Unmanned aerial systems for construction site monitoring
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Date
2016Les auteurs
Giraldo Manrique, SantiagoDirecteur
Chiaberge, MarcelloÉditeur
Pontificia Universidad Javeriana
Faculté
Facultad de Ingeniería
Programme
Ingeniería Electrónica
Titre obtenu
Ingeniero (a) Electrónico
Type
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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résumé
En la actualidad el sitio de construcción es supervisado por el personal mediante la toma de fotos digitales para documentar el progreso de la estructura, simplemente toman fotos en forma regular y las almacenan junto con el plan de construcción en una base de datos. La verificación debe hacerse manualmente por el supervisor para comprobar si hay algunos errores o cuellos de botella, esto toma mucho tiempo y lleva a problemas con áreas que no han sido bien fotografiadas. Otra técnica a veces aplicada a los sitios de construcción es el uso de escáneres láser para monitorear el proceso. En este caso se crea y almacena un modelo 3D para su posterior inspección, pero hay una serie de problemas con esta técnica, el escáner láser es muy caro, el dispositivo es grande y debe ser transportado y la inspección del resultado es un reto debido a la falta de relación espacial. Sin embargo, estos 2 métodos son poco claros y requieren mucho tiempo. El nuevo enfoque para monitorear los sitios de construcción son los drones. El interés por los vehículos aéreos no tripulados ha estado en constante crecimiento, los investigadores y desarrolladores están utilizando una gran cantidad de recursos y esfuerzos para contribuir a este tema, principalmente en las aplicaciones agrícolas y forestales, vigilancia autónoma, gestión de emergencias y desastres, gestión del tráfico y mapeo 3D a través de fotogrametría. Este crecimiento es básicamente porque los sistemas UAV son de bajo costo, alta velocidad, alta maniobrabilidad y alta seguridad para recolectar imágenes. La investigación realizada en esta tesis tiene como objetivo encontrar y analizar la mejor manera de lograr un UAS de bajo costo, eficiente con el tiempo y altamente confiable para el monitoreo de sitios de construcción, probando algunos software de fotogrametría y detectando cuál es el mejor, además, haciendo algunas pruebas en diferentes software dedicado a la planificación de vuelo del UAS con el fin de obtener un conjunto de datos homogéneo de imágenes y luego procesarlas en el software de fotogrametría seleccionado.
Abstrait
In nowadays the construction site is monitored by the staff by taking digital photos to document the progress of the structure, they just take photos in a regular basis and store them together with the construction plan in a data base. The verification should be done manually by the supervisor to check if there are some errors or bottlenecks, this is very time-consuming and leads to areas not being cover very well. Another technique sometimes applied to construction sites is the use of laser scanners for monitoring the process. In this case a 3D model is created and stored for later inspection, but there are a sort of problems with this technique, the laser scanner is really expensive, the device is big and should be carry around and inspecting the result is challenging because the spatial relationship is missing. But this 2 methods where unprecise and time-consuming, the new approach to monitor the construction sites are the drones. The interest in UAVs has been in a constant growth, researchers and developers are using a lot of resources and effort to contribute to this topic, mainly in the agriculture and forest applications, autonomous surveillance, emergency and disaster management, traffic management and 3D mapping with photogrammetry. This growth is basically because the UAV systems are low cost, fast speed, high maneuverability and high safety for collecting images. The research carried out in this thesis is then aimed to find and analyze the best way to accomplish a low cost, time efficient and highly reliable UAS for monitoring construction sites, by testing some software for photogrammetry and detecting which is the best one, also doing some tests in different software dedicated to the flight planning of the UAS in order to obtain an homogeneous dataset of images and then process them in the selected photogrammetry software.
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