MrSID zur Komprimierung kommerzieller Drohnenbilder

Daten, die mithilfe unbemannter Fluggeräte – meistens Drohnen – gesammelt werden, gewinnen zunehmend an Beliebtheit.„Der Wert der Drohnenaktivität ist in den USA von 40 Mio. USD in 2012 auf etwa 1 Mrd. USD in 2017 gestiegen. Damit sind die Vereinigten Staaten eine besonders starke Quelle für kommerzielles Wachstum.“ Kommerzielle Drohnen kommen unter anderem in den Bereichen Anlagenverwaltung, Baumanagement, Immobilien, Immobilienbewertung und Katastrophenbewältigung zum Einsatz:

Das Sammeln von Fernerkundungsdaten mit Drohnen mag für die Erste Hilfe auf den ersten Blick vielleicht nicht relevant erscheinen, doch das US-Innenministerium hat kürzlich gezeigt, dass die Technologie eine schnellere und effizientere Überwachung von Notsituationen, Ortung von Opfern und Entsendung bemannter Rettungsaktionen ermöglichen kann und wird.

Für bestimmte Abläufe ist jedoch zusätzliche Unterstützung erforderlich. Die kartografische Erfassung großer Bereiche oder häufige Standortbesuche führen zu einer enormen Datenmenge, was das Datenmanagement mühselig macht. Dies gilt insbesondere für aus der Ferne arbeitende Teams und Situationen, in denen die gesammelten Daten mit einem dezentralen Analysten-Team geteilt werden müssen – entweder über eine webbasierte Freigabeplattform oder eine einfache netzwerkbasierte Dateifreigabe. Selbst kurze Flüge führen zu Datenmengen von mehreren Gigabytes – je höher die Kameraauflösung, desto mehr Daten werden erfasst.

Durch die Komprimierung von Daten in das Bildformat MrSID erhält man kleinere Dateien, ohne dass Verluste bei der Bildqualität zu verzeichnen sind oder die räumliche Genauigkeit beeinflusst wird. Aus kommerzieller Sicht hilft dies:

• Speicherplatz zu sparen – Benutzer können mehr Daten erfassen, ohne zusätzlichen Speicher mit sich führen zu müssen.
• Die Datenübertragung zu vereinfachen – Die Datenübertragung über das Internet geht schneller vonstatten und es ist weniger Bandbreite erforderlich.

Unsere eigenen, im Rahmen der Produktentwicklung durchgeführten Tests haben bemerkenswerte Ergebnisse mit Drohnen und ihren hochauflösenden Kameras erbracht, wobei mit dem MrSID-Komprimierungsverhältnissen von bis zu 200:1 Bilder mit geringer visueller Verzerrung im Vergleich zum Original entstanden. Aufgrund der hohen Qualität der Kameras, die in den meisten Kartierungsdrohnen verbaut sind, und der relativ geringen Flughöhe im Vergleich zu herkömmlichen Luftbildern, hat MrSID das Potenzial, Dateien von mehreren Gigabyte auf Megabyte-Größe zu reduzieren. Je hochwertiger die Drohnenkamera, desto stärker können Sie Bilder natürlich komprimieren, ohne Artefakte oder Verzerrungen zu produzieren.

Zum Beispiel wurden die Bilder unten mit einem Trimble UX5 bei 5 cm Auflösung aufgenommen – und von unseren Freunden bei CompassDrone bereitgestellt.Das Bild zeigt einen Golfplatz und eine Wohnsiedlung in Colorado von oben. Dabei handelt es sich um eine unbearbeitete Aufnahme des gesamten erfassten Bereichs im GeoTIFF-Format mit einer Größe von 4,7 GB.

Nachdem das ganze Bild mit GeoExpress zu einem Verhältnis von 50:1 in eine MrSID komprimiert wurde, beträgt die Dateigröße 96,9 MB. Die starke Komprimierung hatte keine Auswirkungen auf die Klarheit und Qualität des Bildes, sodass wir bestimmte Bereiche stark heranzoomen können und trotzdem feine Details sehen.

MrSID bietet verlustfreie Komprimierung – werden hochauflösende Drohnenbilder noch weiter komprimiert, entsteht eine optisch verlustfreie Datei. Auf dieser Ebene ist ein geringer Datenverlust zu verzeichnen, der jedoch für das bloße Auge nicht erkennbar ist. Zoomen wir zum Beispiel das Originalbild heran, können wir sehr gut das Clubhaus, den Parkplatz und die angrenzenden Tennisplätze erkennen. 

Wenn wir dann die im Verhältnis 50:1 komprimierte MrSID mit einer Größe von 96,9 MB heranzoomen, sehen wir immer noch die Details des Clubhauses und der Umgebung. Die Bilder sind fast identisch.

Das nachstehende Bild zeigt die Detailgenauigkeit, die nach dem Komprimieren des unbearbeiteten Bilds im Verhältnis 150:1 mit einer resultierenden Dateigröße von 32,3 MB, noch erreichbar ist. In dieser Ansicht haben wir noch näher herangezoomt, um die Details der Dachlinie am Clubhaus zu zeigen – einschließlich der Klimaanlagen auf dem Dach. Sie sehen, welche Detailtiefe mit einer komprimierten MrSID-Datei erreicht werden kann.

Mit der MrSID-Komprimierungstechnologie können Ihre Drohnenbilder einfacher gespeichert, verwaltet, weitergegeben und geteilt werden. Außerdem können Sie Bilddateien in einem beliebigen Verhältnis komprimieren und trotzdem kleine Details heranzoomen und erkennen.

Genau das brauchte das U.S. Army Corp of Engineers. Nachdem es nach besseren Möglichkeiten zur Bildbibliotheksverwaltung gesucht hatte, entschied es sich für die Organisation und Verteilung seiner MrSID-Dateien für Express Server.