Kako žarišna duljina utječe na rezultate 3D modeliranja

1. Uvod

Za koso fotografiranje postoje četiri scene koje je vrlo teško napraviti 3D modele:

Reflektirajuća površina koja ne može odražavati stvarne informacije o teksturi objekta. Na primjer, vodena površina, staklo, građevine velike površine s jednom teksturom.

Objekti koji se sporo kreću. Na primjer, automobili na raskrižjima

Scene u kojima se značajne točke ne mogu upariti ili podudarne značajke imaju velike pogreške, kao što su drveće i grmlje.

Šuplje kompleksne zgrade. Kao što su zaštitne ograde, bazne stanice, tornjevi, žice itd.

Za scene tipa 1 i 2, bez obzira na to kako poboljšati kvalitetu izvornih podataka, 3D model se ionako neće poboljšati.

Za scene tipa 3 i tipa 4, u stvarnim operacijama, možete poboljšati kvalitetu 3D modela poboljšanjem rezolucije, ali još uvijek je vrlo lako imati praznine i rupe u modelu, a njegova radna učinkovitost će biti vrlo niska.

Osim gore navedenih posebnih scena, u procesu 3D modeliranja više pažnje posvećujemo kvaliteti 3D modela zgrada. Zbog problema u vezi s postavljanjem parametara leta, svjetlosnim uvjetima, opremom za prikupljanje podataka, softverom za 3D modeliranje, itd., također je lako izazvati pojavu duhova, crtanja, topljenja, dislokacije, deformacije, prianjanja itd. .

Naravno, gore spomenuti problemi također se mogu poboljšati modificiranjem 3D modela. Međutim, ako želite izvršiti velike modifikacije modela, trošak novca i vremena bit će vrlo velik.

3D model prije modifikacije

3D model nakon modifikacije

Kao proizvođač kosih kamera za istraživanje i razvoj, Rainpoo razmišlja iz perspektive prikupljanja podataka:

Kako dizajnirati kosi fotoaparat za uspješno poboljšanje kvalitete 3D modela bez povećanja preklapanja rute leta ili broja fotografija?

2、Što je žarišna duljina

Žarišna duljina leće je vrlo važan parametar. Ona određuje veličinu subjekta na mediju za snimanje, što je ekvivalentno mjerilu objekta i slike. Kada koristite digitalni fotoaparat (DSC), senzori su uglavnom CCD i CMOS. Kada se DSC koristi u zračnom snimanju, žarišna duljina određuje udaljenost uzorkovanja tla (GSD).

Kada snimate isti ciljni objekt na istoj udaljenosti, koristite leću s velikom žarišnom duljinom, slika ovog objekta je velika, a leća s kratkom žarišnom duljinom je mala.

Žarišna duljina određuje veličinu objekta na slici, kut gledanja, dubinu polja i perspektivu slike. Ovisno o primjeni, žarišna duljina može biti vrlo različita, u rasponu od nekoliko mm do nekoliko metara. Općenito, za zračnu fotografiju biramo, biramo žarišnu duljinu u rasponu od 20 mm ~ 100 mm.

3、Što je FOV

U optičkoj leći kut koji formira središnja točka leće kao vrh i maksimalni raspon slike predmeta koji može proći kroz leću naziva se kut gledanja. Što je FOV veći, to je manje optičko povećanje. U smislu, ako ciljni objekt nije unutar FOV-a, svjetlost koju reflektira ili emituje objekt neće ući u leću i slika se neće formirati.

4、Žarišna duljina&FOV

Za žarišnu duljinu kosog fotoaparata, postoje dva uobičajena nesporazuma:

1) Što je veća žarišna duljina, to je veća visina leta dronova i veće područje koje ta slika može pokriti;

2) Što je veća žarišna duljina, veća je površina pokrivenosti i veća je radna učinkovitost;

Razlog za gornja dva nesporazuma je taj što se ne prepoznaje veza između žarišne duljine i FOV-a. Veza između njih je: što je veća žarišna duljina, to je FOV manji; što je žarišna duljina kraća, to je FOV veći.

Stoga, kada su fizička veličina okvira, razlučivost okvira i razlučivost podataka iste, promjena žarišne duljine će promijeniti samo visinu leta, a područje koje pokriva slika ostaje nepromijenjeno.

5、Žarišna duljina i radna učinkovitost

Nakon razumijevanja veze između žarišne duljine i FOV-a, možete pomisliti da duljina žarišne duljine nema utjecaja na učinkovitost leta. Za ortofotogrametriju je relativno točno (strogo govoreći, što je veća žarišna duljina, to je veća visina leta, što više energije troši, kraće je vrijeme leta i manja je radna učinkovitost).

Za koso fotografiranje, što je veća žarišna duljina, to je niža radna učinkovitost.

Kosa leća kamere općenito se postavlja pod kutom od 45°, kako bi se osiguralo prikupljanje slikovnih podataka rubne fasade ciljnog područja, rutu leta treba proširiti.

Budući da je leća koso na 45°, formirat će se jednakokračni pravokutni trokut. Pod pretpostavkom da se ne uzima u obzir položaj leta drona, glavna optička os kosih leća je samo odvedena do ruba područja mjerenja kao uvjet planiranja rute, tada ruta drona proširuje udaljenost JEDNAKO na visinu leta drona .

Dakle, ako je područje pokrivenosti rute nepromijenjeno, stvarno radno područje objektiva kratke žarišne duljine veće je od radnog područja dugog objektiva.