Ako ohnisková vzdialenosť ovplyvňuje výsledky 3D modelovania

1. Úvod

Pre šikmú fotografiu existujú štyri scény, pri ktorých je veľmi ťažké vytvoriť 3D modely:

Reflexný povrch, ktorý nemôže odrážať skutočné informácie o textúre objektu. Napríklad vodná hladina, sklo, veľkoplošné budovy s jednou textúrou povrchu.

Pomaly sa pohybujúce predmety. Napríklad autá na križovatkách

Scény, kde sa body prvkov nedajú zhodovať alebo zhodné body prvkov majú veľké chyby, ako sú stromy a kríky.

Duté komplexné budovy. Ako sú zábradlia, základňové stanice, veže, drôty atď.

Pri scénach typu 1 a 2, bez ohľadu na to, ako zlepšiť kvalitu pôvodných údajov, 3D model sa aj tak nezlepší.

V prípade scén typu 3 a typu 4 môžete v skutočných operáciách zlepšiť kvalitu 3D modelu zlepšením rozlíšenia, ale stále je veľmi ľahké mať v modeli prázdne miesta a diery a jeho efektivita práce bude veľmi nízka.

Okrem vyššie uvedených špeciálnych scén v procese 3D modelovania venujeme väčšiu pozornosť kvalite 3D modelu budov. Kvôli problémom súvisiacim s nastavením letových parametrov, svetelnými podmienkami, zariadením na získavanie údajov, softvérom na 3D modelovanie atď., Je tiež ľahké spôsobiť zobrazenie budovy: duch, kreslenie, topenie, dislokácia, deformácia, adhézia atď. .

Vyššie spomenuté problémy je možné samozrejme zlepšiť aj úpravou 3D modelu. Ak však chcete vykonávať rozsiahle úpravy modelu, náklady na peniaze a čas budú veľmi vysoké.

3D model pred úpravou

3D model po úprave

Ako výrobca pre výskum a vývoj šikmých kamier uvažuje Rainpoo z pohľadu zberu údajov:

Ako navrhnúť šikmú kameru, aby sa úspešne zlepšila kvalita 3D modelu bez zvýšenia presahu trasy letu alebo počtu fotografií?

2、Čo je ohnisková vzdialenosť

Ohnisková vzdialenosť šošovky je veľmi dôležitý parameter. Určuje veľkosť objektu na zobrazovacom médiu, ktorá je ekvivalentná mierke objektu a obrazu. Pri použití digitálneho fotoaparátu (DSC) sú snímačmi hlavne CCD a CMOS. Keď sa pri vzdušnom prieskume používa DSC, ohnisková vzdialenosť určuje vzdialenosť vzorkovania zeme (GSD).

Pri snímaní rovnakého cieľového objektu v rovnakej vzdialenosti použite objektív s dlhou ohniskovou vzdialenosťou, obraz tohto objektu je veľký a šošovka s krátkou ohniskovou vzdialenosťou je malá.

Ohnisková vzdialenosť určuje veľkosť objektu v obraze, pozorovací uhol, hĺbku ostrosti a perspektívu obrazu. V závislosti od aplikácie môže byť ohnisková vzdialenosť veľmi odlišná, v rozsahu od niekoľkých mm do niekoľkých metrov. Vo všeobecnosti si pre letecké fotografovanie vyberáme, volíme ohniskovú vzdialenosť v rozsahu 20 mm ~ 100 mm.

3、Čo je FOV

V optickej šošovke sa uhol, ktorý tvorí stred šošovky ako vrchol a maximálny rozsah obrazu objektu, ktorý môže prechádzať šošovkou, nazýva uhol pohľadu. Čím väčšie je FOV, tým menšie je optické zväčšenie. V zmysle, ak cieľový objekt nie je v rámci FOV, svetlo odrazené alebo vyžarované objektom nevstúpi do šošovky a obraz sa nevytvorí.

4, Ohnisková vzdialenosť a FOV

Pre ohniskovú vzdialenosť šikmého fotoaparátu existujú dve bežné nedorozumenia:

1) Čím dlhšia je ohnisková vzdialenosť, tým vyššia je výška letu dronov a tým väčšia je plocha, ktorú môže obrázok pokryť;

2) Čím dlhšia je ohnisková vzdialenosť, tým väčšia je oblasť pokrytia a tým vyššia je pracovná účinnosť;

Dôvodom vyššie uvedených dvoch nedorozumení je, že nie je rozpoznaná súvislosť medzi ohniskovou vzdialenosťou a FOV. Spojenie medzi nimi je: čím dlhšia je ohnisková vzdialenosť, tým menšie je FOV; čím kratšia je ohnisková vzdialenosť, tým väčšie je FOV.

Preto, keď je fyzická veľkosť snímky, rozlíšenie snímky a rozlíšenie údajov rovnaké, zmena ohniskovej vzdialenosti zmení iba výšku letu a oblasť pokrytá obrázkom zostane nezmenená.

5, Ohnisková vzdialenosť a pracovná účinnosť

Po pochopení súvislosti medzi ohniskovou vzdialenosťou a FOV si môžete myslieť, že dĺžka ohniskovej vzdialenosti nemá žiadny vplyv na efektivitu letu. Pre ortofotogrammetriu je to relatívne správne (prísne povedané, čím väčšia ohnisková vzdialenosť, tým vyššia výška letu, tým viac energie spotrebuje, tým kratší je čas letu a tým nižšia je pracovná účinnosť).

Pri šikmej fotografii platí, že čím dlhšia ohnisková vzdialenosť, tým nižšia efektivita práce.

Šikmá šošovka kamery je vo všeobecnosti umiestnená pod uhlom 45 °, aby sa zabezpečilo, že sa zhromaždia obrazové údaje okrajovej fasády cieľovej oblasti, je potrebné rozšíriť trasu letu.

Pretože šošovka je šikmá pod uhlom 45°, vznikne rovnoramenný pravouhlý trojuholník. Za predpokladu, že sa neberie do úvahy letová poloha dronu, hlavná optická os šikmej šošovky sa ako požiadavka na plánovanie trasy vezme len k okraju meracej oblasti, potom sa trasa dronu rozšíri o vzdialenosť ROVNAKÚ s výškou letu dronu. .

Ak sa teda oblasť pokrytia trasy nemení, skutočná pracovná plocha šošovky s krátkou ohniskovou vzdialenosťou je väčšia ako oblasť dlhej šošovky.