Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Corporate News

Članak

Članak
Linija istraživanja i razvoja serije proizvoda Rainpoo

Uvođenjem rada Kako fokusna dužina utječe na rezultate 3D modeliranja, možete preliminarno razumjeti vezu između žižne daljine i FOV-a. Od postavljanja parametara leta do postupka 3D modeliranja, ova dva parametra uvijek imaju svoje mjesto. Pa kakav učinak imaju ova dva parametra na rezultate 3D modeliranja? U ovom ćemo članku predstaviti kako je Rainpoo otkrio vezu u procesu istraživanja i razvoja proizvoda i kako pronaći ravnotežu između kontradikcije između visine leta i rezultata 3D modela.

1, od D2 do D3

RIY-D2 je proizvod posebno razvijen za projekte katastarskih izmjera. To je ujedno i najranija kosa kamera koja koristi padajući dizajn i dizajn unutrašnjih sočiva. D2 ima visoku preciznost modeliranja i dobar kvalitet modeliranja, što je pogodno za modeliranje scena sa ravnim terenom i ne previsokim podovima. Međutim, za velike padove, složen teren i topografiju (uključujući visokonaponske vodove, dimnjake, bazne stanice i druge visokogradnje), sigurnost leta drona bit će veliki problem.

 

U stvarnim operacijama neki kupci nisu planirali dobru visinu leta, što je dovelo do toga da je bespilotna letjelica objesila visokonaponske vodove ili pogodila baznu stanicu; Ili iako su neki bespilotne letjelice imali sreće da prođu kroz opasna mjesta, tek su provjerom zračnih snimaka otkrili da su dronovi bili vrlo blizu opasnih mjesta. Ove opasnosti i skrivene opasnosti često nanose kupcima ogromne imovinske gubitke.

Na fotografiji je prikazana bazna stanica, možete vidjeti da je vrlo blizu drona, vrlo vjerojatno da će pogoditi Stoga su nam mnogi kupci dali prijedloge: Može li se kosa kamera sa velikom žižnom daljinom dizajnirati da poveća visinu leta drona i učini let sigurnijim? Na osnovu potreba kupaca, zasnovanih na D2, razvili smo verziju sa dugim žarišnim daljinama pod nazivom RIY-D3. U poređenju sa D2, pri istoj rezoluciji, D3 može povećati visinu leta drona za oko 60%.

Tijekom istraživanja i razvoja D3, uvijek smo vjerovali da veća žižna daljina može imati veću visinu leta, bolji kvalitet modeliranja i veću preciznost. Ali nakon stvarnog rada, otkrili smo da nije bilo onako kako se očekivalo, u usporedbi s D2, 3D model koji je izgradio D3 bio je relativno napet, a radna efikasnost relativno niska.

Ime Riy-D2 / D3
Težina 850g
Dimenzija 190 * 180 * 88 mm
Tip senzora APS-C
CMOS veličina 23,5 mm × 15,6 mm
Fizička veličina piksela 3.9um
Ukupno piksela 120MP
Interval minimalnog izlaganja 1s
Režim ekspozicije kamere Izohrono / izometrijsko izlaganje
žižna daljina 20 mm / 35 mm za D235 mm / 50 mm za D3
Napajanje Jedinstveno napajanje (napajanje dronom)
kapacitet memorije 320G
Preuzimanje podataka ubrzano ≥70M / s
Radna temperatura -10 ° C ~ + 40 ° C
Ažuriranja firmvera Besplatno
IP stopa IP 43

2 、 Veza između žižne daljine i kvaliteta modeliranja

Vežinu žižne daljine i kvaliteta modeliranja većini kupaca nije lako razumjeti, pa čak i mnogi kosi proizvođači fotoaparata pogrešno vjeruju da je sočivo duge žarišne daljine korisno za kvalitetu modeliranja.

 Stvarna situacija ovdje je: pod pretpostavkom da su i drugi parametri isti, za fasadu zgrade, što je veća žarišna duljina, to je lošija jednakost modeliranja. O kakvom se logičnom odnosu ovdje radi?

U posljednjem umjetničkom Kako žižna daljina utječe na rezultate 3D modeliranja spomenuli smo da:

Pod pretpostavkom da su ostali parametri isti, žarišna daljina će utjecati samo na visinu leta. Kao što je prikazano na gornjoj slici, postoje dvije različite fokusne leće, crvena označava dugu fokusnu leću, a plava kratku fokusnu leću. Maksimalni kut koji čine dugačka žarišna sočiva i zid je α, a maksimalni kut koji čine kratka fokusna sočiva i zid je β. Očito:

Šta znači ovaj "ugao"? Što je veći kut između ruba FOV leće i zida, leća je vodoravnija u odnosu na zid. Pri prikupljanju informacija o fasadama zgrada, kratka fokusna sočiva mogu sakupljati informacije o zidu vodoravnije, a 3D modeli koji se temelje na njima mogu bolje odražavati teksturu fasade. Stoga su za scene s fasadama kraća žarišna duljina sočiva bogatija prikupljena informacija o fasadi i bolji kvalitet modeliranja.

 

Za zgrade sa strehom, pod uvjetom iste rezolucije tla, što je veća žižna daljina sočiva, veća je visina leta bespilotne letjelice, više slijepih mrlja ispod strehe, tada će kvalitet modeliranja biti lošiji. Dakle, u ovom scenariju D3 sa sočivom duže žižne daljine ne može se nadmetati s D2 sa objektivom kraće žarišne daljine.

3 Proturječnost između visine leta drona i kvaliteta 3D modela

Prema logičkoj povezanosti žižne daljine i kvalitete modela, ako je žižna daljina sočiva dovoljno kratka i ugao FOV dovoljno velik, uopće nije potrebna kamera s više leća. Superširokougaona leća (sočivo riblje oko) može prikupljati informacije iz svih pravaca. Kao što je prikazano dolje:

 

Nije li u redu dizajnirati žarišnu daljinu sočiva što je moguće kraće?

O problemu velikih izobličenja uzrokovanih ultrakratkom žarišnom daljinom da i ne govorimo. Ako je žižna daljina orto objektiva kosog fotoaparata dizajnirana na 10 mm, a podaci se prikupljaju u rezoluciji od 2 cm, visina leta drona je samo 51 metar.

 Očito je da ako je dron opremljen kosom kamerom dizajniranom na ovaj način za obavljanje poslova, to će definitivno biti opasno.

PS: Iako ultraširokougaoni objektiv ima ograničenu upotrebu scena u kosom fotografskom modeliranju, on ima praktični značaj za Lidar modeliranje. Ranije je jedna poznata kompanija Lidar komunicirala s nama nadajući se da ćemo dizajnirati antensku kameru sa širokim uglom objektiva, montiranu s Lidarom, za interpretaciju zemaljskih objekata i prikupljanje tekstura.

4, od D3 do DG3

Istraživanje i razvoj D3 učinili smo da shvatimo da za kosu fotografiju žižna daljina ne može biti monotono duga ili kratka. Dužina je usko povezana s kvalitetom modela, efikasnošću rada i visinom leta. Dakle, u istraživanju i razvoju objektiva, prvo pitanje koje treba razmotriti je: kako postaviti žarišne duljine sočiva?

Iako kratko žarište ima dobar kvalitet modeliranja, ali je visina leta mala, nije sigurno za let drona. Da bi se osigurala sigurnost dronova, žarišna daljina mora biti dizajnirana duže, ali duža žarišna daljina će utjecati na radnu efikasnost i kvalitet modeliranja. Postoji određena kontradikcija između visine leta i kvaliteta 3D modeliranja. Moramo tražiti kompromis između ovih kontradikcija.

Dakle, nakon D3, na osnovu našeg sveobuhvatnog razmatranja ovih kontradiktornih faktora, razvili smo kosi fotoaparat DG3. DG3 uzima u obzir i kvalitet 3D modeliranja D2 i visinu leta D3, dodajući istovremeno sistem za odvođenje toplote i uklanjanje prašine, tako da se može koristiti i na bespilotnim letjelicama sa fiksnim krilima ili VTOL. DG3 je najpopularnija kosa kamera za Rainpoo, a ujedno je i najkorištenija kosa kamera na tržištu.

Ime Riy-DG3
Težina 650g
Dimenzija 170 * 160 * 80 mm
Tip senzora APS-C
CCD veličina 23,5 mm × 15,6 mm
Fizička veličina piksela 3.9um
Ukupno piksela 120MP
Interval minimalnog izlaganja 0.8s
Režim ekspozicije kamere Izohrono / izometrijsko izlaganje
žižna daljina 28mm / 40mm
Napajanje Jedinstveno napajanje (napajanje dronom)
kapacitet memorije 320 / 640G
Preuzimanje podataka ubrzano ≥80M / s
Radna temperatura -10 ° C ~ + 40 ° C
Ažuriranja firmvera Besplatno
IP stopa IP 43

5 、 Od DG3 do DG3Pros

RIY-Pros serija kosa kamera može postići bolji kvalitet modeliranja. Pa kakav poseban dizajn profesionalci imaju u rasporedu sočiva i podešavanju žižne daljine? U ovom izdanju nastavit ćemo uvoditi logiku dizajna iza parametara Pros.

6, kosi ugao sočiva i kvalitet modeliranja

Prethodni sadržaj spominjao je takav pogled: što je kraća žarišna daljina, to je veći kut gledanja, može se prikupiti više informacija o fasadi zgrade i to bolji kvalitet modeliranja.

 Pored postavljanja razumne žarišne daljine, naravno, možemo koristiti i drugi način za poboljšanje efekta modeliranja: direktno povećavaju ugao kosih sočiva, što takođe može prikupiti obilnije informacije o fasadi.

 

Ali zapravo, iako postavljanje većeg kosog kuta može poboljšati kvalitet modeliranja, postoje i dvije nuspojave:

 

1: Radna efikasnost će se smanjiti. S povećanjem kosog kuta, ekspanzija rute leta takođe će se znatno povećati. Kada kosi kut prelazi 45 °, efikasnost leta naglo će pasti.

Na primjer, profesionalna zračna kamera Leica RCD30, kosi kut joj je samo 30 °, jedan od razloga ovog dizajna je povećanje radne efikasnosti.

2: Ako je kosi kut prevelik, sunčeva svjetlost će lako ući u kameru uzrokujući odsjaj (posebno ujutro i popodne maglovitog dana). Rainpoo kosa kamera je najranija koja je usvojila dizajn unutarnjih sočiva. Ovaj dizajn ekvivalentan je dodavanju kapuljače sočivima kako bi se spriječilo da na njega djeluje kosa sunčeva svjetlost.

Naročito za male bespilotne letjelice, općenito su njihovi letački odnosi relativno loši. Nakon što se prekriju kosi ugao sočiva i stav drona, zalutalo svjetlo može lako ući u kameru, što dodatno pojačava problem odsjaja.

7, Preklapanje ruta i kvalitet modeliranja

Prema iskustvu, kako bi se osigurao kvalitet modela za bilo koji objekt u svemiru, najbolje je tijekom leta pokriti podatke o teksturi pet grupa sočiva.

 To je lako razumjeti. Na primjer, ako želimo napraviti 3D model drevne građevine, kvalitet modeliranja kružnog leta mora biti mnogo bolji od kvaliteta snimanja samo nekoliko slika na četiri strane.

Što je više pokrivenih fotografija, to više informacija o prostoru i teksturi sadrži, i bolji je model modeliranja. To je značenje preklapanja rute leta za koso fotografiranje.

Stupanj preklapanja jedan je od ključnih čimbenika koji određuje kvalitetu 3D modela. U opštoj sceni kosog fotografiranja, stopa preklapanja je uglavnom 80% u smeru i 70% u stranu (stvarni podaci su suvišni).

Zapravo, svakako je najbolje imati isti stupanj preklapanja za bok, ali previsoko bočno preklapanje drastično će smanjiti efikasnost leta (posebno za bespilotne letjelice s fiksnim krilima), pa će na osnovu efikasnosti, općenito bočno preklapanje biti niže od preklapanje smjera.

 

Savjeti: S obzirom na efikasnost rada, stepen preklapanja nije toliko visok. Nakon prekoračenja određenog „standarda“, poboljšanje stepena preklapanja ima ograničeni efekat na 3D model. Prema našim eksperimentalnim povratnim informacijama, ponekad povećanje preklapanja zapravo će smanjiti kvalitetu modela. Na primjer, za scenu modeliranja razlučivosti 3 ~ 5 cm, kvalitet modeliranja nižeg stupnja preklapanja ponekad je bolji od višeg stupnja preklapanja.

8 、 Razlika između teorijskog preklapanja i stvarnog preklapanja

Prije leta postavili smo 80% smjera i 70% bočnog preklapanja, što je samo teoretsko preklapanje. U letu, na dron će utjecati protok zraka,a promjena stava će uzrokovati da stvarno preklapanje bude manje od teorijskog preklapanja.

Općenito, bez obzira radi li se o bespilotnoj letjelici s više rotora ili fiksnim krilima, što je lošiji stav leta, to je kvaliteta 3D modela lošija. Budući da su manji bespilotni letjeli s više rotora ili fiksnih krila lakši i manji, podložni su smetnjama od vanjskog protoka zraka. Njihov stav prema letu uglavnom nije dobar kao kod bespilotnih letelica sa srednjim / velikim više rotora ili fiksnih krila, što rezultira stvarnim stepenom preklapanja u nekom određenom prizemlju, što u konačnici utječe na kvalitetu modeliranja.

9 Poteškoće u 3D modeliranju visokih zgrada

Kako se visina zgrade povećava, povećavat će se poteškoće u 3D modeliranju. Jedan je da će visoka zgrada povećati rizik od leta bespilotne letjelice, a drugi je da se, kako se povećava visina zgrade, preklapanje visokih dijelova naglo smanjuje, što rezultira lošom kvalitetom 3D modela.

1 Uticaj sve većeg preklapanja na 3D Modeliranje kvaliteta visokogradnje

Za gornji problem mnogi su iskusni kupci pronašli rješenje: povećati stupanj preklapanja. Zapravo, s porastom stepena preklapanja, efekt modela će se znatno poboljšati. Slijedi usporedba eksperimenata koje smo radili:

Kroz gornju usporedbu naći ćemo da: povećanje stepena preklapanja ima malo utjecaja na kvalitet modeliranja niskih zgrada; ali ima veliki utjecaj na kvalitetu modeliranja visokih zgrada.

Međutim, kako se povećava stupanj preklapanja, povećavat će se broj zračnih fotografija, a povećavat će se i vrijeme obrade podataka.

2 Uticaj žižna daljina na 3D Modeliranje kvaliteta visokogradnje

Takav smo zaključak donijeli u prethodnom sadržaju:Za fasadna zgrada 3D modeliranje scena, što je duža žarišna daljina, to je modeliranje lošije kvaliteta. Međutim, za 3D modeliranje visokih područja potrebna je duža žarišna duljina kako bi se osigurao kvalitet modeliranja. Kao što je prikazano dolje:

U uvjetima iste rezolucije i stepena preklapanja, sočivo duge žarišne daljine može osigurati stvarni stupanj preklapanja krova i dovoljno sigurnu visinu leta da bi se postigla bolja kvaliteta modeliranja visokih zgrada.

Na primjer, kada se kosa kamera DG4pros koristi za 3D modeliranje visokih zgrada, ne samo da može postići dobar kvalitet modeliranja, već tačnost i dalje može dostići zahtjeve katastarskog snimanja 1: 500, što je prednost dugog fokusa sočiva dužine.

Slučaj: Slučaj uspjeha kosog fotografiranja

Kosi fotoaparati serije RIY-Pros

Da bi se postigla bolja kvaliteta modeliranja, pod pretpostavkom iste rezolucije, potrebno je osigurati dovoljno preklapanja i velikih vidnih polja. Za regije s velikim razlikama u visini terena ili visokim zgradama žarišna duljina sočiva je također važan faktor koji utiče na kvalitet modeliranja. Na osnovu gore navedenih principa, kosi fotoaparati Rainpoo RIY-Pros napravili su sljedeće tri optimizacije na objektivu:

1 Promijenite izgled lećeses

Kod kosih fotoaparata serije Pros najintuitivniji je osjećaj da se njegov oblik mijenja iz okruglog u četvrtasti. Najizravniji razlog ove promjene je promjena rasporeda sočiva.

Prednost ovog rasporeda je u tome što veličina kamere može biti manja, a težina relativno manja. Međutim, ovaj izgled rezultirat će preklapanjem stupnja lijeve i desne kose leće niže od one prednje, srednje i stražnje perspektive: to jest, površina sjene A manja je od površine sjene B.

Kao što smo već spomenuli, da bi se poboljšala efikasnost leta, bočno preklapanje je uglavnom manje od preklapanja smjera, a ovaj "raspored prostora" dodatno će smanjiti bočno preklapanje, zbog čega će bočni 3D model biti lošiji od 3D smjera model.

Tako je za RIY-Pros seriju Rainpoo promijenio raspored leća u: paralelni raspored. Kao što je prikazano dolje:

Ovaj izgled žrtvovat će dio oblika i težine, ali prednost je što može osigurati dovoljno bočnog preklapanja i postići bolji kvalitet modeliranja. U stvarnom planiranju leta, RIY-Pros mogu čak smanjiti neka bočna preklapanja kako bi poboljšali efikasnost leta.

2 Podesite kut koso lenses

Prednost "paralelnog rasporeda" je u tome što ne samo da osigurava dovoljno preklapanja, već i povećava bočni FOV i može prikupiti više informacija o teksturi zgrada.

Na toj osnovi povećali smo i žarišnu daljinu kosih sočiva tako da se njegova donja ivica podudara s donjom ivicom prethodnog izgleda "surround rasporeda", dodatno povećavajući bočni pogled kuta, kao što je prikazano na sljedećoj slici:

Prednost ovog rasporeda je u tome što, iako se kut kosih sočiva mijenja, to ne utječe na efikasnost leta. A nakon što se FOV bočnih leća znatno poboljša, može se prikupiti više podataka o fasadi, a kvaliteta modeliranja je naravno poboljšana.

Eksperimenti na kontrastu takođe pokazuju da, u poređenju sa tradicionalnim rasporedom sočiva, raspored serije Pros zaista može poboljšati bočni kvalitet 3D modela.

Lijevo je 3D model koji je izgradila kamera s tradicionalnim rasporedom, a desno je 3D model koji je napravila kamera Pros.

3 Povećajte žarišnu daljinu kose leće

 

Objektivi RIY-Pros kosih kamera promijenjeni su iz tradicionalnog „surround rasporeda“ u „paralelni raspored“, a takođe će se povećati omjer rezolucije u blizini točke i razlučivosti u daljini na fotografijama snimljenim kosim lećama.

 

Kako bi se osiguralo da omjer ne prelazi kritičnu vrijednost, žižna daljina za kosa sočiva Pros povećava se za 5% ~ 8% nego prije.

Ime Riy-DG3 Pros
Težina 710g
Dimenzija 130 * 142 * 99,5 mm
Tip senzora APS-C
CCD veličina 23,5 mm × 15,6 mm
Fizička veličina piksela 3.9um
Ukupno piksela 120MP
Interval minimalnog izlaganja 0.8s
Režim ekspozicije kamere Izohrono / izometrijsko izlaganje
žižna daljina 28mm / 43mm
Napajanje Jedinstveno napajanje (napajanje dronom)
kapacitet memorije 640G
Preuzimanje podataka ubrzano ≥80M / s
Radna temperatura -10 ° C ~ + 40 ° C
Ažuriranja firmvera Besplatno
IP stopa IP 43

Prethodno:

Sljedeći:

Povratak