Kuidas fookuskaugus mõjutab 3D-modelleerimise tulemusi

1. Sissejuhatus

Kaldfotograafia jaoks on neli stseeni, millest on väga raske 3D-mudeleid luua:

Peegeldav pind, mis ei suuda kajastada objekti tegelikku tekstuuriteavet. Näiteks veepind, klaas, suure pindalaga ühe tekstuuriga pinnaga hooned.

Aeglaselt liikuvad objektid. Näiteks autod ristmikel

Stseenid, kus tunnuspunkte ei saa sobitada või vastavates tunnuspunktides on suuri vigu, näiteks puud ja põõsad.

Õõnesed komplekshooned. Nagu kaitsepiirded, tugijaamad, tornid, juhtmed jne.

1. ja 2. tüüpi stseenide puhul, ükskõik kuidas algandmete kvaliteeti parandada, 3D-mudel nagunii ei parane.

Tüübi 3 ja tüübi 4 stseenide puhul saate tegelikes toimingutes 3D-mudeli kvaliteeti eraldusvõimet parandades parandada, kuid mudelisse on siiski väga lihtne tekitada tühimikke ja auke ning selle töö efektiivsus on väga madal.

Lisaks ülaltoodud eristseenidele pöörame 3D-modelleerimise protsessis rohkem tähelepanu hoonete 3D-mudeli kvaliteedile. Lennuparameetrite, valgustingimuste, andmehõiveseadmete, 3D-modelleerimistarkvara jms probleemide tõttu on hoonet lihtne esile kutsuda: kummitus, joonistus, sulamine, dislokatsioon, deformatsioon, haardumine jne. .

Loomulikult saab ülalmainitud probleeme parandada ka 3D model-modify abil. Kui aga soovid teha suuremahulisi mudelite modifitseerimistöid, on raha- ja ajakulu väga suur.

3D-mudel enne muutmist

3D-mudel pärast muutmist

Kaldkaamerate teadus- ja arendustegevuse tootjana mõtleb Rainpoo andmete kogumise vaatenurgast:

Kuidas kujundada kaldus kaamera, et 3D-mudeli kvaliteeti edukalt parandada, suurendamata lennumarsruudi kattuvust või fotode arvu?

2. Mis on fookuskaugus

Objektiivi fookuskaugus on väga oluline parameeter. See määrab pildistamismeediumil oleva objekti suuruse, mis on samaväärne objekti ja pildi skaalaga. Digitaalkaamera (DSC) kasutamisel on sensorid peamiselt CCD ja CMOS. Kui õhust uuringus kasutatakse DSC-d, määrab fookuskaugus maapinna proovivõtukauguse (GSD).

Sama sihtobjekti samal kaugusel pildistades kasutage pika fookuskaugusega objektiivi, selle objekti pilt on suur ja lühikese fookuskaugusega objektiiv on väike.

Fookuskaugus määrab pildil oleva objekti suuruse, vaatenurga, teravussügavuse ja pildi perspektiivi. Olenevalt rakendusest võib fookuskaugus olla väga erinev, ulatudes mõnest mm-st mõne meetrini. Üldiselt valime aerofotograafia jaoks fookuskauguseks vahemikus 20 mm ~ 100 mm.

3. Mis on FOV

Optilises läätses nimetatakse vaatenurgaks nurka, mille moodustab läätse keskpunkt kui tipp ja objekti kujutise maksimaalne ulatus, mis võib objektiivi läbida. Mida suurem on FOV, seda väiksem on optiline suurendus. Kui sihtobjekt ei asu FOV-is, ei sisene objektilt peegeldunud või kiiratav valgus objektiivi ja pilti ei moodustata.

4. Fookuskaugus ja FOV

Kaldkaamera fookuskauguse puhul on kaks levinumat arusaamatust:

1) Mida pikem on fookuskaugus, seda suurem on droonide lennukõrgus ja seda suurem on ala, mida pilt suudab katta;

2) Mida pikem on fookuskaugus, seda suurem on leviala ja seda suurem on tööefektiivsus;

Kahe ülaltoodud arusaamatuse põhjuseks on see, et fookuskauguse ja FOV vahelist seost ei tuvastata. Nende kahe seos on järgmine: mida pikem on fookuskaugus, seda väiksem on FOV; mida lühem on fookuskaugus, seda suurem on FOV.

Seega, kui kaadri füüsiline suurus, kaadri eraldusvõime ja andmete eraldusvõime on samad, muudab fookuskauguse muutus ainult lennu kõrgust ja pildiga kaetud ala ei muutu.

5, fookuskaugus ja töötõhusus

Pärast fookuskauguse ja FOV vahelise seose mõistmist võite arvata, et fookuskauguse pikkus ei mõjuta lennu efektiivsust. Ortofotogrammeetria puhul on see suhteliselt õige (rangelt võttes, mida pikem on fookuskaugus, seda suurem on lennukõrgus, seda rohkem energiat kulub, seda lühem on lennuaeg ja väiksem tööefektiivsus).

Kaldpildistamisel on tööefektiivsus madalam, mida pikem on fookuskaugus.

Kaamera kaldus objektiiv asetatakse üldiselt 45 ° nurga alla, et tagada sihtala servafassaadi pildiandmete kogumine, tuleb lennumarsruuti laiendada.

Kuna lääts on 45° nurga all, moodustub võrdhaarne täisnurkne kolmnurk. Eeldusel, et drooni lennuasendit ei võeta arvesse, kaldläätse optiline põhitelg on lihtsalt marsruudi planeerimise nõudena võetud mõõtmisala servani, siis drooni marsruut laiendab kaugust VÕRD drooni lennukõrgusele. .

Seega, kui marsruudi leviala ei muutu, on lühikese fookuskaugusega objektiivi tegelik tööala suurem kui pika objektiivi oma.