3d mapping camera

Corporate News

Αρθρο

Αρθρο
Μια ιστορία επιτυχίας της λοξής φωτογραφίας

Μια επιτυχημένη περίπτωση λοξής φωτογραφίας

——Χρησιμοποιήστε τρισδιάστατο μοντέλο για να κάνετε κτηματολογική έρευνα για πολυώροφους χώρους

1. Επισκόπηση

Μετά από αρκετά χρόνια ανάπτυξης, τώρα στην Κίνα, η λοξή φωτογραφία έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε έργα αγροτικής κτηματογράφησης. Ωστόσο, λόγω του περιορισμού των τεχνικών συνθηκών του εξοπλισμού, η λοξή φωτογραφία εξακολουθεί να είναι αδύναμη για κτηματολογική μέτρηση σκηνών μεγάλης πτώσης, κυρίως επειδή η εστιακή απόσταση και η μορφή εικόνας του λοξού φακού της κάμερας δεν ανταποκρίνονται στα πρότυπα. Μετά από πολλά χρόνια εμπειρίας στο έργο, διαπιστώσαμε ότι η ακρίβεια του χάρτη πρέπει να είναι εντός 5 cm, τότε το GSD πρέπει να είναι εντός 2 cm και το τρισδιάστατο μοντέλο πρέπει να είναι πολύ καλό, οι άκρες του κτιρίου πρέπει να είναι ευθείες και καθαρές.

 

Γενικά, η εστιακή απόσταση της κάμερας που χρησιμοποιείται για έργα μέτρησης αγροτικού κτηματολογίου είναι 25 mm κατακόρυφα και 35 mm πλάγια. Για να επιτευχθεί η ακρίβεια 1:500, το GSD πρέπει να είναι εντός 2 cm. Και για να διασφαλιστεί ότι, το ύψος πτήσης των drones είναι γενικά μεταξύ 70m-100m. Σύμφωνα με αυτό το ύψος πτήσης, δεν υπάρχει τρόπος να ολοκληρωθεί η συλλογή δεδομένων των κτιρίων ύψους 100 μέτρων. Ακόμα κι αν πραγματοποιήσετε μια πτήση ούτως ή άλλως, δεν μπορεί να εγγυηθεί την επικάλυψη των οροφών, με αποτέλεσμα την κακή ποιότητα του μοντέλου .Και επειδή το ύψος του αγώνα είναι πολύ χαμηλό, είναι εξαιρετικά επικίνδυνο για UAV.

Για να λύσουμε αυτό το πρόβλημα, τον Μάιο του 2019, πραγματοποιήσαμε τη δοκιμή επαλήθευσης ακρίβειας της Λαγής Φωτογραφίας για αστικά πολυώροφα κτίρια. Ο σκοπός αυτής της δοκιμής είναι να επαληθεύσει εάν η τελική ακρίβεια χαρτογράφησης του τρισδιάστατου μοντέλου που κατασκευάστηκε από την λοξή κάμερα RIY-DG4pros μπορεί να ικανοποιήσει την απαίτηση των 5 cm RMSE.

2. Διαδικασία δοκιμής

Εξοπλισμός

Σε αυτή τη δοκιμή, επιλέγουμε το DJI M600PRO, εξοπλισμένο με την λοξή κάμερα πέντε φακών Rainpoo RIY-DG4pros.

Σχεδιασμός περιοχής τοπογραφίας και σημείων ελέγχου

Ως απάντηση στα παραπάνω προβλήματα και για να αυξήσουμε τη δυσκολία, επιλέξαμε ειδικά δύο κυψέλες με μέσο ύψος κτιρίου 100 μέτρα για δοκιμή.

Τα σημεία ελέγχου είναι προκαθορισμένα σύμφωνα με τον χάρτη GOOGLE και το περιβάλλον θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο ανοιχτό και ανεμπόδιστο. Η απόσταση μεταξύ των σημείων είναι στην περιοχή 150-200M.

Το σημείο ελέγχου είναι τετράγωνο 80*80, χωρίζεται σε κόκκινο και κίτρινο ανάλογα με τη διαγώνιο, έτσι ώστε να διασφαλίζεται ότι το κέντρο σημείου μπορεί να αναγνωριστεί καθαρά όταν η ανάκλαση είναι πολύ ισχυρή ή ο φωτισμός είναι ανεπαρκής, για βελτίωση της ακρίβειας.

Σχεδιασμός διαδρομής UAV

Προκειμένου να διασφαλίσουμε την ασφάλεια της λειτουργίας, κρατήσαμε ένα ασφαλές υψόμετρο 60 μέτρων και το UAV πέταξε στα 160 μέτρα. Προκειμένου να διασφαλίσουμε την επικάλυψη της οροφής, αυξήσαμε επίσης το ποσοστό επικάλυψης. Ο ρυθμός διαμήκους επικάλυψης είναι 85% και ο ρυθμός εγκάρσιας επικάλυψης είναι 80%, και το UAV πέταξε με ταχύτητα 9,8 m/s.

Έκθεση Aerial Triangulation (AT).

Χρησιμοποιήστε το λογισμικό «Sky-Scanner» (αναπτύχθηκε από τη Rainpoo) για να πραγματοποιήσετε λήψη και προεπεξεργασία των αρχικών φωτογραφιών και, στη συνέχεια, να τις εισαγάγετε στο λογισμικό μοντελοποίησης 3D ContextCapture με ένα πλήκτρο.

  • 15η.

    ΩΡΑ: 15h.

     

  • 23η.

    τρισδιάστατη μοντελοποίηση

    ώρα: 23h.

Αναφορά παραμόρφωσης φακού

Από το διάγραμμα πλέγματος παραμόρφωσης, μπορεί να φανεί ότι η παραμόρφωση του φακού του RIY-DG4pros είναι εξαιρετικά μικρή και η περιφέρεια συμπίπτει σχεδόν πλήρως με το τυπικό τετράγωνο.

Σφάλμα επαναπροβολής RMS

Χάρη στην οπτική τεχνολογία του Rainpoo, μπορούμε να ελέγξουμε την τιμή RMS εντός 0,55, η οποία είναι μια σημαντική παράμετρος για την ακρίβεια του τρισδιάστατου μοντέλου.

Συγχρονισμός πέντε φακών

Μπορεί να φανεί ότι η απόσταση μεταξύ του κύριου σημείου του κεντρικού κατακόρυφου φακού και του κύριου σημείου των λοξών φακών είναι: 1,63 cm, 4,02 cm, 4,68 cm, 7,99 cm, μείον την πραγματική διαφορά θέσης, οι τιμές σφάλματος είναι: - 4,37 cm, -1,98 cm, -1,32 cm, 1,99 cm, η μέγιστη διαφορά θέσης είναι 4,37 cm, ο συγχρονισμός της κάμερας μπορεί να ελεγχθεί εντός 5 ms.

Εντοπισμός σφάλματος

Το RMS των προβλεπόμενων και πραγματικών σημείων ελέγχου κυμαίνεται από 0,12 έως 0,47 pixel.

3. Τρισδιάστατη μοντελοποίηση

Εμφάνιση μοντέλου
Εμφάνιση λεπτομερειών

Μπορούμε να δούμε ότι επειδή ο RIY-DG4pros χρησιμοποιεί φακούς μεγάλης εστιακής απόστασης, το σπίτι στο κάτω μέρος του τρισδιάστατου μοντέλου είναι πολύ καθαρό. Το ελάχιστο χρονικό διάστημα έκθεσης της κάμερας μπορεί να φτάσει τα 0,6 δευτ., επομένως, ακόμη κι αν ο ρυθμός διαμήκους επικάλυψης αυξηθεί στο 85%, δεν υπάρχει διαρροή φωτογραφίας.
Οι γραμμές των πολυώροφων κτιρίων είναι πολύ σαφείς και βασικά ευθείες, γεγονός που διασφαλίζει επίσης ότι μπορούμε να έχουμε πιο ακριβή αποτυπώματα στο μοντέλο αργότερα.

4. Έλεγχος Ακρίβειας

  • Χρησιμοποιούμε τον συνολικό σταθμό για να συλλέξουμε τα δεδομένα θέσης των σημείων ελέγχου και στη συνέχεια να εισάγουμε το αρχείο DAT στο CAD. Στη συνέχεια, συγκρίνετε απευθείας τα δεδομένα θέσης σημείων στο μοντέλο για να δείτε τις διαφορές τους.
  • Χρησιμοποιούμε τον συνολικό σταθμό για να συλλέξουμε τα δεδομένα θέσης των σημείων ελέγχου και στη συνέχεια να εισάγουμε το αρχείο DAT στο CAD. Στη συνέχεια, συγκρίνετε απευθείας τα δεδομένα θέσης σημείων στο μοντέλο για να δείτε τις διαφορές τους.

5. Συμπέρασμα

Σε αυτό το τεστ, η δυσκολία είναι ότι η υψηλή και χαμηλή πτώση της σκηνής, η υψηλή πυκνότητα του σπιτιού και του σύνθετου ορόφου. Αυτοί οι παράγοντες θα οδηγήσουν σε αύξηση της δυσκολίας πτήσης, υψηλότερο κίνδυνο και χειρότερο τρισδιάστατο μοντέλο, που θα οδηγήσει σε μείωση της ακρίβειας στην κτηματογράφηση.

Επειδή η εστιακή απόσταση RIY-DG4pros είναι μεγαλύτερη από τις κοινές λοξές κάμερες, διασφαλίζει ότι το UAV μας μπορεί να πετάξει σε αρκετά ασφαλές ύψος και ότι η ανάλυση εικόνας των αντικειμένων στο έδαφος είναι εντός 2 cm. Ταυτόχρονα, ο φακός πλήρους κάδρου μπορεί να μας βοηθήσει να καταγράψουμε περισσότερες γωνίες των σπιτιών όταν πετάμε σε χώρους κτιρίων υψηλής πυκνότητας, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα του τρισδιάστατου μοντέλου. Υπό την προϋπόθεση ότι όλες οι συσκευές υλικού είναι εγγυημένες, βελτιώνουμε επίσης την επικάλυψη πτήσης και την πυκνότητα διανομής των σημείων ελέγχου για να διασφαλίσουμε την ακρίβεια του τρισδιάστατου μοντέλου.

Η λοξή φωτογραφία για τις πολυώροφες περιοχές της κτηματογράφησης, κάποτε λόγω των περιορισμών του εξοπλισμού και της έλλειψης εμπειρίας, μπορεί να μετρηθεί μόνο με παραδοσιακές μεθόδους. Αλλά η επίδραση των πολυώροφων κτιρίων στο σήμα RTK προκαλεί επίσης τη δυσκολία και την κακή ακρίβεια της μέτρησης. Εάν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε UAV για τη συλλογή δεδομένων, η επίδραση των δορυφορικών σημάτων μπορεί να εξαλειφθεί εντελώς και η συνολική ακρίβεια της μέτρησης μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά. Επομένως, η επιτυχία αυτής της δοκιμασίας έχει μεγάλη σημασία για εμάς.

Αυτή η δοκιμή αποδεικνύει ότι το RIY-DG4pros μπορεί πράγματι να ελέγξει το RMS σε ένα μικρό εύρος τιμών, έχει καλή ακρίβεια μοντελοποίησης 3D και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε έργα ακριβείας μέτρησης υψηλών κτιρίων.