Hvordan brændvidde påvirker 3D-modelleringsresultater

1. Introduktion

Til skrå fotografering er der fire scener, der er meget svære at bygge 3D-modeller:

Den reflekterende overflade, som ikke kan afspejle objektets reelle teksturinformation. For eksempel vandoverflade, glas, stort areal med enkelt tekstur overfladebygninger.

Langsomt bevægende objekter. For eksempel biler i kryds

Scener, hvor feature-points ikke kan matches, eller de matchende feature-points har store fejl, såsom træer og buske.

Hule komplekse bygninger. Såsom autoværn, basestationer, tårne, ledninger osv.

For type 1 og 2 scener, uanset hvordan kvaliteten af de originale data forbedres, vil 3D-modellen alligevel ikke forbedres.

For type 3 og type 4 scener, i faktiske operationer, kan du forbedre 3D-modellens kvalitet ved at forbedre opløsningen, men det er stadig meget nemt at have hulrum og huller i modellen, og dens arbejdseffektivitet vil være meget lav.

Ud over de ovennævnte specielle scener, i 3D-modelleringsprocessen, er det, vi er mere opmærksomme på, 3D-modelkvaliteten af bygningerne. På grund af problemerne relateret til indstilling af flyveparametre, lysforholdene, dataindsamlingsudstyr, 3D-modelleringssoftware osv., er det også nemt at få bygningen til at vise: spøgelse, tegning, smeltning, dislokation, deformation, adhæsion osv. .

Selvfølgelig kan ovennævnte problemer også forbedres ved 3D-model-modify. Men hvis du ønsker at udføre storstilet modelmodifikationsarbejde, vil omkostningerne til penge og tid være meget store.

3D-model før modifikation

3D-model efter modifikation

Som R&D-producent af skrå kameraer tænker Rainpoo fra dataindsamlingsperspektivet:

Hvordan designer man et skrå kamera for at forbedre kvaliteten af 3D-modellen uden at øge overlapningen af flyruten eller antallet af billeder?

2, Hvad er brændvidde

Objektivets brændvidde er en meget vigtig parameter. Den bestemmer størrelsen af motivet på billedmediet, hvilket svarer til skalaen af objektet og billedet. Når du bruger et digitalt stillkamera (DSC), er sensorerne hovedsageligt CCD og CMOS. Når en DSC bruges til luftmåling, bestemmer brændvidden jordprøvetagningsafstanden (GSD).

Når du skyder det samme målobjekt på samme afstand, skal du bruge et objektiv med en lang brændvidde, billedet af dette objekt er stort, og objektivet med en kort brændvidde er lille.

Brændvidden bestemmer størrelsen af objektet i billedet, synsvinklen, dybdeskarpheden og billedets perspektiv. Afhængigt af applikationen kan brændvidden være meget forskellig, lige fra få mm til få meter. Generelt, til luftfotografering, vælger vi, vi vælger brændvidden i området 20 mm ~ 100 mm.

3, Hvad er FOV

I den optiske linse kaldes den vinkel, der dannes af linsens midtpunkt som apex og det maksimale område af billedet af objektet, der kan passere gennem linsen, synsvinklen. Jo større FOV, jo mindre optisk forstørrelse. Hvis målobjektet ikke er inden for FOV'en, vil lyset, der reflekteres eller udsendes af objektet, ikke komme ind i linsen, og billedet vil ikke blive dannet.

4、Brændvidde & FOV

For brændvidde for skråt kamera er der to almindelige misforståelser:

1) Jo længere brændvidde, jo højere flyvehøjde for droner, og jo større område kan billedet dække;

2) Jo længere brændvidde, jo større dækningsområde og jo højere arbejdseffektivitet;

Årsagen til ovenstående to misforståelser er, at sammenhængen mellem brændvidde og FOV ikke erkendes. Forbindelsen mellem de to er: Jo længere brændvidde, jo mindre FOV; jo kortere brændvidde, jo større FOV.

Derfor, når den fysiske størrelse af rammen, billedopløsningen og dataopløsningen er ens, vil ændringen i brændvidde kun ændre højden af flyvningen, og det område, der dækkes af billedet, er uændret.

5、Brændvidde og arbejdseffektivitet

Efter at have forstået sammenhængen mellem brændvidden og FOV, tror du måske, at længden af brændvidden ikke har nogen indflydelse på flyveeffektiviteten. For ortho-fotogrammetri er det relativt korrekt (strengt taget, jo længere brændvidde, jo højere flyvehøjden, jo mere energi det bruger, jo kortere flyvetid og jo lavere arbejdseffektivitet).

For skrå fotografering gælder det, at jo længere brændvidde, jo lavere er arbejdseffektiviteten.

Kameraets skrå linse er generelt placeret i en vinkel på 45 °, for at sikre, at billeddataene fra kantfacaden af målområdet indsamles, skal flyruten udvides.

Fordi linsen er skråtstillet ved 45°, vil der dannes en ligebenet retvinklet trekant. Forudsat at droneflyveholdningen ikke tages i betragtning, tages den skrå linsens hovedakse blot til kanten af måleområdet som et ruteplanlægningskrav, så udvider droneruten afstanden LIGE med dronens flyvehøjde .

Så hvis rutens dækningsområde er uændret, er det reelle arbejdsområde for den korte brændvidde linse større end den for den lange linse.