Kako žižna daljina utiče na rezultate 3D modeliranja

1. Uvod

Za koso fotografiju, postoje četiri scene koje je veoma teško napraviti 3D modele:

Reflektirajuća površina koja ne može odražavati stvarne informacije o teksturi objekta. Na primjer, vodena površina, staklo, velike površine jednostruke površine površine.

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

Scene u kojima se glavne tačke ne mogu upariti ili u kojima se podudaraju karakteristike imaju velike greške, 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 originalnih podataka, 3D model se ionako neće poboljšati.

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

Pored navedenih specijalnih scena, u procesu 3D modeliranja, ono čemu posvećujemo više pažnje je kvalitet 3D modela zgrada. Zbog problema u vezi sa podešavanjem 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, gorepomenuti problemi se takođe mogu poboljšati modifikacijom 3D modela. Međutim, ako želite izvršiti velike modifikacije modela, trošak novca i vremena bit će vrlo veliki.

3D model prije modifikacije

3D model nakon modifikacije

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

Kako dizajnirati koso kameru da uspješno poboljša kvalitetu 3D modela bez povećanja preklapanja rute leta ili broja fotografija?

2、Šta je žižna daljina

Žižna daljina sočiva 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 istraživanju, žižna daljina određuje udaljenost uzorkovanja tla (GSD).

Prilikom snimanja istog ciljanog objekta na istoj udaljenosti, koristite sočivo sa velikom žižnom daljinom, slika ovog objekta je velika, a objektiv sa kratkom žižnom daljinom je mali.

Žižna daljina određuje veličinu objekta na slici, ugao gledanja, dubinu polja i perspektivu slike. Ovisno o primjeni, žižna daljina može biti vrlo različita, u rasponu od nekoliko mm do nekoliko metara. Općenito, za snimanje iz zraka biramo, biramo žižnu daljinu u rasponu od 20 mm ~ 100 mm.

3、Šta je FOV

U optičkom sočivu, ugao koji formira središnja tačka sočiva kao vrh i maksimalni domet slike objekta koji može proći kroz sočivo naziva se ugao gledanja. Što je veći FOV, to je manje optičko uvećanje. U smislu, ako ciljni objekat nije unutar FOV, svjetlost koju reflektira ili emituje objekt neće ući u sočivo i slika se neće formirati.

4、Žižna daljina&FOV

Za žižnu daljinu kosog fotoaparata, postoje dva uobičajena nesporazuma:

1) Što je veća žižna daljina, veća je visina leta dronova i veća je površina koju ta slika može pokriti;

2) Što je veća žižna daljina, veća je površina pokrivenosti i veća je radna efikasnost;

Razlog za gornja dva nesporazuma je taj što se ne prepoznaje veza između žižne daljine i FOV. Veza između njih je: što je veća žižna daljina, manji je FOV; što je žižna daljina kraća, FOV je veći.

Stoga, kada su fizička veličina kadra, rezolucija kadra i rezolucija podataka iste, promjena žižne daljine će promijeniti samo visinu leta, a područje koje pokriva slika ostaje nepromijenjeno.

5、Žižna daljina i radna efikasnost

Nakon što shvatite vezu između žižne daljine i FOV-a, možete pomisliti da dužina žižne daljine nema uticaja na efikasnost leta. Za ortofotogrametriju je relativno tačno (strogo govoreći, što je veća žižna daljina, to je veća visina leta, što više energije troši, kraće je vrijeme leta i manja je radna efikasnost).

Za koso fotografisanje, što je veća žižna daljina, to je niža radna efikasnost.

Koso sočivo kamere je općenito postavljeno pod uglom od 45°, kako bi se osiguralo prikupljanje podataka o slici rubne fasade ciljnog područja, rutu leta je potrebno proširiti.

Pošto je sočivo iskošeno pod uglom od 45°, formiraće se jednakokraki pravougaoni trougao. Pod pretpostavkom da se položaj leta drona ne uzima u obzir, glavna optička os kosog sočiva je samo odvedena na ivicu područja mjerenja kao zahtjev za planiranje rute, tada ruta drona proširuje udaljenost JEDNAKA visini leta drona .

Dakle, ako je područje pokrivenosti rute nepromijenjeno, stvarna radna površina sočiva kratke žižne daljine je veća od one dugog objektiva.