, se consumen muchos menos créditos en la plataforma que con imágenes convencionales.

En cuanto a sus inconvenientes:

• Curva de aprendizaje: Puede ser más complejo de configurar y utilizar en comparación con soluciones más automatizadas como PIX4D, aunque con WebODM y CloudODM se reduce este tiempo de aprendizaje de manera significativa.
• Recursos de hardware: Para procesar grandes conjuntos de datos, se requiere hardware potente, lo que puede ser un desafío para algunos usuarios. Es preciso contar con un sistema de al menos 32 GB de RAM y múltiples núcleos para conseguir tiempos de procesamiento razonables. Sin embargo, la utilización de nodos públicos puede ser una opción.

Meshroom: Reconstrucción 3D en Windows

Por último, probé el software Meshroom para Windows. Meshroom es un software gratuito y de código abierto para la reconstrucción 3D basado en el marco de visión por computadora fotogramétrica AliceVision.

Sus principales ventajas:

• Interfaz intuitiva: Meshroom ofrece una interfaz gráfica de usuario que facilita la visualización y el seguimiento del proceso de reconstrucción 3D.
• Calidad de reconstrucción: Produce resultados de alta calidad en la reconstrucción de modelos 3D a partir de imágenes.
• Flexibilidad del procesado: El programa proporciona diversos flujos de procesado para generar resultados personalizados. Es bastante potente, pero puede resultar confuso de partida.

Y en cuanto a sus inconvenientes:

• Dependencia de GPU: Para aprovechar al máximo Meshroom, es necesario contar con una tarjeta gráfica NVIDIA CUDA-enabled, lo que puede limitar a los usuarios con otro tipo de hardware. Es más, el procesamiento fotogramétrico convencional sin este tipo de GPU, el proceso fallará en la fase de procesado. Para evitar este inconveniente es necesario optar por un procesado en modo “draft”, que genera menos calidad que en el modo normal.
• Menos automatizado: Aunque la interfaz es amigable, el proceso puede requerir más intervención manual que otras soluciones, sobre todo a la hora de ajustar parámetros y generar ficheros de salida.
• Tiempo de procesamiento elevado: Al procesarse en local, es preciso tener un entorno muy potente y con GPU optimizada para obtener tiempos de procesamiento razonables, pudiendo llegar a varias horas de procesado, incluso en equipos de 16 GB de RAM.

Por último, no puedo dejar de comentar un software de visualización que utilizo de manera auxiliar. Se trata de MeshLab, una solución que utilizo para visualizar en local los modelos generados por el resto de sistemas. Permite visualizar los mismos de una manera bastante ágil:

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