Paano nakakaapekto ang focal length sa mga resulta ng 3D modeling

1. Panimula

Para sa oblique photography, mayroong apat na eksena na napakahirap gumawa ng mga 3D na modelo:

Ang mapanimdim na ibabaw na hindi maaaring magpakita ng tunay na impormasyon ng texture ng bagay.

Mga bagay na mabagal gumagalaw. Halimbawa, ang mga kotse sa mga intersection

Mga eksena kung saan hindi matutugma ang mga feature-point o ang mga tumutugmang feature-point ay may malalaking error, gaya ng mga puno at palumpong.

Mga guwang na kumplikadong gusali. Gaya ng mga guardrail, base station, tower, wire, atbp.

Para sa uri 1 at 2 na mga eksena, kahit paano pahusayin ang kalidad ng orihinal na data, hindi pa rin gaganda ang modelong 3D.

Para sa uri 3 at uri 4 na mga eksena, sa aktwal na mga operasyon, maaari mong pagbutihin ang kalidad ng modelong 3D sa pamamagitan ng pagpapahusay sa resolution, ngunit napakadali pa ring magkaroon ng mga void at butas sa modelo , at ang kahusayan sa trabaho nito ay magiging napakababa.

Bilang karagdagan sa mga espesyal na eksena sa itaas, sa proseso ng pagmomodelo ng 3D, ang mas binibigyang pansin namin ay ang kalidad ng 3D na modelo ng mga gusali. Dahil sa mga problemang nauugnay sa pagtatakda ng mga parameter ng flight, mga kundisyon ng liwanag, kagamitan sa pagkuha ng data, software sa pagmomodelo ng 3D, atbp., Madali ring maging sanhi ng pagpapakita ng gusali: ghosting, pagguhit, pagtunaw, dislokasyon, pagpapapangit, pagdirikit, atbp. .

Siyempre, ang mga nabanggit na problema ay maaari ding mapabuti sa pamamagitan ng 3D model-modify. Gayunpaman, kung nais mong magsagawa ng malakihang gawain sa pagbabago ng modelo, ang halaga ng pera at oras ay magiging napakalaki.

3D na modelo bago ang pagbabago

3D na modelo pagkatapos ng pagbabago

Bilang isang R&D na tagagawa ng mga pahilig na camera, iniisip ni Rainpoo mula sa pananaw ng pangongolekta ng data:

Paano magdisenyo ng isang pahilig na camera upang matagumpay na mapabuti ang kalidad ng 3D na modelo nang hindi dinadagdagan ang overlap ng ruta ng paglipad o ang bilang ng mga larawan?

2, Ano ang focal length

Ang focal length ng lens ay isang napakahalagang parameter. Tinutukoy nito ang laki ng subject sa imaging medium, na katumbas ng scale ng object at ng imahe. Kapag gumagamit ng digital still camera (DSC), pangunahing ang sensor ay CCD at CMOS . Kapag ginamit ang isang DSC sa aerial -survey, tinutukoy ng focal length ang ground sampling distance (GSD).

Kapag kumukuha ng parehong target na bagay sa parehong distansya, gumamit ng isang lens na may mahabang focal length, ang imahe ng bagay na ito ay malaki, at ang lens na may maikling focal length ay maliit.

Tinutukoy ng focal length ang laki ng bagay sa imahe, ang anggulo sa pagtingin, ang lalim ng field at ang pananaw ng larawan. Depende sa application, ang focal length ay maaaring ibang-iba, mula sa ilang mm hanggang ilang metro. Sa pangkalahatan, para sa aerial photography, pipiliin namin, pipiliin namin ang focal length sa hanay na 20mm ~ 100mm.

3, Ano ang FOV

Sa optical lens, ang anggulo na nabuo ng sentrong punto ng lens bilang tuktok at ang pinakamataas na saklaw ng imahe ng bagay na maaaring dumaan sa lens ay tinatawag na anggulo ng view. Kung mas malaki ang FOV, mas maliit ang optical magnification. Sa mga tuntunin, kung ang target na bagay ay wala sa loob ng FOV ang liwanag na nasasalamin o ibinubuga ng bagay ay hindi papasok sa lens at ang imahe ay hindi mabubuo.

4, haba ng focal at FOV

Para sa focal length ng oblique camera, mayroong dalawang karaniwang hindi pagkakaunawaan:

1) Kung mas mahaba ang focal length, mas mataas ang taas ng flight ng mga drone, at mas malaki ang lugar na maaaring sakop ng larawan;

2) Kung mas mahaba ang focal length, mas malaki ang saklaw na lugar at mas mataas ang kahusayan sa pagtatrabaho;

Ang dahilan ng dalawang hindi pagkakaunawaan sa itaas ay ang koneksyon sa pagitan ng focal length at FOV ay hindi kinikilala. Ang koneksyon sa pagitan ng dalawa ay: mas mahaba ang focal length, mas maliit ang FOV; mas maikli ang focal length, mas malaki ang FOV.

Samakatuwid, kapag ang pisikal na sukat ng frame, ang frame resolution, at ang data resolution ay pareho, ang pagbabago sa focal length ay magbabago lamang sa taas ng flight, at ang lugar na sakop ng imahe ay hindi nagbabago.

5, Focal length at Working Efficiency

Matapos maunawaan ang koneksyon sa pagitan ng focal length at FOV, maaari mong isipin na ang haba ng focal length ay walang epekto sa kahusayan ng paglipad. Para sa Ortho-photogrammetry, ito ay medyo tama (mahigpit na nagsasalita, mas mahaba ang focal length, mas mataas ang taas ng flight, mas maraming enerhiya ang kinokonsumo nito, mas maikli ang oras ng paglipad at mas mababa ang kahusayan sa pagtatrabaho).

Para sa oblique photography, mas mahaba ang focal length, mas mababa ang working efficiency.

Ang pahilig na lens ng camera ay karaniwang inilalagay sa isang anggulo na 45 °, upang matiyak na ang data ng imahe ng gilid na harapan ng target na lugar ay nakolekta, ang ruta ng paglipad ay kailangang palawakin.

Dahil ang lens ay obliqued sa 45°, isang isosceles right triangle ang mabubuo. Ipagpalagay na ang ugali ng paglipad ng drone ay hindi isinasaalang-alang, ang pangunahing optical axis ng pahilig na lens ay dadalhin lamang sa gilid ng lugar ng pagsukat bilang isang kinakailangan sa pagpaplano ng ruta, pagkatapos ay ang ruta ng drone ay nagpapalawak ng distansya na PANTAY sa taas ng paglipad ng drone .

Kaya't kung ang lugar ng saklaw ng ruta ay hindi nagbabago, ang totoong lugar ng pagtatrabaho ng maikling focal length lens ay mas malaki kaysa sa long lens.