3d mapping camera

Corporate News

Članak

Članak
Kako kontrolne točke i PPK podaci utječu na relativnu točnost 3D modela

U ova dva eksperimenta uveli smo četiri različite varijable kako bismo provjerili relativnu točnost 3D modela. Četiri različite varijable su:

1: Vrste drona nosača: VTOL dron ili dron s više rotora

2: različiti GSD

3: Sa/bez zemaljskih kontrolnih točaka

4: Sa/bez PPK podataka

Eksperiment 1: učinak zemaljskih kontrolnih točaka (GCP) na relativnu točnost 3D modela;

Uvjet 1

Dron nosač

Kosa kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

2 cm

Da

Tablica rezultata 1:

Broj objekata

mjerna duljina (L0)

Duljina 3D modela (L1) bez GCP-a

Duljina 3D modela (L2) s GCP-om

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.20

7.21

0,01

0,00

 

8.706

8.71

8.68

0,00

0,03

 

10.961

10.87

10.90

0,09

0.06

2

7.010

6.89

6.98

0.12

0,03

3

1.822

1.79

1.80

0,03

0,02

4

10.410

10.39

10.40

0,02

0,01

5

10.718

10.67

10.70

0,05

0,02

6

13.787

13.75

13.77

0,04

0,02

7

11.404

11.39

11.39

0,01

0,01

 

12.147

12.13

12.13

0,02

0,02

8

7.526

7.51

7.49

0,02

0,04

 

13.797

13.79

13.81

0,01

-0,01

9

10.374

10.35

10.36

0,02

0,01

10

2.109

2.03

2.02

0,08

0,09

 

4.281

4.15

4.16

0,13

0.12

11

14.675

14.61

14.66

0,07

0,02

 

8.600

8.60

8.54

0,00

0.06

12

13.394

13.37

13.35

0,02

0,04

13

12.940

12.88

12.89

0.06

0,05

14

7.190

7.20

7.18

-0,01

0,01

15

13.371

13.36

13.35

0,01

0,02

 

6.435

6.40

6.41

0,03

0,02

16

3.742

3.75

3.72

-0,01

0,02

17

6.022

5.97

5.98

0,05

0,04

18

3.937

3.93

3.89

0,01

0,05

19

8.120

8.10

8.12

0,02

0,00

 

14.411

14.40

14.40

0,01

0,01

20

6.077

6.04

6.03

0,04

0,05

21

13.696

13.65

13.66

0,05

0,04

RMSE: Ds1=0,0342m, Ds2=0,0308m

Uvjet 2

Dron nosač

Kosa kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

2 cm

Ne

Tablica rezultata 2:

Broj objekata

mjerna duljina (L0)

Duljina 3D modela (L1) bez GCP-a

Duljina 3D modela (L2) s GCP-om

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.18

7.18

0,030

0,030

 

8.706

8.69

8.68

0,016

0,026

 

10.961

10.89

10.91

0,071

0,051

2

7.010

6.88

6.92

0,130

0,090

3

1.822

1.76

1.79

0,062

0,032

4

10.410

10.38

10.39

0,030

0,020

5

10.718

10.65

10.66

0,068

0,058

6

13.787

13.72

13.77

0,067

0,017

7

11.404

11.41

11.38

-0,006

0,024

 

12.147

12.13

12.12

0,017

0,027

8

7.526

7.44

7.47

0,086

0,056

 

13.797

13.83

13.83

-0,033

-0,033

9

10.374

10.35

10.34

0,024

0,034

10

2.109

1.98

2.03

0,129

0,079

 

4.281

4.14

4.18

0,141

0,101

11

14.675

14.55

14.59

0,125

0,085

 

8.600

8.58

8.57

0,020

0,030

12

13.394

13.36

13.35

0,034

0,044

13

12.940

12.95

12.92

-0,010

0,020

14

7.190

7.21

7.21

-0,020

-0,020

15

13.371

13.36

13.36

0,011

0,011

 

6.435

6.37

6.43

0,065

0,005

16

3.742

3.74

3.72

0,002

0,022

17

6.022

6.03

6.00 sati

-0,008

0,022

18

3.937

3.91

3.94

0,027

-0,003

19

8.120

8.09

8.09

0,030

0,030

 

14.411

14.40

14.41

0,011

0,001

20

6.077

6.06

6.03

0,017

0,047

21

13.696

13.68

13.65

0,016

0,046

RMSE: Ds1=0,0397m, Ds2=0,0328m

Uvjet 3

Dron nosač

Kosa kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

1,5 cm

Da

Tablica rezultata 3:

Broj objekata

mjerna duljina (L0)

Duljina 3D modela (L1) bez GCP-a

Duljina 3D modela (L2) s GCP-om

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.20

7.21

0,01

0,00

 

8.706

8.69

8.7

0,02

0,01

 

10.961

10.88

10.89

0,08

0,07

2

7.010

6.87

6,99

0,14

0,02

3

1.822

1.75

1.78

0,07

0,04

4

10.410

10.38

10.39

0,03

0,02

5

10.718

10.69

10.69

0,03

0,03

6

13.787

13.78

13.76

0,01

0,03

7

11.404

11.38

11.39

0,02

0,01

 

12.147

12.12

12.12

0,03

0,03

8

7.526

7.49

7.51

0,04

0,02

 

13.797

13.78

13.8

0,02

0,00

9

10.374

10.34

10.35

0,03

0,02

10

2.109

2.02

2.11

0,09

0,00

 

4.281

4.21

4.28

0,07

0,00

11

14.675

14.65

14.68

0,03

0,00

 

8.600

8.57

8.53

0,03

0,07

12

13.394

13.40

13.37

-0,01

0,02

13

12.940

12.89

12.91

0,05

0,03

14

7.190

7.18

7.2

0,01

-0,01

15

13.371

13.38

13.35

-0,01

0,02

 

6.435

6.46

6.4

-0,03

0,03

16

3.742

3.75

3.71

-0,01

0,03

17

6.022

5.97

5.98

0,05

0,04

18

3.937

3.91

3.89

0,03

0,05

19

8.120

8.08

8.1

0,04

0,02

 

14.411

14.38

14.39

0,03

0,02

20

6.077

6.05

6.03

0,03

0,05

21

13.696

13.67

13.64

0,03

0.06

RMSE: Ds1=0,0328m, Ds2=0,0249m

Uvjet 4

Dron nosač

Kosa kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

1,5 cm

Ne

Tablica rezultata 4:

Broj objekata

mjerna duljina (L0)

Duljina 3D modela (L1) bez GCP-a

Duljina 3D modela (L2) s GCP-om

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.20

7.21

0,010

0

 

8.706

8.65

8.68

0,056

0,026

 

10.961

10.90

10.87

0,061

0,091

2

7.010

6.86

6.88

0,150

0,13

3

1.822

1.76

1.76

0,062

0,062

4

10.410

10.37

10.38

0,040

0,03

5

10.718

10.68

10.72

0,038

-0,002

6

13.787

13.71

13.79

0,077

-0,003

7

11.404

11.38

11.38

0,024

0,024

 

12.147

12.12

12.13

0,027

0,017

8

7.526

7.49

7.53

0,036

-0,004

 

13.797

13.77

13.78

0,027

0,017

9

10.374

10.35

10.37

0,024

0,004

10

2.109

2.09

2.11

0,019

-0,001

 

4.281

4.19

4.28

0,091

0,001

11

14.675

14.64

14.67

0,035

0,005

 

8.600

8.57

8.58

0,030

0,02

12

13.394

13.38

13.39

0,014

0,004

13

12.940

12.91

12.9

0,030

0,04

14

7.190

7.20

7.19

-0,010

0

15

13.371

13.38

13.37

-0,009

0,001

 

6.435

6.43

6.42

0,005

0,015

16

3.742

3.70

3.7

0,042

0,042

17

6.022

5,99

5.98

0,032

0,042

18

3.937

3.94

3.91

-0,003

0,027

19

8.120

8.12

8.07

0.000

0,05

 

14.411

14.37

14.38

0,041

0,031

20

6.077

6.04

6.04

0,037

0,037

21

13.696

13.65

13.65

0,046

0,046

RMSE: Ds1=0,0356m, Ds2=0,0259m

Uvjet 5

Dron nosač

Kosa kamera

GSD

PPK

DJI M600 Pro Multi-rotor

DG4pros

1,5 cm

Ne

Tablica rezultata 5:

Broj objekata

mjerna duljina (L0)

Duljina 3D modela (L1) bez GCP-a

Duljina 3D modela (L2) s GCP-om

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.19

7.21

0,02

0,00

 

8.706

8.70

8.70

0,01

0,01

 

10.961

10.91

10.91

0,05

0,05

2

7.010

6.98

6.98

0,03

0,03

3

1.822

1.79

1.80

0,03

0,02

4

10.410

10.39

10.39

0,02

0,02

5

10.718

10.69

10.70

0,03

0,02

6

13.787

13.76

13.75

0,03

0,04

7

11.404

11.38

11.38

0,02

0,02

 

12.147

12.12

12.13

0,03

0,02

8

7.526

7.50

7.49

0,03

0,04

 

13.797

13.77

13.79

0,03

0,01

9

10.374

10.33

10.35

0,04

0,02

10

2.109

2.02

2.07

0,09

0,04

 

4.281

4.20

4.21

0,08

0,07

11

14.675

14.65

14.66

0,03

0,02

 

8.600

8.57

8.57

0,03

0,03

12

13.394

13.35

13.35

0,04

0,04

13

12.940

12.92

12.93

0,02

0,01

14

7.190

7.17

7.18

0,02

0,01

15

13.371

13.35

13.36

0,02

0,01

 

6.435

6.41

6.42

0,02

0,01

16

3.742

3.70

3.71

0,04

0,03

17

6.022

5,99

6.00 sati

0,03

0,02

18

3.937

3.89

3.91

0,05

0,03

19

8.120

8.08

8.10

0,04

0,02

 

14.411

14.36

14.35

0,05

0.06

20

6.077

6.06

6.06

0,02

0,02

21

13.696

13.65

13.67

0,05

0,03

RMSE: Ds1=0,0342m, Ds2=0,0256m

Zaključci

Varijable eksperimenta 1 su:

1: Sa/bez PPK podataka.

2: Vrste drona nosača: VTOL dron ili dron s više rotora

3: različiti GSD: 1,5 cm ili 2 cm

Nakon analize pet skupova eksperimentalnih podataka, možemo izvući sljedeće zaključke:

Kada je kosi fotoaparat DG4Pros:

(1) Sa/bez zemaljske kontrolne točke (GCP) uključene u AT triangulaciju, bez obzira radi li se o VTOL-u ili dronu s više rotora, bilo da je GSD 2 cm ili 1,5 cm, 3D model izgrađen kosom kamerom DG4Pros može zadovoljiti zahtjevi relativne pogreške točnosti Ds≤10cm.

(2) Kada je s/bez GCP-ova jedna varijabla, relativna točnost 3D modela s GCP-ovima je bolja od one bez GCP-a.

(3) Kada je GSD jedina varijabla, relativna točnost 3D modela da je GSD 1,5 cm bolja od GSD 2 cm.

(4) Kada je dron nosač jedina varijabla, relativna točnost 3D modela koji koristi više rotora je bolja od one koja koristi VTOL kao dron nosač.

Eksperiment 2: Bez GCP-ova, učinak PPK podataka na relativnu točnost 3D modela

Uvjet 1

Dron nosač

Kosa kamera

GSD

GCP-ovi

CW10 VTOL

DG4pros

2 cm

NE

Tablica rezultata 1:

Broj objekata

mjerna duljina (L0)

Duljina 3D modela (L1) bez PPK

Duljina 3D modela (L2) s PPK

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.18

7.20

0,030

0,01

 

8.706

8.69

8.71

0,016

0,00

 

10.961

10.89

10.87

0,071

0,09

2

7.010

6.88

6.89

0,130

0.12

3

1.822

1.76

1.79

0,062

0,03

4

10.410

10.38

10.39

0,030

0,02

5

10.718

10.65

10.67

0,068

0,05

6

13.787

13.72

13.75

0,067

0,04

7

11.404

11.41

11.39

-0,006

0,01

 

12.147

12.13

12.13

0,017

0,02

8

7.526

7.44

7.51

0,086

0,02

 

13.797

13.83

13.79

-0,033

0,01

9

10.374

10.35

10.35

0,024

0,02

10

2.109

1.98

2.03

0,129

0,08

 

4.281

4.14

4.15

0,141

0,13

11

14.675

14.55

14.61

0,125

0,07

 

8.600

8.58

8.60

0,020

0,00

12

13.394

13.36

13.37

0,034

0,02

13

12.940

12.95

12.88

-0,010

0.06

14

7.190

7.21

7.20

-0,020

-0,01

15

13.371

13.36

13.36

0,011

0,01

 

6.435

6.37

6.40

0,065

0,03

16

3.742

3.74

3.75

0,002

-0,01

17

6.022

6.03

5.97

-0,008

0,05

18

3.937

3.91

3.93

0,027

0,01

19

8.120

8.09

8.10

0,030

0,02

 

14.411

14.40

14.40

0,011

0,01

20

6.077

6.06

6.04

0,017

0,04

21

13.696

13.68

13.65

0,016

0,05

RMSE Ds1=0,0397m, Ds2=0,0342m