UltraMap

www.iFlyUltraCam.com
Radiometry
Aerial
Triangulation
Essentials
Dense
Matching
Ortho
Generation
www.iFlyUltraCam.com
UM-JAP-OV-1114-1.indd 1
12.11.2014 08:50:28
UltraCam画像のため
の高度な写真測量ワ
ークフローシステム
急速にUltraCamフライトから品質データの製品を生成するために、マイクロソフトUltraMapは、最先端の、エンド•ツー•エンドの完全
な写真測量ワークフローシステムです。
マイクロソフトUltraMapは高度に自動化された処理能力を提供します。UltraMapはUltraCamの大量のデータを最短時間で処理するよ
うに設計・自動化されています。UltraMapはガイド付きの手動相互作用、品質制御ツールと強力な可視化によってサポートされていま
す。UltraMapの最新バージョンは、技術革新のトレンドを継続します。
UltraMapは既に均質な画像のためのモノリシックステッチや自動プロジェクトベースのカラーバランス、ブロック色補正のような機能を提
供してきました。
現在も、革命的な自動化された3Dデータの生成及びオルソ画像処理機能を提供しています。
UltraMapは以下を含んでいます：
•UltraCam写真ミッションから高密度3次元点群の生成、平方メートル当たり数百点の点密度
•高度なおよび詳細なデジタルサーフェスモデル（DSM）の生成
•デジタル地形モデル（DTM）へDSMのフィルタリング
•DSMOrthoの生成（自動的に生成されたDSMに基づくオルソモザイク）およびDTMOrtho画像通常のオルソモザイク）
UltraMapオルトモザイクアプローチは、利用可能なすべての入力（DSMおよび自動生成されたDTM）を考慮します。UltraMapは、高精
度で、手動操作せずに、優れた品質のDSMOrthosとDTMOrthosを提供します。UltraMapを所望のパスでシームラインを生成することが
できます。困難な地域の残りのシームライン編集がUltraMapのDragonFlyの技術（ユーザーは、迅速かつスムーズに大きな画像ブロック
に対して品質制御を行うことを可能にする可視化エンジン）を使用して行われます。
UltraMapは完全に統合されたインタラクティブな写真測量のワークフローソリューションです。生データの取り込みから、点群、DSM
及びオルソ画像の配信にプレミアムUltraCamデータ処理を提供します。
www.iFlyUltraCam.com
UM-JAP-OV-1114-1.indd 2
12.11.2014 08:50:28
Modules
UltraMap/Essentials | UltraMap/ EssentialsのモジュールはUltraCamで撮影した生
画像を標準的なファイルフォーマット（UltraMapまたは第三者のソフトウェアシステムのさらな
る処理ステップで使用するため）に変換、使用されます。UltraMap/ Essentialsのモジュールが
2の処理ステップに分かれています。
UltraMap/rawDataCenter |
Essentials
UltraMap/ rawDataCenterステップは
UltraCamの画像をレベル0からレベル2へ処理するために使用されています。分散型
UltraMapフレームワークを利用して、処理タスクを並列に処理することができます。
UltraMap/radiometry | UltraMap/radiometry（放射測定）ステップは、
レベル2のデータの最終的な色を定義するために使用されています。 Dragonfly技術を
活用して大きな画像ブロックの画像インタラクションおよび視覚、モデルベースのラジ
オメトリック補正（ホットスポット、大気の影響や曇を除去）を提供します。
UltraMap/aT |
At
DenseMatcher
空中三角測量（aT）モジュールは、最小二乗バンドル調整
により全画像ブロックの正確な外部標定を生成するために、画像の対応関係を計算
しながら対話的なワークフローを提供します。
UltraMap/DenseMatcher | UltraMap/ DenseMatcherモジュールがレ
ベル2の画像から、高密度の点群、DSMとDTMを作成します。ピクセル単位の高さ
の値を生成するために、正確な外部標定データを使用します。サードパーティのソフ
トウェアでの処理のため、3次元点群とDSMデータを標準ファイル形式でエクスポー
トすることができます。
UltraMap/Orthopipeline |
OrthoPipeline
UM-JAP-OV-1114-1.indd 3
UltraMap/ Orthopipelineモジュールが利
用可能なすべての入力（レベル-2画像、
aT結果、ラジオメトリック設定とDSM/
DTM）から最終的なオルソモザイクを生成します。二つの異なるオルソ画像が生成で
きますDSMOrthosとDTMOrthos
12.11.2014 08:50:28
Essentials
UltraMap/Essentials
ダウンロード、生画像データの管理と後処理
• カメラキャリブレーションの適用
• 飛行メタデータの使用方法
• 自動化されたUltraMapプロジェクトファイルセ
ットアップ
• ラジオメトリックの調整
UM-JAP-OV-1114-1.indd 4
12.11.2014 08:50:29
UltraMap/rawDataCenter
UltraMap/ EssentialsのUltraMap/ rawDataCenterモジュールはステップ、レベル0からレベル2へダウンロードと
UltraCam画像の処理を行います。
•
•
ジオメトリック補正
モノリシックステッチ
•
•
ラジオメトリック補正
UltraMapプロジェクトファイルの生成
ジオメトリック補正
UltraCam画像は空中撮影中にキャプチャされ、生の形式で格納されます。各ショット位置は、数サブ画像のが含まれています。それぞれの
サブ画像は、CCDセンサアレイに対応し、そして画像ステッチにより処理や変換する必要があります。ソフトウェアは、重複領域にタイポ
イントを識別し、仮想の画像フレームを構成するためにこれらを使用しています。この相関プロセスの品質は、画素の大きさの1/20です。
さらに、ミスマッチや大きな領域の探索を避けるために、工場でのキャリブレーションは、このプロセスにおいて重要な役割を果たしていま
す。工場でのキャリブレーションは、タイポイント位置の推定を可能にします。このプロセスの結果は、いわゆるレベル2の画像です。
これは、ピクセル•データ範囲ごとに16ビットで高解像度パンクロ画像が含まれています。ラジオメトリック補正は、工場のキャリブレー
ションに基づいて、レベル2の画像に適用されます。
レベル2の画像は、バンドごとに16ビットで保存され、そしてラジオメトリックドメインは線形領域です
UlTraMapではステ
ッチの結果について細か
く説明されています。
モノリシックステッチ
モノリシックステッチは、カメラによって撮影された9 panサブ画像のうちの1つの完全なフレームpan画像を生成します。ステッチの
タイポイントを取得するために、panサブ画像からの情報と同様フルフレームカラーコーンから情情報を結合します。サブ画像の間に厳
しい箇所（構造化されていない地形の画像水域、砂、砂漠）にも強力なタイポイントにつながります。その結果、非常に高精度な（一つ
のレンズを通して一つの大きなCCDで撮影したように）完全なpanフレームを提供します。しかし、複数の小さなCCDの使用は大きな
利点（単一の大型のCCDと比較してより高い画像のダイナミック）があります。UltraMapのモノリシックステッチが小さなCCDの画
質の利点と大型CCDの精度組み合わせを可能にします。
パンクロマティック画像領
域の間のステッチングは識
別領域における多数の点の
コレクション（左）、そし
てカラーチャンに基づいて
フルフレーム分配（右）。
www.iFlyUltraCam.com
UM-JAP-OV-1114-1.indd 5
12.11.2014 08:50:29
Essentials
ラジオメトリック補正
ラジオメトリック補正は、工場キャリブレーション際に推定されたカメラのラジオメトリックパラメータに基づいています。
パラメータ
は、レンズ、メカニカルシャッターとCCD検出器アレイに関するすべての情報が含まれています。したがって、カメラのラジオメトリック
挙動は既に知られています。生画像を処理する際に（レベル0）からレベル2へ採用できます。このデータには、異なるFストップの設定が
考慮され、得られたビネットマスクプロセスに利用可能です。第二ステップでは、CCDの重複領域のラジオメトリック分析の結果はラジオ
メトリック微調整補正に使用され、そして隣接する画像領域から差を除去します。再びフルフレームカラーバンドは、この手順に寄与し、
したがって、モノリシックステッチング手順は、ラジオメトリック補正に重要な利点を与えます。
ビネットマスク（左）と、
シャッタ制御図（右）は
ラジオメトリック工場キ
ャリブレーション手順の
結果を表しています。
UltraMapプロジェクトファイル
このファイルは、処理の第1ステップの際に完全に自動的に生成されます。ファイルには、空中プロジェクトのすべての重要なデータとメタ
データ（画像のファイル名、ディレクトリ構造、カメラパラメータおよび初期外部標定データ）が含まれています。 UltraMapプロジェ
クトファイルは、拡張子.dfpを有しており、ミッションの全写真の自動処理を可能にするために基本的な情報を含んでいます。プロジェク
トファイル（例えばUCEf80.dfp）の下に選択したプロジェクトフォルダのリスト内で直接認識することができます。
後処理レベル2のデータ構造。
プロジェクトファイルは、フ
ル解像度の画像とクイックビ
デオが用意されています。
UM-JAP-OV-1114-1.indd 6
12.11.2014 08:50:30
UltraMap/Essentialsモジュールのラジオメトリ—
本ステップは、レベル2の入力データの最終の色を定義するために使用され、レベル3の出力データを生成します。本ステップは
完全に自動化され、単一の画像の色および外観とブロック全体の外観を調整します。しかし、具体的なニーズへの微調整に手動の相互作用が
可能です。フィーチャセットの例は次のとおりです。
ホットスポット、大気の影響（ヘイズ）などを除去するために自動化された、モデルベースのラジオメトリック補正
• ブロック全体の色補正のために自動化されたプロジェクトベースのカラーバランス（pBCB）
• 異なる露出、異なる照明条件とは異なる飛行時間のような効果が自動的に補正されます
• DragOnFlY技術によるスムーズな可視化と小規模および大規模なブロックの相互作用
• gUI技術とインスタントフィードバックに基づいて直感的なユーザインタフェース
• 16ビット•ワークフローの完全なサポートは、画像のロスレス計算を保証します
• レベル3のための様々な出力フォーマット、TIFF、16ビットTIFF、JpEg、単一のバンド、3バンドまたは4バンド
UltraMap/ Essentialsのモジュールは、可
視化のためのDragonfly技術により、分散
処理のためにサポートされています。
スループットのニーズとITインフラ
ストラクチャに応じて、UltraMapの
スケーリングを可能にします。
ユーザーの操作を必要とせずに、分散並列処理
（マルチコアプロセッシング）などの機能。
フレームワークは、単一のコンピュータ上
や、小中規模および大規模なマルチコア
システム上で並列処理を可能にします
www.iFlyUltraCam.com
UM-JAP-OV-1114-1.indd 7
12.11.2014 08:50:30
At
UltraMap/AT
カメラデータ、地上基準点及びgpS / IMU
に基づいて高品質画像外部標定の生成。
• 自動タイポイント収集
• 半自動地上基準点測定
• 後処理されたgpS/ IMUデータの完全な統合
• 写真測量バンドル調整
• 様々なエクスポート形式
UM-JAP-OV-1114-1.indd 8
12.11.2014 08:50:30
UltraMap/aT
UltraMap/ aTは最高の品質を提供するために最適化UltraCam UltraMapの空中三角測量モジュールです。
全体画像ブロックのための画像の外部標定を計算刷る際に、インタラクティブなワークフローを提供します。
相互作用が必要とされている場合は、UltraMap/ aTでは最低限の相互作用が必要です。
UltraMap/ aTの機能は以下のとおりです。
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
初期オリエンテーションのための機内gpS情報を使用しています
地上基準点のためのシングルおよびマルチプロジェクション
プロジェクトベースのカラーバランスの初期化
堅牢かつ自動化されたタイポイント収集：
• 手動のポイント測定のためのオートコンプリート
• 特徴に基づく最小二乗画像マッチングの組み合わせによる高精度
• 最適カバレッジのために洗練されたイメージベースのタイポイントのシンニング
統合された写真測量バンドル調整
• 統合された写真測量バンドル調整
• バンドル調整のための制約として、gpS/ IMUデータのサポート
• aTの結果のグラフィカルなオーバーレイ
ブランダー検出、データスヌーピング
すべてのUlTraCaMカメラをフルサポート
16ビット•ワークフローのフルサポート
スケーラブル処理環境のサポート
DragOnFlY 技術によるスムーズな可視化と小規模および大規模なブロックの相互作用
aTブロックでタイポイント分
布、カラーコード視覚化
地上基準点の可視化、測定精度
のグラフィカルな出力
www.iFlyUltraCam.com
UM-JAP-OV-1114-1.indd 9
12.11.2014 08:50:32
DenseMatcher
UltraMap/DenseMatcher
高さフィールドの自動生成。
デジタルカメラの出現と完全デジタルワーク
フローの出現で、マルチレイ写真測量による
写真測量の有意な変化が達成されました。
これは撮影コストを増加せずに、フォワ
ードオーバーラップの大幅に増加とより
多くの画像取得を可能にします。
しかし、マルチレイ写真測量は、新しい技術では
ありません。これは、特定の飛行パターン（フォ
ワードオーバーラップ（80％～90％）とサイド
ラップ（最大60％））です。その結果、冗長性の
高いデータセットです。高解像度、高精度な点群
及びデジタルサーフェスモデルを生成できます。
UM-JAP-OV-1114-1.indd 10
12.11.2014 08:50:32
UltraMap/DenseMatcher
UltraMap/
DenseMatcherはUltraCam画像セットのラップされた部分を利用して、点群を生成します。これは、地面上の所定の場所で
使用可能なすべての画像ペア間の「ピクセルベースのマッチング」によって行われます。
正確な外部標定が推定されて、
所与のピクセルに対する高さ値（z値）を（指定されたxy位置）生成します。　画像データセットの冗長性
が与えられた位置に対するZ値の複数の観察結果につながります。洗練された融合アルゴリズムを使用して、一つの正確な三次元計測に融合
されます。点群の高点密度が平方メートル当たり数百点です。
点群の高さ精度は、通常画像のgSDより優れています。こうしてgSD 10cm画像から得られた点群の高さ精度は10cmより良いです。
この詳細かつ正確な点群は、デジタル表面モデル（DSM）を生成するために使用されます。高い点密度のために、得られたDSMの詳細の
レベルが非常に高いです。
DSM生成後の次のステップは、DTMの処理です。マイクロソフトによって開発された階層的なアルゴリズムを使用して、DTMはDSMか
ら生成されます。
UltraMap/ DenseMatcherの出力は、次のとおりです。
• 非常に高密度の点群
• デジタルサーフェスモデル（DSM）
すべての出力は、サードパーティ製のソフトウェアシステムへの容易な取り込みのための標準的なフォーマットで提供されています。
デジタル地形モデル（DTM）は、現在DTMOrtho画像処理用UltraMap/ Orthopipelineの内部的に使用されます。
www.iFlyUltraCam.com
UM-JAP-OV-1114-1.indd 11
12.11.2014 08:50:35
OrthoPipeline
UltraMap/OrthoPipeline
マイクロソフトUltraMapは
DSMOrthoとDTMOrthoの生成
するために、完全に自動化された
処理パイプラインを提供します。
• 利用可能な高さデータに基づいてDSMま
たはDTM画像の正規化を行います。
• 自動的に生成されたシームラ
インの品質管理ツール
• 出力製品DSMOrthoとDTMOrtho
のフル解像度のモザイクの合成
UM-JAP-OV-1114-1.indd 12
12.11.2014 08:50:36
UltraMap/Orthopipeline
DSMOrtho画像が自動的に生成されたDSMを使用して、画像を正規化して生成されたオルソ画像です。UltraCamとUltraMap
によって生成されたDSMOrthoは、高品質のもの（非常にシャープなエッジ、屋根ような構造などの非常に詳細な構造、非常に少ないアー
ティファクト）です。理由は、データセット（DSMと画像）同じフライトからのものであるためです。高品質のもう一つの理由は、高密度
点群の使用による、非常に正確なDSMです。
rgB-DSMOrtho
CIr-DSMOrtho
DTMOrThOは、UlTraMap/ DEnSEMaTChErによって自動的に生成されているDTMに基づいて、従来のオルソ画像です。シーム
ラインは、画像コンテンツおよび高さフィールドからの情報を使用して自動的に生成されます。手動編集ツールはシームラインの最適化を
サポートしています。
rgB-DTMOrtho
CIr-DTMOrtho
UltraMap/ Orthopipelineが順次行われているいくつかのステップで構成されています。
Ortho rectification　（正規化）:UltraMap/ Orthopipelineの最初のステップは、オルソ正規化と呼ばれ、入力された画像は、定義さ
れたプロキシジオメトリ、DSMやDTM上の再プロジェクトされます。正規化に使用されるジオメトリの種類に応じて結果がいずれか
DSMOrthoまたはDTMOrtho画像になります。
Seamline generation: after the ortho rectification process, the next step is the seamline computation between the rectified
images. Seams correspond to transitions from an input image to the adjacent one.
シームライン生成：初期オルソ処理が終了すると、視覚的に魅力的な結果（画像の
ブレンド）を作成するために、ソフトウェアは、自動化された機能を提供します。
すべての画像バンド（rgBと近赤外）が一貫した方法で同時に処理されます。
www.iFlyUltraCam.com
UM-JAP-OV-1114-1.indd 13
12.11.2014 08:50:37
処理環境
UltraMap処理パイプラインは、IT
環境に柔軟に適応し、高度にスケ
ーラブルな処理システムです
主な機能は以下のとおりです。
•ミドルおよびハイエンド標準のWindows PCを使用することができますので、既存のインフラストラクチャの使用を可能にしま
す。
•自動化されたロードバランシングと異種ネットワークで分散処理による、リソースの最適な使用方法を可能にします。
•ユーザー制御の優先順位付けは、好みのタイムスロットに専用のPCを使用することができます（夜間にUltraMap処理用ワークス
テーションの使用）。
•ライセンス方式は、スループットのニーズの広いスペクトルを可能にします。
•UltraMapはラップトップ上で、または、CPUコアの数百個から構成されたシステム上で実行することができます。
•ライセンス方式は、パラレル（フライトの後即時オンサイト品質チェック用など）小型のフィールド処理ハブのセットアップだけでな
く、小規模、中規模および大規模処理センターの設定をサポートしています。
•「dense matching」には、SIMDのようにアーキテクチャ（グラフィックスカードなど）が理想ですので、GPUのノードがハイ
スピードアップを実現します。
•スループットをバランスするために、GPU対CPUの使用を設定することができます。
•これらのマシンはどちらのCPUのみ、またはGPU対応のノードとしてとして構成することができます。
•UltraMapシステムにおける新しいロールの定義には、高性能を提供します。
• マシン全体は、一度に1つのタスクに取り組むために使用することができます。
UM-JAP-OV-1114-1.indd 14
12.11.2014 08:50:37
UlTraMap処理システムは、通常、一つまたはいくつかのフロン
トエンドマシンで構成されています（データを操作するために使用
され、処理のために設計されていません）。さらに、1つまたは複
数の処理機は、フロントエンドマシン（複数可）と、データサーバ
（複数可）に接続されています。処理マシンは、データを処理し、
複数のCpU及び/又はgpUのノードで構成することが可能です。サ
ーバーは、入力、中間及び最終データをホストします。処理環境の
非常に重要な部分は、フロントエンド、処理マシンとサーバーとの
間でデータを効率的に転送するために必要なネットワークです。ネ
ットワークトラフィックおよびワークロードの分布はすべてコーデ
ィネータマシンによって管理されます。
Work
Places
Central
Coordinator
Workers
www.iFlyUltraCam.com
UM-JAP-OV-1114-1.indd 15
12.11.2014 08:50:38
お問い合わせ
Microsoft UltraCam Group | Vexcel Imaging GmbH | Anzengrubergasse 8, 8010 Graz, Austria
www.iFlyUltraCam.com | [email protected]
© 2014 Microsoft Corporation. All rights reserved. Microsoft, UltraMap, UltraCam, UltraNav and UltraMount
are either registered trademarks or trademarks of Microsoft Corporation in the United States and/or other countries.
UM-E-OV-0414-1.0-A4
UM-JAP-OV-1114-1.indd 16
12.11.2014 08:50:38

Download Report