Як фокусна відстань впливає на результати 3D-моделювання

1. Введення

Для косої фотографії є чотири сцени, які дуже важко створити 3D-моделі:

Відбиваюча поверхня, яка не може відображати реальну інформацію про текстуру об’єкта. Наприклад, поверхня води, скло, будівлі з однією текстурою поверхні великої площі.

Повільно рухомі об’єкти. Наприклад, автомобілі на перехрестях

Сцени, де не можна зіставити ознаки або відповідні ознаки мають великі помилки, наприклад, дерева та кущі.

Порожнисті комплексні будівлі. Такі як огорожі, базові станції, вишки, дроти тощо.

Для сцен типу 1 і 2, незалежно від того, як покращити якість вихідних даних, 3D-модель все одно не покращиться.

Для сцен типу 3 і типу 4 під час реальних операцій ви можете покращити якість 3D-моделі, покращивши роздільну здатність, але все одно дуже легко мати порожнечі та дірки в моделі, а ефективність її роботи буде дуже низькою.

На додаток до вищезгаданих спеціальних сцен, у процесі 3D-моделювання ми приділяємо більше уваги якості 3D-моделей будівель. Через проблеми, пов’язані з налаштуванням параметрів польоту, умовами освітлення, обладнанням для збору даних, програмним забезпеченням для 3D-моделювання тощо, також легко зробити так, щоб будівля відображалася: ореолом, малюванням, плавленням, дислокацією, деформацією, адгезією тощо. .

Звичайно, вищезгадані проблеми також можна покращити за допомогою 3D-модифікації моделі. Однак якщо ви хочете провести масштабну модифікацію моделі, то витрати грошей і часу будуть дуже величезними.

3D модель до модифікації

3D модель після модифікації

Як виробник досліджень і розробок косих камер, Rainpoo думає з точки зору збору даних:

Як спроектувати косу камеру, щоб успішно покращити якість 3D-моделі без збільшення перекриття маршруту польоту чи кількості фотографій?

2、Що таке фокусна відстань

Фокусна відстань об'єктива є дуже важливим параметром. Він визначає розмір об'єкта на носії зображення, що еквівалентно масштабу об'єкта і зображення. При використанні цифрової фотокамери (DSC) датчики в основному є ПЗС і CMOS. Коли DSC використовується в аерофотозйомці, фокусна відстань визначає відстань вибірки землі (GSD).

Під час зйомки одного і того ж цільового об’єкта на однаковій відстані використовуйте об’єктив з великою фокусною відстанню, зображення цього об’єкта велике, а об’єктив з короткою фокусною відстанню – малим.

Фокусна відстань визначає розмір об’єкта на зображенні, кут огляду, глибину різкості та перспективу зображення. Залежно від застосування, фокусна відстань може бути дуже різною, від кількох мм до кількох метрів. Як правило, для аерофотозйомки ми вибираємо фокусну відстань у діапазоні 20 мм ~ 100 мм.

3、Що таке FOV

В оптичній лінзі кут, утворений центральною точкою лінзи як вершиною та максимальним діапазоном зображення предмета, який може пройти через лінзу, називається кутом зору. Чим більше FOV, тим менше оптичне збільшення. Тобто, якщо цільовий об’єкт знаходиться за межами поля зору, світло, відбите або випромінюване об’єктом, не потрапить в лінзу, і зображення не буде сформовано.

4、Фокусна відстань&FOV

Що стосується фокусної відстані косої камери, є два поширені помилки:

1) Чим більше фокусна відстань, тим вище висота польоту дронів і тим більшу площу може охопити зображення;

2) Чим більше фокусна відстань, тим більше площа охоплення та вища ефективність роботи;

Причина двох вищезазначених непорозумінь полягає в тому, що зв'язок між фокусною відстанню та FOV не розпізнається. Зв'язок між ними полягає в наступному: чим довша фокусна відстань, тим менше FOV; чим коротша фокусна відстань, тим більше FOV.

Тому, коли фізичний розмір кадру, роздільна здатність кадру та роздільна здатність даних однакові, зміна фокусної відстані змінить лише висоту польоту, а площа, охоплену зображенням, не зміниться.

5. Фокусна відстань і робоча ефективність

Зрозумівши зв’язок між фокусною відстанню та FOV, ви можете подумати, що відстань фокусної відстані не впливає на ефективність польоту. Для ортофотограмметрії це відносно правильно (строго кажучи, чим більше фокусна відстань, тим вище висота польоту, чим більше енергії він споживає, тим коротший час польоту і нижча ефективність роботи).

Для похилої фотографії чим більше фокусна відстань, тим нижча ефективність роботи.

Похилу лінзу камери зазвичай розташовують під кутом 45 °, щоб забезпечити збір даних зображення крайового фасаду цільової зони, потрібно розширити маршрут польоту.

Оскільки лінза нахилена під кутом 45°, утвориться рівнобедрений прямокутний трикутник. Якщо припустити, що положення польоту дрона не враховано, головна оптична вісь косої лінзи просто відводиться до краю зони вимірювання як вимога планування маршруту, тоді маршрут дрона розширює відстань РІВНІЙ до висоти польоту дрона. .

Отже, якщо зона покриття маршруту незмінна, реальна робоча зона об’єктива з короткою фокусною відстанню буде більшою, ніж у довгого об’єктива.