+6

Сканирование и векторизация старых планов и карт горных выработок – Часть 2: Сканирование

Евгения (Moderator / Admin (RUS)) 7 years ago in General updated by petr052 6 years ago 1

Френк Билки (Frank Bilki)

Введение

Любому, кто когда-либо работал с районом производства горных работ прошлых лет, приходилось оцифровывать старые бумажные карты и планы. С беспрепятственным доступом к современным высококачественным сканерам большого формата, оцифровка скан-копии карты на мониторе компьютера (через управляемую оцифровку) полностью заменила традиционные графические планшеты.

К тому же, вы можете автоматизировать процесс для чистки карт, которые имеют несколько областей с заливкой или областей без заливки.

В первой части этого блога был приведен обзор рабочего процесса сканирования и векторизации, а в этой части я опишу стадию сканирования, а также некоторые методы получения наиболее хорошего результата. Очевидно, что рабочий процесс начинается с исходных бумажных планов.

Шаги обработки

Обычный процесс оцифровки бумажной документации включает в себя следующие шаги, и данная статься описывает 1 и 2, выделенные здесь жирным:

  1. Привести в порядок бумажную карту
  2. Отсканировать
  3. Обрезать
  4. Сделать геопривязку, трансформацию растра или при необходимости спроецировать его
  5. Повысить качество растра и подчистить его
  6. Векторизовать его (оцифровать)
  7. Импортировать растр в нужное приложение
  8. Подчистить оцифрованные линии
  9. Объединить, закрыть и присвоить атрибуты линиям, если необходимо присвоить им высотные отметки при работе 3D

Рабочий процесс от бумажной карты до сканированного изображения

Шаг 1. Привести в порядок бумажную карту

Очистка бумажной карты должна быть осуществлена очень аккуратно с применением мягкой стирательной резинки, чтобы избежать повреждения бумаги. Лучше заранее избавиться от очевидных царапин, грязи и отпечатков пальцев, чем делать это потом при очистке отсканированных изображений.

Шаг 2. Сканирование

Большинство печатных компаний предлагают сервис сканирования; вы можете искать «сканирование больших форматов», чтобы найти такой сервис в вашем регионе.

Обсудите следующие моменты при консультации с представителями компании, которая оказывает вам этот сервис:

Разрешение сканирования, размерность и размер файла

Постарайтесь отсканировать карту с достаточным разрешением, чтобы увидеть самые маленькие важные детали. Очень большое разрешение увеличивает размер файла, что осложняет работу с ним, при этом не добавляет детальности, а также может перегрузить ваш компьютер. Принимая это во внимание, большинство плоттеров имеют эффективную разрешающую способность около 300 ppi (пикселей на дюйм, где каждый пиксель включает в себя небольшое количество точек цианового, маджентового, желтого и черного цвета), и это хорошее начальное значение. Вам может понадобится 400 ppi для карт, содержащих множество маленьких деталей, но выше этого предела значение использовать не стоит.

Всегда определяйте размер скана с использованием его разрешения и физического размера, не размера файла. Например, карта формата А0 (33,1 х 46,8 дюймов, 841 х 1189 мм), отсканированная с разрешением 300 ppi, будет иметь физический размер 9930 х 14040 пикселей. Операторы сканнеров со знаниями графического дизайна, обычно привыкают описывать сканы в терминах размера файла, например, «20 мегабитный скан», но данное описание не дает достаточно информации.

Тип скана (количество цветов)

Если карта чистая и содержит однотонные линии, тогда идеальны черно-белый (1-битный) или скан в градациях серого (8-битный). Но, если он содержит цветные линии или полигоны с заливкой, то вам нужно использовать скан с истинной цветопередачей (24-битовый). Рисунок 1 иллюстрирует одну и ту же карту в трех различных типах изображения. Обратите внимание, что внизу изображения с градационным серым присутствуют серые пятна.

Рисунок 1. Изображение 1- битное.

8-битное изображение

24-битное изображение



Всегда сканируйте очень старые и пожелтевшие карты в истинной цветопередаче. Автоматический порог черно-белого скана не может распознать по-настоящему темные линии на темной бумаге, а скан в градациях серого может отобразить разные цвета в оттенках серого. Если цвет потерян, он не может быть восстановлен, поэтому удаление выцветания и пожелтения лучше всего делать с помощью программного обеспечения для редактирования фотографий.

Формат файла

Сохраните скан в формат изображения, сжатый без потерь, например, TIF. Избегайте использования JPG. А также избегайте сохранения в PDF; вы будете иметь ограниченный контроль над сжатием изображения, и вам придется переносить изображение в другой формат из PDF, что может быть тяжело при работе с большими сканами (Рисунок 2). Сканирование в PDF может также вызывать дефекты цифрового сжатия, которые будут мешать векторизатору.



Рисунок 2: Обычный результат извлечения большого сканированного изображения из формата PDF.

Фотография

У вас не всегда может быть возможность отсканировать карту, и в этой ситуации вы можете использовать фотографирование. Для получения наилучших результатов вы должны использовать цифровую зеркальную камеру, установленную на фоторепродукционный станок, с макросъёмочной линзой с дистанционным управлением, а также двумя идентичными источниками освещения, расположенными под 45 углом с двух сторон карты.

Тем не менее, опыт показывает, что выбудете использовать любую камеру, которая у вас будет под рукой, а также делать фотографии совсем не при оптимальном освещении. Не отчаивайтесь, я получал подходящие результаты и по фотографиям темной настенной карты, сделанным с помощью мобильного телефона (Рисунок 3). Тем не мене, эти фотографии требуют большого количества шагов обработки до того, как они станут пригодными для использования. Подробнее об этом я расскажу в Части 3.

Рисунок 3: Настенная карта, сфотографированная на смартфон.

Вывод

В части 1 я описал подготовку информации, необходимой для создания хорошего скана исходной карты. Вы можете обладать лучшим программным обеспечением для векторизации или лучшим специалистом по оцифровке, но, если ваш скан плохого качества, результирующие линии будут также неудовлетворительного качества. Поэтому стоит уделить время, чтобы сделать скан наиболее лучшего качества. Несколько минут, необходимых на очистку бумажной карты, и несколько минут, которые вы потратите на обсуждение своих требований с оператором сканера, могут спасти вас от часов редактирования изображений на следующих этапах.

В Части 3 я расскажу, как превращать сканированные изображения в цифровые линии.


+5

Большая премьера. 29 марта в Москве

Galina (Moderator / Admin (RUS)) 4 years ago in General / Events updated 4 years ago 0


Этой весной состоятся сразу два крупных релиза программных продуктов, разрабатываемых компанией MICROMINE:

  • Micromine 2018, горно-геологическая информационная система
  • Geobank 2018, система управления базами геологических данных

Премьера новых версий состоится в канун Дня геолога, в программе мероприятия:

  • презентации технических новинок ПО
  • возможности скпритинга применительно к Micromine
  • реализованные проекты компании
  • приятная развлекательная программа
  • выступление музыкальной группы

Когда: 29 марта 2018 года (четверг)

Где: Лофт «СРЕДА» (метро Курская)

г. Москва, Нижний Сусальный пер. д. 5, стр. 4. Бизнес-квартал АРМА

Время: 15:00 сбор гостей и приветственный кофе

Для получения приглашения, пожалуйста, обратитесь к нашим специалистам: +7 (495) 665-46-55, mmrussia@micromine.com

+4

X Конференция пользователей MICROMINE - открыта регистрация!

Marina Stepanova 9 months ago in General / Events updated by Максим М 9 months ago 5

Привет! Мы открыли регистрацию на Х Конференцию пользователей МАЙКРОМАЙН! 🚀



#MMfriends10 – это особенное мероприятие. Пятого октября в лофте на берегу Москвы-реки мы встречаемся с самыми близкими друзьями, чтобы поделиться нашими общими успехами в живом формате.

Это будет десятая, юбилейная конференция, и впервые мы проведем ее отдельно от форума MINEX, устроим по-настоящему камерное событие для тех, кто был с нами на протяжении 10 лет. Если вы с нами недавно - тоже приезжайте, будем знакомиться :)

Будем рады видеть вас в числе наших гостей. Для тех, кто приедет к нам впервые, сообщаем: это на целый день, только живой формат, онлайн-трансляцию не планируем. 

До встречи!

+4

Конференция пользователей MICROMINE 2016: отчет!

Galina (Moderator / Admin (RUS)) 6 years ago in General updated 6 years ago 0

6 октября 2016 года состоялась Конференция пользователей MICROMINE 2016 в рамках форума MINEX.


Опытные специалисты, максимально информативные выступления.
В этом году доклады на тему горного проектирования и 3D моделирования, управления базами данных и предоставления ТЭО и подсчета запасов в ГКЗ в электронном виде.

Благодарим гостей и докладчиков за плодотворную работу и прекрасно проведенное время!

Если вы пропустили мероприятие, ознакомиться с презентациями спикеров можно по ссылке: https://yadi.sk/d/I4G14dWAwRLYr

Еще больше фото и видео на наших страничках в социальных сетях:
https://vk.com/clubmicromine

https://www.facebook.com/micromine.ru











+4

Сканирование и векторизация старых карт и планов выработок – Часть 4: Заключение. Перевод блога - статья Френка Билки

Введение Часть 2 данного блога описывала подготовку и список необходимой информации для создания хорошего скана исходной карты, в Части 3 были описаны некоторые способы подготовки и подгонки сканированных изображений, а также создания цифровых линий наилучшего качества с использованием программного обеспечения для векторизации. Результат векторизации карты – сбор исходных цифровых линий, представляющих изображение исходной карты, как показано на Рисунке 1 (результат из WinTopo).


Рисунок 1. Исходная карта (верхняя часть) и результирующее векторное изображение, отображенное в программном обеспечении WinTopo. Окна расположены таким образом, что карта начинается в одном окне, а продолжается в другом.


В этой части Френк даст описание некоторым методам обработки исходных линий и их очистке, присвоения атрибутов и высотных отметок. Несмотря на то, что фокус статьи будет направлен на Micromine как на целевое программное обеспечение, данный материал будет вам полезен, также если вы используете другое программное обеспечение. Рабочий процесс на основании использования ГИС систем не отличается от описанного.

Я часто обращаюсь к термину «стринги» в данном тексте. Если вы не являетесь пользователем Micromine, просто мысленно заменяйте этот термин словом «полилиния».

Шаги обработки

Обычный процесс от бумаги к цифре включает в себя следующие шаги, данная часть посвящена с 7 по 9 пунктам, выделенным жирным шрифтом:

  1. Привести в порядок бумажную карту
  2. Отсканировать
  3. Обрезать
  4. Сделать геопривязку, трансформацию растра или при необходимости спроецировать его
  5. Повысить качество растра и подчистить его
  6. Векторизовать его (оцифровать)
  7. Импортировать растр в нужное приложение
  8. Подчистить оцифрованные линии
  9. Объединить, закрыть и присвоить атрибуты линиям, если необходимо присвоить им высотные отметки при работе 3D

Рабочий процесс – исходные линии в конечный продукт

Шаг 7. Импорт в Micromine (или другое программное обеспечение).

Импорт векторных линий в файл стрингов Micromine осуществляется через Файл / Импорт / Векторные данные (CAD|GIS|GPS). Если вы не использовали продвинутых опций векторизации, не стоит беспокоиться об атрибутах и высотных отметках. Если ваш векторизатор создал атрибуты, используйте опцию Импортировать атрибуты.

В программе QGIS просто загрузите сохраненные векторные данные.

Шаг 8. Очистите линии в Micromine

Теперь начинается тяжелая работа, тем не менее некоторые из ее шагов возможно автоматизировать. Начните с отображения импортированных данных через Форму Визекс Стринги (Визекс - среда визуализации Micromine), а затем избавиться от очень коротких линий (текст и деформированные пересечения линий), а также очень длинных линий (границы и линии сетки).

Отметить для удаления

Несмотря на то, что хочется просто выбрать и удалить ненужные линии, существует реальный риск удаления чего-нибудь нужного (спросите меня откуда я это знаю). Более безопасный способ очистки карты – отметить линии для удаления. Этот способ хорош тем, что вы можете отменить выделение в любое время.

Это легко сделать в Micromine: просто создайте новое поле атрибутов с названием ДЛЯ УДАЛЕНИЯ, выберете линии, которые необходимо удалить, укажите значение, например, «1» в поле ДЛЯ УДАЛЕНИЯ в окне Свойства, как показано на Рисунке 2. Вы можете сразу увидеть результат вашего действия, применив набор цветов к слою стрингов по этому полю. Я использую яркий цвет для линий, которые я хочу сохранить (ДЛЯ УДАЛЕНИЯ = пустота) и затемняю или использую нулевой цвет для линий на удаление (ДЛЯ УДАЛЕНИЯ = 1).



Рисунок 2: Использование окна Свойства для кодировки выделенных стрингов на удаление Чтобы отменить выделение отмеченного стринга, просто выберете его и удалите «1» в окне Свойства.

Проще снять выделение с 50 хороших стрингов, чем вручную выделять 1000 плохих. Чтобы отметить короткие стринги, используйте Выбор по условию, чтобы выбрать те стринги, Длина которых меньше или равна некоторому значению, которое вы определите экспериментально. По правде, ваше цель – выбрать и отметить все маленькие стринги, учитывая, что вы все равно прихватите некоторое количество нужных линий. Но на много проще отменить выделение 50 хороших стрингов, чем вручную выделять 1000 ненужных. (Самая короткая разумная длина – 1.5 от размера пикселя, что примерно равно диагональному разрешению одного пикселя.) Последовательность этого процесса показана на Рисунке 3.


Исходная карта.


1.Исходные векторизованные линии, отображенные в Micromine. Обратите внимание, что здесь включена штриховка из исходного зеленого полигона наряду с буквами географических названий. Линии также включают в себя ненужные дороги, маршруты, схема дренажной сети. (Некоторый текст и темная штриховка были исключены из изображения до процесса векторизации).


2.Выборка на основании длины, тех стрингов, длина которых меньше или равна 450 м. (Размер пикселя изображения 25 м). Обратите внимание на то, как выборка включает все линии штриховки и букв, а также пересечения, а также нежелательные линии дренажной сети и маршрутов. К несчастью, она также включает некоторые геологические линии.


3. Результат выделения стрингов для удаления, которые здесь отображены светло серым цветом. Не отмеченные стринги отображены черным. Проще увидеть короткие геологические линии, которые не должны быть выделены на фоне выделенных линий маршрутов и линий дренажной системы.


4. Несколько минут ручной работы по выделению и снятию выделения со стрингов дают этот результат. Все нежелательные стринги выделены для удаления, а все геологические стринги без выделения, готовы к следующему шагу. Маленькие промежутки исчезнут, как только соедините стринги.

Рисунок 3: Выделение стрингов для удаления.

Вы можете также попробовать выделение на основании длины вдоль стринга, но так как они большие, проще использовать прямоугольник выбора или клик левой клавишей мыши. Чтобы выбрать множественные объекты в Micromine просто нажмите на первый, а затем Ctrl+клик на другие. Так как Ctrl+клик делает выборку, данное сочетание можно также использовать для отмены выборки.


Для сложной выборки – например, чтобы отметить множество маленьких стрингов в одной области, иногда проще использовать прямоугольник выборки, чтобы выбрать все в этой области, а затем нажмите Ctrl+клик, чтобы отменить выборку для тех стрингов, которые вы хотите сохранить.

Чтобы сделать выборку прямоугольником по наклонным линиям, используйте Инструмент Вращения (или используйте колесико мыши), а затем перетащите курсор, удерживая клавишу Z. Это заблокирует вращение вдоль оси Z, что позволяет вам вращать вид до того, как все линии попадут в обзор экрана. А затем используйте прямоугольник выбора.

Этот шаг очистки обычно занимает наибольшее количество времени, поэтому важно сделать его правильно. Заканчивайте выделение стрингов до того, как вы сделаете что-либо еще, не беспокойтесь, если вы пропустите зазоры при выделении коротких сегментов, они все исчезнут, когда вы соедините стринги.

Чтобы добавить поле ДЛЯ УДАЛЕНИЯ в QGIS, откройте таблицу атрибутов и используйте кнопку Новая колонка, чтобы добавить поле целых чисел с шириной 1.

Вы делаете выборку на основании длины в QGIS с кнопкой Выбрать опции, используя выражение на панели инструментов Атрибутов (или напрямую в пределах таблицы атрибутов), при помощи встроенного атрибута $length в группе Геометрия. Вы можете затем обновить выбранные опции в пределах таблицы атрибутов.

Сохранить невыделенные стринги

Для безопасности лучше хранить отмеченный файл, как перманентную запись исходных векторов, поэтому вы не должны физически удалять отмеченные стринги. Вместо этого используйте Выбор по условию, чтобы выбрать все, что не отмечено (то есть ДЛЯ УДАЛЕНИЯ = пустое), тогда используйте нажатие правой клавиши мыши и выберете Выбор | Сохранить стринги как (или Скопируйте стринги в активный слой) из выпадающего меню (Рисунок 4). Micromine создаст новый файл или слой, содержащий только не отмеченные стринги.


Рисунок 4: Сохранение не отмеченных стрингов Чтобы сохранить неотмеченные полилинии в QGIS, создайте выборку (то есть, «ДЛЯ УДАЛЕНИЯ» НЕ 1), а затем нажмите правой клавишей мыши на слой и выберете Сохранить как. Будьте уверены, что используется опция Сохранить только выбранные опции до сохранения файла.

Чтобы соединить отдельные стринги в один длинный стринг в Micromine , используйте Ctrl+клик для отдельных стрингов в порядке их объединения, а затем нажмите правой клавишей мыши / Соединить стринги. Соединение множества стрингов будет проще в Micromine 2016, так как вы можете просто использовать прямоугольник выбора, а затем инструмент Объединить стринги. Micromine 2016 автоматически определяет порядок соединения. Мы планируем выход этой версии в скором времени. В этом шаге вам также возможно придется разделять стринги. Это обычно происходит, когда изменяется значение атрибута для части одного стринга., например, когда уровень штрека понижается без отрыва в боковых стенках. Просто используйте кнопку Разделить стринг на панели инструментов Редактирование стрингов, чтобы разделить стринг на переходе от наклона. Вы также можете отдельно отметить и добавить атрибут для каждого стринга.


Рисунок 5: подземные горные выработки, раскрашенные по типу На Рисунке 5 горизонтальные выработки нарисованы коричневым цветом, а наклонные выработки – зеленым. Хоть нет причины разделять стринги на пересечении стрингов ствола/щтрека, важно, чтобы они имели соответсвующие атрибуты. Тогда они будут иметь разный цвет.

Я думаю, что самый простой способ присвоить атрибуты стрингам – сделать это после того, как вы соедините их или разделите. Способ, который можно использовать на существующих значениях атрибутов – отслеживать стринги, которые были обработаны, и которые нет.

Как только вы закончили объединение стрингов, используйте Ограничения по стрингу и присваивайте атрибуты. Чтобы сделать это, выберете все стринги, нажмите на них правой клавишей мыши, выберете Ограничение по стрингу. По меньшей мере вы должны удалить дублирующийся точки и повторно очерченные линии, но также вы можете поэкспериментировать с установкой минимального расстояния (равного примерно одному пикселю). Вы можете также поэкспериментировать с упрощением и сглаживанием стринга.

Если вы выполняете эти шаги в QGIS, то вам сначала необходимо преобразовать множественные отдельные сегменты в один объект, иначе у вас возникнет проблема удаления отдельных кусочков. Вы можете сделать это через Вектор / Геометрические инструменты / Многосоставные объекты в единичный.

В QGIS для объединения полилиний вы используйте модуль Объединение множественных линий, а для разделения их в любом месте – кнопка Разделить объект на панели инструментов Расширенная оцифровка. К сожалению, я не смог найти простой способ разделения линий на существующих вершинах. Это одна из тех задач, которые проще выполнить в нетопологическом редакторе, например, Micromine, чем в ограниченных инструментах редакторов типичных ГИС.

Следующие шаги?

Перевод бумажных планов в цифровые линии – одна часть истории. Цифровые линии должны быть в 3D, и преобразованы в триангуляционные солиды (каркасы), как показано на Рисунке 6, до того, как они могут быть использованы в эксплоразведке или горном планировании. Этот процесс имеет множество ловушек, например, то как вы будете присваивать высотные отметки спиралевидному спуску без скручивания подошвы между линиями боковых стенок. Все это будет описано уже в другой статье.



Рисунок 6. Перевод бумажной карты в 3D данные. Все на этом рисунке, включая скважины, было оцифровано по бумажной карте, отображенной ниже трехмерных солидов.

Вывод

Векторизаторы не всегда дают чистые данные, даже с чистого изображения, и общем случае они не понимают значения каждой полилинии или перехода от одной линии к другой. Эти ограничения означают, что результирующие линии нуждаются в присвоении атрибутов, а также в редактировании, чтобы мы могли их использовать. Эта последняя часть статьи посвящена очистке линий, присвоении атрибутов (выборочно присвоении высотных отметок, например, в Micromine).

Последние мысли

Несмотря на то, что горная индустрия все больше и больше погружается в цифровые технологии, существует огромное количество рудников, хранящих огромное количество архивов с не оцифрованными данными. Преобразование бумажных карт в цифру и желательно 3D формат может быть пугающей идеей, но эту информацию важно передать современным технологиям.

Привязанные и очищенные изображения с современных сканнеров большого формата почти исключили необходимость традиционных планшетов для оцифровки. Сегодня проблема оцифровки устаревших данных не так велика, когда отсканированные карты очищены для удаления искажений, а также в них уменьшены дефекты и подчеркнуты важные детали, а после для них использовался автоматический векоризатор, который преобразовал все линии в цифровые. Оцифровка большого архива бумажных карт до сих пор очень трудозатратный процесс, но он никогда не был проще, чем сегодня.

Благодарности

Я благодарен сотрудникам Klondike Silver Corporation за предоставление исторических данных по выработкам. Этот рабочий процесс был разработан с использованием этих данных и был также протестирован на геологических данных.

+4

Расписание акционных курсов MICROMINE в РГГУ на 2013-2014 г.

Для записи на акционные курсы MICROMINE, пожалуйста, обратитесь к Александру Штукину по адресу ashtukin@micromine.com

или по телефону 8(495) - 665-46-55


+3

Мастер-класс МАЙКРОМАЙН 📍 Кемерово

Marina Stepanova 10 months ago in General / Events 0

Какую роль в цифровизации шахты или разреза играет планирование и как сделать его максимально простым и эффективным?

🗓 19 августа мы приглашаем вас на мастер-класс в Кузбасском технопарке, где мы проведём первую официальную офлайн-презентацию нового решения компании – планировщика SPRY.

Что нужно о нём знать:
▪️ SPRY максимально эффективен на угольных предприятиях.
▪️ Подходит для планирования открытых и подземных горных работ.
▪️ Работает с кратко-, средне- и долгосрочным периодом операционного планирования.
▪️ Красив, удобен и на русском языке 😎

Предлагаем нашим кузбасским коллегам первыми убедиться в этом воочию. А после мастер-класса устроим дружеский фуршет.

Начало в 10:00. Необходимо зарегистрироваться по ссылке и быть в Кемерове 19 августа ✔️

До встречи в Технопарке!

+3

Выход Сервисного пакета обновлений 7 для Micromine 2018

Работа над 7 сервисным пакетом обновлений для Micromine 2018 завершена! Версия уже доступна для скачивания на веб сайте:

https://www.micromine.ru/downloads-micromine/

Сервисный пакет 7 включает в себя следующие доработки:


  • Оптимизатор карьера: решено неверное отображение затрат на добычу на графике оптимизации
  • Проектирование карьера: исправлена проблема, когда свойства проектируемого стринга не копировались в активный слой
  • Проектирование карьера: решена проблема при использование Спроецировать на берму с двумя стрингами, неверно рассчитывалась высотная отметка
  • Решена проблема, которая вызывала вылет Micromine при преобразовании повернутой блочной модели в файл объема
  • Исправлена ошибка в расчетах Медианным Индикаторным Кригингом
  • Исправлена проблема, возникающая при экспорте файла в CSV через макрос 
  • Исправлена проблема при Отборе точек, когда множественные точки jоставались в пределах одной ячейки
  • Решена проблема с автоматическим обновлением файла лицензии
  • Улучшено поведение графических карт Intel при ограничении обзора или в разрезе с использованием инструмента разреза
  • Скриптинг: при удалении строки из файла учитываются все изменения, которые ранее были в него внесены
  • Редактор чертежа: решена проблема, возникающая при экспорте легенды чертежа в DWG

Спасибо за участие в развитии продукта!

Команда MICROMINE