Rainpooren produktuen serieko I+G lerroa

Nola foku-distantziak 3D modelatzearen emaitzei eragiten dien sarreraren bidez, foku-distantziaren eta FOV-ren arteko konexioaren aldez aurretiko ulermena izan dezakezu. Hegaldi-parametroak ezartzetik 3D modelaketa prozesura arte, bi parametro hauek beti dute beren lekua. Beraz, zer eragin dute bi parametro hauek 3D modelatze emaitzetan? Artikulu honetan, Rainpook produktuaren I+G prozesuan nola aurkitu zuen konexioa azalduko dugu, eta nola aurkitu hegaldiaren altueraren eta 3D ereduaren emaitzaren arteko kontraesanaren arteko oreka.

1、D2tik D3ra

RIY-D2 katastro-proiektuetarako bereziki garatutako produktua da. Goitibeherako eta barruko lentearen diseinua hartzen duen kamera zeiharra da. D2-k modelatze-zehaztasun handia eta modelatze-kalitate ona ditu, lur lauko eszena modelatzeko egokia eta zoru altuegia ez dena. Hala ere, erorketa handietarako, lur konplexuetarako eta topografiarako (goi-tentsioko lineak, tximiniak, oinarrizko estazioak eta altuera handiko beste eraikin batzuk barne), dronearen hegaldiaren segurtasuna arazo handia izango da.

Benetako eragiketetan, bezero batzuek ez zuten hegaldiaren altuera ona planifikatu, eta horrek dronea goi-tentsioko lineak zintzilikatu edo oinarrizko estazioa jo zuen; Edo drone batzuek leku arriskutsuetatik igarotzeko zortea izan bazuten ere, aireko argazkiak ikusterakoan droneak leku arriskutsuetatik oso gertu zeudela bakarrik jakin zuten. Arrisku hauek eta ezkutuko arriskuak askotan ondasun-galera handiak eragiten dizkiete bezeroei.

Oinarrizko estazio batek argazkian erakusten du, dronetik oso gertu dagoela ikus dezakezu, oso litekeena da jotzea Hori dela eta, bezero askok iradokizunak eman dizkigute: Diseina al daiteke foku luzeko kamera zeiharra dronearen hegaldiaren altuera handiagoa izan dadin eta hegaldia seguruagoa izan dadin? Bezeroen beharretan oinarrituta, D2n oinarrituta, RIY-D3 izeneko bertsio fokal luze bat garatu dugu. D2rekin alderatuta, bereizmen berean, D3-k dronearen hegaldiaren altuera %60 inguru handitu dezake.

D3-ren I+G-an, beti uste izan dugu fokal luzeago batek hegaldiaren altuera handiagoa izan dezakeela, modelatze-kalitate hobea eta zehaztasun handiagoa izan dezakeela. Baina benetako lanaren ondoren, espero genuena ez zela ikusi genuen, D2rekin alderatu, D3k eraikitako 3D eredua nahiko estua zen eta lanaren eraginkortasuna nahiko baxua zen.

Izena	Riy-D2/D3
Pisua	850 g
Dimentsioa	19018088mm
Sentsore mota	APS-C
CMOS tamaina bat	23,5 mm × 15,6 mm
Pixelaren tamaina fisikoa	3.9um
Pixelak guztira	120MP
Gutxieneko esposizio-denbora tartea	1s
Kameraren esposizio modua	Esposizio isokronikoa/isometrikoa
foku-distantzia	20mm/35mm D2rako35mm/50mm D3rako
Energia hornidura	Hornikuntza uniformea (Drone bidez elikatzea)
memoria gaitasuna	320G
Datu deskargatu egin da	≥70M/s
Laneko tenperatura	-10°C~+40°C
Firmware eguneraketak	Doan
IP tasa	IP 43

2、Fokalaren eta modelatze-kalitatearen arteko lotura

Foku-distantziaren eta modelatze-kalitatearen arteko konexioa ez da erraza bezero gehienentzat ulertzea, eta kamera zeiharkako fabrikatzaile askok ere uste dute oker foku luzeko lentea lagungarria dela modelatzeko kalitatea lortzeko.

Hona hemen benetako egoera: beste parametroak berdinak direla kontuan hartuta, eraikinaren fatxadarako, zenbat eta luzeagoa den foku-distantzia, orduan eta okerragoa da modelizazioaren berdintasuna. Nolako harreman logikoa dago hemen?

Azken artikoan Foku-distantziak nola eragiten dien 3D modelaketaren emaitzetan hori aipatu dugu:

Beste parametroak berdinak direla kontuan hartuta, fokuak hegaldiaren altueran bakarrik eragingo du. Goiko irudian ikusten den bezala, bi foku lente desberdin daude, gorriak foku lente luzea adierazten du eta urdinak foku lente laburra adierazten du. Foku lente luzeak eta hormak osatzen duten angelu maximoa α da, eta foku lente laburrak eta hormak osatzen duten angelu maximoa β da. Jakina:

Zer esan nahi du "angelu" honek? Lentearen FOV ertzaren eta hormaren arteko angelua zenbat eta handiagoa izan, orduan eta horizontalagoa izango da lentea hormarekiko. Eraikinen fatxadei buruzko informazioa biltzean, lente foku laburrek hormaren informazioa horizontalkiago bil dezakete, eta horretan oinarritutako 3D ereduek hobeto isla dezakete fatxadaren ehundura. Hori dela eta, fatxadak dituzten eszenetan, lentearen foku-distantzia zenbat eta laburragoa izan, orduan eta aberatsagoa izango da bildutako fatxada-informazioa eta modelatze-kalitate hobea izango da.

Teilatu-hegalak dituzten eraikinetan, lurreko bereizmen beraren baldintzapean, zenbat eta luzeagoa izan lentearen foku-distantzia, orduan eta altuagoa izango da droneen hegaldiaren altuera, orduan eta leku itsu gehiago teilatu-hegalaren azpian, orduan eta okerragoa izango da modelatze-kalitatea. Beraz, eszenatoki honetan, distantzia fokal luzeagoko lentea duen D3-ak ezin du D2-rekin lehiatu distantzia fokal laburragoko lente batekin.

3、Dronearen hegaldiaren altueraren eta 3D ereduaren kalitatearen arteko kontraesana

Fokuaren eta modeloaren kalitatearen konexio logikoaren arabera, lentearen foku-luzera nahikoa laburra bada eta FOV angelua nahikoa bada, ez da lente anitzeko kamerarik behar. Super angelu zabaleko lente batek (arrain-begiaren lentea) norabide guztietako informazioa bil dezake. Jarraian erakusten den moduan:

Ez al da ondo lentearen foku distantzia ahalik eta laburrena diseinatzea?

Zer esanik ez distantzia fokal ultralaburrak eragindako distortsio handiaren arazoa. Kamera zeiharkako orto-lentearen foku-luzera 10 mm-koa izateko diseinatuta badago eta datuak 2 cm-ko bereizmenean biltzen badira, dronearen hegaldiaren altuera 51 metro baino ez da.

Jakina, dronea lanak egiteko modu honetan diseinatutako kamera zeihar batekin hornituta badago, arriskutsua izango da zalantzarik gabe.

PS: angelu zabaleko lenteak argazki zeiharkako modelizazioan eszenen erabilera mugatua izan arren, Lidar modelatzeko garrantzi praktikoa du. Aurretik, Lidar konpainia ospetsu batek gurekin komunikatu zuen, angelu zabaleko lentearen aireko kamera bat diseinatzeko asmoz, Lidarrekin muntatuta, lurreko objektuak interpretatzeko eta ehundura biltzeko.

4、D3tik DG3ra

D3-ren I+G-ak konturatu gintuen argazki zeiharretarako, foku-distantzia ezin dela monotonoki luzea edo laburra izan. Luzera oso lotuta dago modeloaren kalitatearekin, lanaren eraginkortasunarekin eta hegaldiaren altuerarekin. Beraz, lenteen I+G-n, kontuan hartu beharreko lehen galdera hau da: nola ezarri lenteen foku-distantziak?

Foku laburrak modelizazio-kalitate ona badu ere, baina hegaldiaren altuera baxua den arren, ez da segurua dronearen hegaldirako. Droneen segurtasuna bermatzeko, foku-distantzia luzeagoa izan behar da, baina foku-luzea luzeagoak lanaren eraginkortasunari eta modelatze-kalitateari eragingo dio. Hegaldiaren altueraren eta 3D modelatzeko kalitatearen artean kontraesan bat dago. Kontraesan horien arteko konpromisoa bilatu behar dugu.

Beraz, D3aren ondoren, faktore kontraesankor hauek kontuan hartuz, DG3 kamera zeiharra garatu genuen. DG3-k D2-ren 3D modelatze-kalitatea eta D3-ren hegaldiaren altuera hartzen ditu kontuan, eta, aldi berean, beroa xahutzeko eta hautsa kentzeko sistema gehitzen du, hegal finkoko edo VTOL droneetan ere erabil daiteke. DG3 Rainpoo-ren kamera zeiharra da ezagunena, merkatuan gehien erabiltzen den kamera zeiharra ere bada.

Izena	Riy-DG3
Pisua	650g
Dimentsioa	17016080mm
Sentsore mota	APS-C
CCD tamaina	23,5 mm × 15,6 mm
Pixelaren tamaina fisikoa	3.9um
Pixelak guztira	120MP
Gutxieneko esposizio-denbora tartea	0,8 s
Kameraren esposizio modua	Esposizio isokronikoa/isometrikoa
foku-distantzia	28mm/40mm
Energia hornidura	Hornikuntza uniformea (Drone bidez elikatzea)
memoria gaitasuna	320/640G
Datu deskargatu egin da	≥80M/s
Laneko tenperatura	-10°C~+40°C
Firmware eguneraketak	Doan
IP tasa	IP 43

5、DG3-tik DG3Pros-era

RIY-Pros serie zeiharkako kamerak modelatzeko kalitate hobea lor dezake. Beraz, zer diseinu berezi du Pros-ek lentearen diseinuan eta foku-distantziaren ezarpenean? Ale honetan, Pros parametroen atzean dagoen diseinu-logika sartzen jarraituko dugu.

6, lente zeiharkako angelua eta modelatzeko kalitatea

Aurreko edukiak honelako ikuspegia aipatzen zuen: zenbat eta foku-distantzia txikiagoa izan, orduan eta angelu handiagoa izango da, orduan eta eraikinaren fatxadako informazio gehiago bil daiteke eta modelatze-kalitate hobea izango da.

Zentzuzko foku-distantzia ezartzeaz gain, noski, modelaketa efektua hobetzeko beste modu bat ere erabil dezakegu: zuzenean handitu lente zeiharkako angelua, fatxadako informazio ugariagoa ere bil dezakete.

Baina, egia esan, angelu zeihar handiago bat jartzeak modelizazioaren kalitatea hobetu dezakeen arren, bi albo-ondorio ere badaude:

1: Lanaren eraginkortasuna murriztuko da. Angelu zeiharra handitzearekin batera, hegaldiaren ibilbidearen kanporako hedapena ere asko handituko da. Angelu zeiharra 45° gainditzen duenean, hegaldien eraginkortasuna nabarmen jaitsiko da.

Esate baterako, Leica RCD30 aireko kamera profesionala, bere angelu zeiharra 30 ° baino ez da, diseinu honen arrazoietako bat lan eraginkortasuna areagotzea da.

2: Angelu zeiharra handiegia bada, eguzki-argia erraz sartuko da kamerara, distira eraginez (batez ere egun lainotsuetako goiz eta arratsaldez). Rainpoo zeiharkako kamera barneko lentearen diseinua hartzen duen lehenena da. Diseinu hau lenteei kanpaia gehitzearen baliokidea da eguzki-argiaren zeiharraren eraginpean ez izateko.

Batez ere drone txikientzat, oro har, hegaldiaren jarrera nahiko eskasa da. Lentearen angelu zeiharra eta dronearen jarrera gainjarri ondoren, argi galdua erraz sar daiteke kameran, distiraren arazoa are gehiago areagotuz.

7、Ibilbideen gainjartzea eta modelatzeko kalitatea

Esperientziaren arabera, ereduaren kalitatea bermatzeko, espazioko edozein objekturentzat, hobe da hegaldian bost lente taldeen ehundura-informazioa estaltzea.

Hau erraz ulertzen da. Adibidez, antzinako eraikin baten 3D eredua eraiki nahi badugu, zirkulu-hegaldiaren modelatze-kalitatea askoz hobea izan behar da lau aldeetan argazki gutxi batzuk ateratzearen kalitatea baino.

Zenbat eta argazki gehiago estali, orduan eta informazio espazial eta testura gehiago edukiko du, eta orduan eta kalitate hobea izango du. Hau da hegaldi-ibilbideen gainjartzearen esanahia argazki zeiharretarako.

Gainjartze-maila 3D ereduaren kalitatea zehazten duen funtsezko faktoreetako bat da. Argazkigintza zeiharkako eszena orokorrean, gainjartze-tasa batez ere %80ko goiburukoa da eta %70ekoa alboetara (benetako datuak erredundanteak dira).

Izan ere, zalantzarik gabe, hobe da alboetarako gainjartze maila bera izatea, baina alboko gainjartze altuegiak hegaldien eraginkortasuna nabarmen murriztuko du (batez ere hegal finkoko droneentzat), beraz, eraginkortasunaren arabera, alboko gainjartze orokorra txikiagoa izango da. goiburuen gainjartzea.

Aholkuak: lan-eraginkortasuna kontuan hartuta, gainjarritako gradua ez da ahalik eta altuena. "Estandar" jakin bat gainditu ondoren, gainjarritako gradua hobetzeak eragin mugatua du 3D ereduan. Gure iritzi esperimentalaren arabera, batzuetan gainjartzea areagotzeak ereduaren kalitatea murriztuko du. Esate baterako, 3 ~ 5 cm-ko bereizmeneko modelizazio-eszena baterako, gainjarritako gradu baxuagoaren modelizazio-kalitatea, batzuetan, gainjarritako gradu altuena baino hobea da.

8, gainjarri teorikoaren eta benetako gainjartzeen arteko aldea

Hegaldiaren aurretik, %80ko norabidea eta %70eko alboko gainjartzea ezarri dugu, hau da, gainjartze teorikoa besterik ez da. Hegaldian, droneak aire-fluxuaren eragina izango du,eta jarrera aldaketak benetako gainjartzea teorikoa baino txikiagoa izatea eragingo du.

Oro har, errotore anitzeko edo hegal finkoko dronea izan, zenbat eta eskasagoa den hegaldiaren jarrera, orduan eta okerragoa izango da 3D ereduaren kalitatea. Errotore anitzeko edo hegal finkoko drone txikiagoak pisu arinagoak eta tamaina txikiagoak direnez, kanpoko aire-fluxuaren interferentziak jasan ditzakete. Haien hegaldiaren jarrera, oro har, ez da errotore anitzeko ertain / handien edo hegal finkoko droneen bezain ona, eta ondorioz, lurreko eremu jakin batzuetan gainjartze-maila erreala ez da nahikoa, eta horrek azken finean modelatze-kalitateari eragiten dio.

9、Zailtasunak altuera handiko eraikinen 3D modelatzeko

Eraikinaren altuera handitu ahala, 3D modelatzearen zailtasuna areagotu egingo da. Bata altuera handiko eraikinak droneen hegaldiaren arriskua areagotuko duela da, eta bigarrena, eraikinaren altuera handitzen den heinean, altuera handiko piezen gainjartzea nabarmen jaisten dela, 3D ereduaren kalitate txarraren ondorioz.

1 Gainjartzea areagotzearen eragina 3D Goi-eraikuntzaren kalitatea modelatzea

Goiko arazoari dagokionez, esperientziadun bezero askok irtenbide bat aurkitu dute: gainjartze-maila handitzea. Izan ere, gainjartze-maila handitzearekin batera, ereduaren efektua asko hobetuko da. Jarraian, egin ditugun esperimentuen konparaketa da:

Aurreko konparaketari esker, zera ikusiko dugu: gainjartze-mailaren igoerak eragin txikia du altuera baxuko eraikinen modelizazio-kalitatean; baina eragin handia du goi-eraikinen modelatze-kalitatean.

Hala ere, gainjartze-maila handitzen den heinean, aireko argazkien kopurua handitu egingo da, eta datuak prozesatzeko denbora ere handituko da.

2 -ren eragina foku-distantzia on 3D Goi-eraikuntzaren kalitatea modelatzea

Aurreko edukian honelako ondorioa atera dugu:Izan ere fatxada eraikina 3D modelatze eszenak, zenbat eta luzeagoa izan distantzia fokala, orduan eta okerragoa izango da modelatzea kalitatea. Hala ere, altuera handiko eremuen 3D modelatzeko, foku distantzia handiagoa behar da modelaketaren kalitatea bermatzeko. Jarraian erakusten den moduan:

Ebazpen eta maila gainjarri bereko baldintzetan, foku-luze luzeko lenteak teilatuaren benetako gainjartze-maila eta hegaldi-altuera nahiko segurua berma ditzake altuera handiko eraikinen modelizazio-kalitate hobea lortzeko.

Esate baterako, DG4pros kamera zeiharra altuera handiko eraikinen 3D modelizazioa egiteko erabiltzen denean, modelizazio-kalitate ona lor dezake ez ezik, zehaztasuna oraindik ere 1: 500 katastro-inkesta eskakizunetara iritsi daiteke, hau da, foku luzearen abantaila. luzerako lenteak.

Kasua: Argazkigintza zeiharkako arrakasta kasua

10、RIY-Pros serieko kamera zeiharra

Modelatze-kalitate hobea lortzeko, bereizmen beraren premisaren arabera, beharrezkoa da gainjartze nahikoa eta ikus-eremu handiak bermatzea. Lur-altuera-desberdintasun handiak edo altuera handiko eraikinak dituzten eskualdeetarako, lentearen foku-distantzia ere bada. modelizazioaren kalitatean eragiten duen faktore garrantzitsua. Goiko printzipioetan oinarrituta, Rainpoo RIY-Pros serieko kamera zeihartzuek hiru optimizazio hauek egin dituzte lentean:

1 Aldatu lentearen diseinuases

Pros serieko kamera zeiharrentzat, sentsaziorik intuitiboena da bere forma biribiletik karratura aldatzen dela. Aldaketa honen arrazoirik zuzenena lenteen diseinua aldatu dela da.

Diseinu honen abantaila kameraren tamaina txikiagoa izan dadin eta pisua nahiko arinagoa izan daitekeela da. Hala ere, diseinu honek ezkerreko eta eskuineko lente zeiharren gainjartze-maila aurreko, erdiko eta atzeko perspektiba baino txikiagoa izango da: hau da, A itzalaren eremua B itzalaren eremua baino txikiagoa da.

Lehen aipatu dugun bezala, hegaldiaren eraginkortasuna hobetzeko, alboko gainjartzea, oro har, goiburuko gainjartzea baino txikiagoa da, eta "inguruko diseinu" honek gehiago murriztuko du alboko gainjartzea, horregatik alboko 3D eredua 3D goiburukoa baino pobreagoa izango da. eredua.

Beraz, RIY-Pros serierako, Rainpook lenteen diseinua aldatu zuen: diseinu paraleloa. Jarraian erakusten den moduan:

Diseinu honek forma eta pisuaren zati bat sakrifikatu egingo du, baina abantaila da alboetan gainjartze nahikoa bermatu dezakeela eta modelatze-kalitate hobea lortzen duela. Benetako hegaldien plangintzan, RIY-Pros-ek alboko gainjartze batzuk murriztu ditzakete hegaldien eraginkortasuna hobetzeko.

2 Egokitu angelua zeiharra lenses

"Diseinu paraleloaren" abantaila da gainjartze nahikoa bermatzeaz gain, alboko FOV areagotzen duela eta eraikinen testura informazio gehiago bil dezakeela.

Oinarri horretatik abiatuta, lente zeiharra ere handitu dugu, bere beheko ertza aurreko "inguruko diseinuaren" diseinuaren beheko ertzarekin bat zedin, angeluaren alboko ikuspegia are gehiago handituz, hurrengo irudian erakusten den moduan:

Diseinu honen abantaila da lente zeiharren angelua aldatzen den arren, ez duela hegaldiaren eraginkortasunari eragiten. Eta alboko lenteen FOV asko hobetu ondoren, fatxadako informazio datu gehiago bil daitezke, eta modelatze-kalitatea hobetzen da noski.

Kontraste-esperimentuek ere erakusten dute, lenteen diseinu tradizionalarekin alderatuta, Pros seriearen diseinuak benetan hobetu dezakeela 3D ereduen alboko kalitatea.

Ezkerrean diseinu-kamerak eraikitako 3D eredua da, eta eskuinaldean Pros kamerak eraikitako 3D eredua da.

3 Handitu fokuaren distantzia lente zeiharrak

RIY-Pros zeiharkako kameraren lenteak "inguruko diseinua" tradizionaletik "diseinu paraleloa" izatera aldatzen dira, eta lente zeiharrekin ateratako argazkien hurbileko bereizmenaren eta urruneko bereizmenaren erlazioa ere handituko da.

Ratioak balio kritikoa gainditzen ez duela ziurtatzeko, Pros lente zeiharra lehen baino % 5 ~ % 8 handitzen da.

Izena	Riy-DG3 Pros
Pisua	710 g
Dimentsioa	13014299,5mm
Sentsore mota	APS-C
CCD tamaina	23,5 mm × 15,6 mm
Pixelaren tamaina fisikoa	3.9um
Pixelak guztira	120MP
Gutxieneko esposizio-denbora tartea	0,8 s
Kameraren esposizio modua	Esposizio isokronikoa/isometrikoa
foku-distantzia	28mm/43mm
Energia hornidura	Hornikuntza uniformea (Drone bidez elikatzea)
memoria gaitasuna	640G
Datu deskargatu egin da	≥80M/s
Laneko tenperatura	-10°C~+40°C
Firmware eguneraketak	Doan
IP tasa	IP 43