Cum afectează distanța focală rezultatele modelării 3D

1. Introducere

Pentru fotografia oblică, există patru scene care sunt foarte greu de construit modele 3D:

Suprafața reflectorizantă care nu poate reflecta informațiile reale despre textura obiectului. De exemplu, suprafața apei, sticlă, clădiri cu suprafață cu o singură textură cu suprafață mare.

Obiecte care se mișcă lentă. De exemplu, mașini la intersecții

Scenele în care punctele caracteristice nu pot fi asociate sau punctele caracteristice care se potrivesc au erori mari, cum ar fi copacii și tufișurile.

Clădiri complexe goale. Cum ar fi balustrade, stații de bază, turnuri, fire etc.

Pentru scenele de tip 1 și 2, indiferent de modul de îmbunătățire a calității datelor originale, modelul 3D nu se va îmbunătăți oricum.

Pentru scenele de tip 3 și tip 4, în operațiunile reale, puteți îmbunătăți calitatea modelului 3D prin îmbunătățirea rezoluției, dar este totuși foarte ușor să aveți goluri și găuri în model, iar eficiența sa de lucru va fi foarte scăzută.

Pe lângă scenele speciale de mai sus, în procesul de modelare 3D, ceea ce acordăm mai multă atenție este calitatea modelului 3D al clădirilor. Din cauza problemelor legate de setarea parametrilor de zbor, condițiile de lumină, echipamentul de achiziție de date, software-ul de modelare 3D etc., este, de asemenea, ușor să faceți ca clădirea să se arate: fantomă, desen, topire, dislocare, deformare, aderență etc. .

Desigur, problemele menționate mai sus pot fi îmbunătățite și prin modificarea modelului 3D. Cu toate acestea, dacă doriți să efectuați lucrări de modificare a modelelor la scară largă, costul banilor și al timpului vor fi foarte mari.

Model 3D înainte de modificare

Model 3D după modificare

În calitate de producător R&D de camere oblice, Rainpoo gândește din perspectiva colectării datelor:

Cum să proiectați o cameră oblică pentru a îmbunătăți cu succes calitatea modelului 3D fără a crește suprapunerea rutei de zbor sau numărul de fotografii?

2, Ce este distanța focală

Distanța focală a obiectivului este un parametru foarte important. Determină dimensiunea subiectului pe mediul de imagine, care este echivalentă cu scara obiectului și a imaginii. Când utilizați o cameră foto digitală (DSC), senzorii sunt în principal CCD și CMOS. Când un DSC este utilizat în sondajul aerian, distanța focală determină distanța de eșantionare la sol (GSD).

Când fotografiați același obiect țintă la aceeași distanță, utilizați un obiectiv cu o distanță focală mare, imaginea acestui obiect este mare, iar obiectivul cu o distanță focală mică este mică.

Distanța focală determină dimensiunea obiectului din imagine, unghiul de vizualizare, adâncimea câmpului și perspectiva imaginii. În funcție de aplicație, distanța focală poate fi foarte diferită, variind de la câțiva mm până la câțiva metri. În general, pentru fotografia aeriană, alegem, alegem distanța focală în intervalul de 20 mm ~ 100 mm.

3、Ce este FOV

În lentila optică, unghiul format de punctul central al lentilei ca vârf și intervalul maxim al imaginii obiectului care poate trece prin lentilă se numește unghi de vedere. Cu cât FOV este mai mare, cu atât mărirea optică este mai mică. În termeni, dacă obiectul țintă nu se află în FOV, lumina reflectată sau emisă de obiect nu va intra în obiectiv și imaginea nu se va forma.

4、Lungimea focală și FOV

Pentru distanța focală a camerei oblice, există două neînțelegeri comune:

1) Cu cât distanța focală este mai mare, cu atât înălțimea de zbor a dronelor este mai mare și zona pe care o poate acoperi imaginea este mai mare;

2) Cu cât distanța focală este mai mare, cu atât aria de acoperire este mai mare și eficiența de lucru este mai mare;

Motivul celor două neînțelegeri de mai sus este că legătura dintre distanța focală și FOV nu este recunoscută. Legătura dintre cele două este: cu cât distanța focală este mai mare, cu atât FOV este mai mic; cu cât distanța focală este mai mică, cu atât FOV este mai mare.

Prin urmare, atunci când dimensiunea fizică a cadrului, rezoluția cadrului și rezoluția datelor sunt aceleași, modificarea distanței focale va schimba doar înălțimea zborului, iar zona acoperită de imagine rămâne neschimbată.

5, distanță focală și eficiență de lucru

După ce ați înțeles legătura dintre distanța focală și FOV, puteți crede că lungimea distanței focale nu are niciun efect asupra eficienței zborului. Pentru orto-fotogrammetrie, este relativ corectă (strict vorbind, cu cât distanța focală este mai mare, cu atât este mai mare). înălțimea de zbor, cu cât consumă mai multă energie, cu atât timpul de zbor este mai scurt și eficiența de lucru este mai mică).

Pentru fotografia oblică, cu cât distanța focală este mai mare, cu atât eficiența de lucru este mai mică.

Lentila oblică a camerei este în general plasată la un unghi de 45 °, pentru a se asigura că sunt colectate datele de imagine ale fațadei de margine a zonei țintă, traseul de zbor trebuie extins.

Deoarece lentila este oblică la 45°, se va forma un triunghi dreptunghic isoscel. Presupunând că atitudinea zborului dronei nu este luată în considerare, axa optică principală a lentilei oblice este doar dusă la marginea zonei de măsurare ca o cerință de planificare a rutei, apoi ruta dronei extinde distanța EGAL cu înălțimea de zbor a dronei. .

Deci, dacă aria de acoperire a rutei este neschimbată, aria de lucru reală a lentilei cu distanță focală scurtă este mai mare decât cea a lentilei lungi.