Як типи безпілотних літальних апаратів та перевізників впливають на відносну точність 3D-моделі

В останній статті, як наземні контрольні точки та дані PPK впливають на відносну точність 3D-моделі, ми згадували, що крім даних GCP та PPK, GSD та безпілотник також мають певний вплив на відносну точність 3D модель. Тому ми проводимо ще один тест, щоб перевірити це.

Експеримент 1: вплив GSD на відносну точність 3D-моделі;

Умова 1

Дрон-перевізник	Коса камера	ОЗП	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	НЕМАЄ	НЕМАЄ

Таблиця результатів 1:

Кількість об'єктів	довжина вимірювання （L0）	Довжина 3D-моделі （L1） GSD = 2см	Довжина 3D-моделі model L2） GSD = 1,5 см	DS1 （L0-L1）	DS2 （L0-L2）
1	7.210	7.18	7.20	0,030	0,010
	8.706	8,69	8,65	0,016	0,056
	10.961	10,89	10.90	0,071	0,061
2	7.010	6.88	6.86	0,130	0,150
3	1,822	1,76	1,76	0,062	0,062
4	10.410	10.38	10.37	0,030	0,040
5	10,718	10.65	10,68	0,068	0,038
6	13,787	13,72	13,71	0,067	0,077
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	7.49	0,086	0,036
	13,797	13,83	13,77	-0,033	0,027
9	10.374	10.35	10.35	0,024	0,024
10	2.109	1,98	2.09	0,129	0,019
	4.281	4.14	4.19	0,141	0,091
11	14.675	14.55	14.64	0,125	0,035
	8.600	8,58	8.57	0,020	0,030
12	13.394	13.36	13.38	0,034	0,014
13	12.940	12,95	12.91	-0,010	0,030
14	7.190	7.21	7.20	-0,020	-0,010
15	13.371	13.36	13.38	0,011	-0,009
	6.435	6.37	6.43	0,065	0,005
16	3.742	3.74	3.70	0,002	0,042
17	6.022	6.03	5,99	-0,008	0,032
18	3,937	3.91	3.94	0,027	-0,003
19	8.120	8.09	8.12	0,030	0,000
	14.411	14.40	14.37	0,011	0,041
20	6.077	6.06	6.04	0,017	0,037
21	13,696	13,68	13.65	0,016	0,046
RMSE: DS1 = 0,0397 м ， DS2 = 0,0356 м

Умова 2

Дрон-перевізник	Коса камера	ОЗП	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	Так	Немає

Таблиця результатів 2:

Кількість об'єктів	довжина вимірювання （L0）	Довжина 3D-моделі （L1） GSD = 2см	Довжина 3D-моделі model L2） GSD = 1,5 см	DS1 （L0-L1）	DS2 （L0-L2）
1	7.210	7.18	7.21	0,030	0
	8.706	8,68	8,68	0,026	0,026
	10.961	10.91	10,87	0,051	0,091
2	7.010	6,92	6.88	0,090	0,13
3	1,822	1,79	1,76	0,032	0,062
4	10.410	10.39	10.38	0,020	0,03
5	10,718	10,66	10,72	0,058	-0,002
6	13,787	13,77	13,79	0,017	-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	7.47	7,53	0,056	-0,004
	13,797	13,83	13,78	-0,033	0,017
9	10.374	10.34	10.37	0,034	0,004
10	2.109	2.03	2.11	0,079	-0,001
	4.281	4.18	4.28	0,101	0,001
11	14.675	14.59	14.67	0,085	0,005
	8.600	8.57	8,58	0,030	0,02
12	13.394	13.35	13.39	0,044	0,004
13	12.940	12.92	12.9	0,020	0,04
14	7.190	7.21	7.19	-0,020	0
15	13.371	13.36	13.37	0,011	0,001
	6.435	6.43	6.42	0,005	0,015
16	3.742	3.72	3.7	0,022	0,042
17	6.022	6.00	5.98	0,022	0,042
18	3,937	3.94	3.91	-0,003	0,027
19	8.120	8.09	8.07	0,030	0,05
	14.411	14.41	14.38	0,001	0,031
20	6.077	6.03	6.04	0,047	0,037
21	13,696	13.65	13.65	0,046	0,046
RMSE: DS1 = 0,0328м ， DS2 = 0,0259м

Умова 3

Дрон-перевізник	Коса камера	ОЗП	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	НЕМАЄ	ТАК

Таблиця результатів 3:

Кількість об'єктів	довжина вимірювання （L0）	Довжина 3D-моделі （L1） GSD = 2см	Довжина 3D-моделі model L2） GSD = 1,5 см	DS1 （L0-L1）	DS2 （L0-L2）
1	7.210	7.20	7.20	0,01	0,01
	8.706	8,71	8,69	0,00	0,02
	10.961	10,87	10,88	0,09	0,08
2	7.010	6.89	6.87	0,12	0,14
3	1,822	1,79	1,75	0,03	0,07
4	10.410	10.39	10.38	0,02	0,03
5	10,718	10,67	10,69	0,05	0,03
6	13,787	13,75	13,78	0,04	0,01
7	11.404	11.39	11.38	0,01	0,02
	12.147	12.13	12.12	0,02	0,03
8	7,526	7,51	7.49	0,02	0,04
	13,797	13,79	13,78	0,01	0,02
9	10.374	10.35	10.34	0,02	0,03
10	2.109	2.03	2.02	0,08	0,09
	4.281	4.15	4.21	0,13	0,07
11	14.675	14.61	14.65	0,07	0,03
	8.600	8.60	8.57	0,00	0,03
12	13.394	13.37	13.40	0,02	-0.01
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	13.38	0,01	-0.01
	6.435	6.40	6.46	0,03	-0.03
16	3.742	3.75	3.75	-0.01	-0.01
17	6.022	5.97	5.97	0,05	0,05
18	3,937	3.93	3.91	0,01	0,03
19	8.120	8.10	8.08	0,02	0,04
	14.411	14.40	14.38	0,01	0,03
20	6.077	6.04	6.05	0,04	0,03
21	13,696	13.65	13,67	0,05	0,03
RMSE: DS1 = 0,0342м ， DS2 = 0,0328м

Умова 4

Дрон-перевізник	Коса камера	ОЗП	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	ТАК	ТАК

Таблиця результатів 4:

Кількість об'єктів	довжина вимірювання （L0）	Довжина 3D-моделі （L1） GSD = 2см	Довжина 3D-моделі model L2） GSD = 1,5 см	DS1 （L0-L1）	DS2 （L0-L2）
1	7.21	7.21	7.21	0,00	0,00
	8.706	8,68	8.7	0,03	0,01
	10.961	10.90	10,89	0,06	0,07
2	7.01	6,98	6,99	0,03	0,02
3	1,822	1.80	1,78	0,02	0,04
4	10.41	10.40	10.39	0,01	0,02
5	10,718	10.70	10,69	0,02	0,03
6	13,787	13,77	13,76	0,02	0,03
7	11.404	11.39	11.39	0,01	0,01
7	12.147	12.13	12.12	0,02	0,03
8	7,526	7.49	7,51	0,04	0,02
8	13,797	13,81	13.8	-0.01	0,00
9	10.374	10.36	10.35	0,01	0,02
10	2.109	2.02	2.11	0,09	0,00
10	4.281	4.16	4.28	0,12	0,00
11	14.675	14.66	14,68	0,02	0,00
11	8.6	8.54	8,53	0,06	0,07
12	13.394	13.35	13.37	0,04	0,02
13	12.94	12,89	12.91	0,05	0,03
14	7.19	7.18	7.2	0,01	-0.01
15	13.371	13.35	13.35	0,02	0,02
15	6.435	6.41	6.4	0,02	0,03
16	3.742	3.72	3.71	0,02	0,03
17	6.022	5.98	5.98	0,04	0,04
18	3,937	3.89	3.89	0,05	0,05
19	8.12	8.12	8.1	0,00	0,02
19	14.411	14.40	14.39	0,01	0,02
20	6.077	6.03	6.03	0,05	0,05
21	13,696	13,66	13,64	0,04	0,06
RMSE: DS1 = 0,0308м ， DS2 = 0,0249м

Висновки

Змінними експерименту 1 є:

1: З / без даних PPK.

2: З / без GCP.

3: різні GSD: 1,5 см або 2 см

Проаналізувавши чотири набори експериментальних даних, ми можемо зробити наступні висновки:

Коли косою камерою є DG4Pros:

(1) З / без наземної точки управління (GCP) та даних PPK, задіяних у тріангуляції AT, будь то VTOL або багатороторний безпілотник, незалежно від того, GSD становить 2 см або 1,5 см, 3D-модель, побудована косою камерою DG4Pros може відповідати вимогам відносної похибки точності Ds≤10см (Насправді ≤5см).

(2) Коли GSD є єдиною змінною, відносна точність 3D-моделі з GSD = 1,5 см є кращою, ніж GSD = 2 см.

Експеримент 2: вплив типів безпілотників-носіїв на відносну точність 3D-моделі

Умова 1

Коса камера	ОЗП	PPK	GSD
DG4pros	НЕМАЄ	НЕМАЄ	1,5 см

Таблиця результатів 1:

Кількість об'єктів	довжина вимірювання （L0）	Довжина 3D-моделі （L1） CW10	Довжина 3D-моделі （L2） M600Pro	DS1 （L0-L1）	DS2 （L0-L2）
1	7.21	7.20	7.19	0,010	0,02
	8.706	8,65	8.70	0,056	0,01
	10.961	10.90	10.91	0,061	0,05
2	7.01	6.86	6,98	0,150	0,03
3	1,822	1,76	1,79	0,062	0,03
4	10.41	10.37	10.39	0,040	0,02
5	10,718	10,68	10,69	0,038	0,03
6	13,787	13,71	13,76	0,077	0,03
7	11.404	11.38	11.38	0,024	0,02
	12.147	12.12	12.12	0,027	0,03
8	7,526	7.49	7.50	0,036	0,03
	13,797	13,77	13,77	0,027	0,03
9	10.374	10.35	10.33	0,024	0,04
10	2.109	2.09	2.02	0,019	0,09
	4.281	4.19	4.20	0,091	0,08
11	14.675	14.64	14.65	0,035	0,03
	8.6	8.57	8.57	0,030	0,03
12	13.394	13.38	13.35	0,014	0,04
13	12.94	12.91	12.92	0,030	0,02
14	7.19	7.20	7.17	-0,010	0,02
15	13.371	13.38	13.35	-0,009	0,02
	6.435	6.43	6.41	0,005	0,02
16	3.742	3.70	3.70	0,042	0,04
17	6.022	5,99	5,99	0,032	0,03
18	3,937	3.94	3.89	-0,003	0,05
19	8.12	8.12	8.08	0,000	0,04
	14.411	14.37	14.36	0,041	0,05
20	6.077	6.04	6.06	0,037	0,02
21	13,696	13.65	13.65	0,046	0,05
RMSE: DS1 = 0,0356 м ， DS2 = 0,342 м

Умова 2

Коса камера	ОЗП	PPK	GSD
DG4pros	ТАК	НЕМАЄ	1,5 см

Таблиця результатів 2:

Кількість об'єктів	довжина вимірювання （L0）	Довжина 3D-моделі （L1） CW10	Довжина 3D-моделі （L2） M600Pro	DS1 （L0-L1）	DS2 （L0-L2）
1	7.21	7.21	7.21	0	0,00
	8.706	8,68	8.70	0,026	0,01
	10.961	10,87	10.91	0,091	0,05
2	7.01	6.88	6,98	0,13	0,03
3	1,822	1,76	1.80	0,062	0,02
4	10.41	10.38	10.39	0,03	0,02
5	10,718	10,72	10.70	-0,002	0,02
6	13,787	13,79	13,75	-0,003	0,04
7	11.404	11.38	11.38	0,024	0,02
	12.147	12.13	12.13	0,017	0,02
8	7,526	7,53	7.49	-0,004	0,04
	13,797	13,78	13,79	0,017	0,01
9	10.374	10.37	10.35	0,004	0,02
10	2.109	2.11	2.07	-0,001	0,04
	4.281	4.28	4.21	0,001	0,07
11	14.675	14.67	14.66	0,005	0,02
	8.6	8,58	8.57	0,02	0,03
12	13.394	13.39	13.35	0,004	0,04
13	12.94	12.9	12,93	0,04	0,01
14	7.19	7.19	7.18	0	0,01
15	13.371	13.37	13.36	0,001	0,01
	6.435	6.42	6.42	0,015	0,01
16	3.742	3.7	3.71	0,042	0,03
17	6.022	5.98	6.00	0,042	0,02
18	3,937	3.91	3.91	0,027	0,03
19	8.12	8.07	8.10	0,05	0,02
	14.411	14.38	14.35	0,031	0,06
20	6.077	6.04	6.06	0,037	0,02
21	13,696	13.65	13,67	0,046	0,03
RMSE: DS1 = 0,0259м ， DS2 = 0,256м

Висновки

Змінними експерименту 2 є:

1: З / без GCP.

2: Різний безпілотник Carrier: дрон VTOL або мультироторний дрон

Проаналізувавши два набори експериментальних даних, ми можемо зробити наступні висновки:

Коли косою камерою є DG4Pros:

(1) З / без наземної контрольної точки (GCP), незалежно від того, чи це VTOL, чи бездротовий безпілотник, 3D-модель, побудована косою камерою DG4Pros, може відповідати вимогам відносної похибки точності Ds≤10 см (фактично ≤5 см).

(2) Коли тип безпілотника-носія є єдиною змінною, відносна точність 3D-моделі з мультиротором краща, ніж у VTOL, але різниця не дуже велика.

Попередній:Як фокусна відстань впливає на результати 3D-моделювання

Далі:Вплив синхронізації

Повернення