ความยาวโฟกัสส่งผลต่อผลการสร้างแบบจำลอง 3 มิติอย่างไร

1. บทนำ

สำหรับการถ่ายภาพแนวเฉียงมีสี่ฉากที่สร้างโมเดล 3 มิติได้ยากมาก:

พื้นผิวสะท้อนแสงซึ่งไม่สามารถสะท้อนข้อมูลพื้นผิวจริงของวัตถุได้ตัวอย่างเช่นผิวน้ำกระจกอาคารพื้นผิวเดียวในพื้นที่ขนาดใหญ่

วัตถุที่เคลื่อนไหวช้า ตัวอย่างเช่นรถยนต์ที่ทางแยก

ฉากที่ไม่สามารถจับคู่จุดคุณลักษณะได้หรือจุดแสดงคุณลักษณะที่ตรงกันมีข้อผิดพลาดมากเช่นต้นไม้และพุ่มไม้

อาคารที่ซับซ้อนกลวง เช่นราวกันตกสถานีฐานหอคอยสายไฟ ฯลฯ

สำหรับฉากประเภท 1 และ 2 ไม่ว่าจะปรับปรุงคุณภาพของข้อมูลต้นฉบับอย่างไรโมเดล 3 มิติก็จะไม่ดีขึ้นอยู่ดี

สำหรับฉากประเภท 3 และประเภท 4 ในการใช้งานจริงคุณสามารถปรับปรุงคุณภาพโมเดล 3 มิติได้โดยการปรับปรุงความละเอียด แต่ก็ยังง่ายมากที่จะมีช่องว่างและรูในตัวแบบและประสิทธิภาพในการทำงานจะต่ำมาก

นอกเหนือจากฉากพิเศษข้างต้นแล้วในกระบวนการสร้างแบบจำลอง 3 มิติสิ่งที่เราให้ความสำคัญมากขึ้นคือคุณภาพแบบจำลอง 3 มิติของอาคาร เนื่องจากปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าพารามิเตอร์การบินสภาพแสงอุปกรณ์รับข้อมูลซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลอง 3 มิติเป็นต้นจึงทำให้อาคารแสดงได้ง่ายเช่นภาพซ้อนการวาดภาพการหลอมการเคลื่อนที่การเปลี่ยนรูปการยึดเกาะ ฯลฯ .

แน่นอนว่าปัญหาดังกล่าวข้างต้นสามารถปรับปรุงได้ด้วยการปรับเปลี่ยนโมเดล 3 มิติ อย่างไรก็ตามหากคุณต้องการดำเนินการดัดแปลงโมเดลขนาดใหญ่ค่าใช้จ่ายของเงินและเวลาจะมาก

โมเดล 3 มิติก่อนการปรับเปลี่ยน

โมเดล 3 มิติหลังการปรับเปลี่ยน

ในฐานะผู้ผลิต R & D ของกล้องเอียง Rainpoo คิดจากมุมมองของการรวบรวมข้อมูล:

จะออกแบบกล้องแบบเฉียงเพื่อปรับปรุงคุณภาพของโมเดล 3 มิติได้สำเร็จโดยไม่ต้องเพิ่มความเหลื่อมของเส้นทางการบินหรือจำนวนภาพถ่ายได้อย่างไร?

2、 ความยาวโฟกัสคืออะไร

ความยาวโฟกัสของเลนส์เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญมากโดยกำหนดขนาดของวัตถุบนสื่อถ่ายภาพซึ่งเทียบเท่ากับขนาดของวัตถุและภาพ เมื่อใช้กล้องถ่ายภาพนิ่งดิจิทัล (DSC) เซ็นเซอร์ส่วนใหญ่คือ CCD และ CMOS เมื่อใช้ DSC ในการสำรวจทางอากาศความยาวโฟกัสจะกำหนดระยะการสุ่มตัวอย่างภาคพื้นดิน (GSD)

เมื่อถ่ายภาพวัตถุเป้าหมายเดียวกันในระยะเดียวกันให้ใช้เลนส์ที่มีทางยาวโฟกัสยาวภาพของวัตถุนี้มีขนาดใหญ่และเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัสสั้นมีขนาดเล็ก

ความยาวโฟกัสจะกำหนดขนาดของวัตถุในภาพมุมมองความชัดลึกและมุมมองของภาพ ความยาวโฟกัสอาจแตกต่างกันมากตั้งแต่ไม่กี่มม. ถึงไม่กี่เมตรทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน โดยทั่วไปสำหรับการถ่ายภาพทางอากาศที่เราเลือกเราเลือกทางยาวโฟกัสในช่วง 20 มม. ~ 100 มม.

3、 FOV คืออะไร

ในเลนส์ออพติคอลมุมที่เกิดจากจุดกึ่งกลางของเลนส์เป็นจุดสูงสุดและช่วงสูงสุดของภาพของวัตถุที่สามารถผ่านเลนส์ได้เรียกว่ามุมรับภาพ ยิ่ง FOV มีขนาดใหญ่การขยายแสงก็จะยิ่งเล็กลง ในแง่ถ้าวัตถุเป้าหมายไม่อยู่ใน FOV แสงที่สะท้อนหรือปล่อยออกมาจากวัตถุจะไม่เข้าสู่เลนส์และภาพจะไม่เกิดขึ้น

4、 ความยาวโฟกัสและ FOV

สำหรับความยาวโฟกัสของกล้องเอียงมีความเข้าใจผิดทั่วไปสองประการ:

1) ความยาวโฟกัสที่ยาวขึ้นความสูงในการบินของโดรนก็จะยิ่งสูงขึ้นและพื้นที่ที่ภาพสามารถครอบคลุมได้มีขนาดใหญ่ขึ้น

2) ความยาวโฟกัสที่ยาวขึ้นพื้นที่ครอบคลุมจะยิ่งใหญ่ขึ้นและประสิทธิภาพในการทำงานก็จะสูงขึ้น

สาเหตุของความเข้าใจผิดสองประการข้างต้นคือไม่รู้จักการเชื่อมต่อระหว่างทางยาวโฟกัสและ FOV การเชื่อมต่อระหว่างทั้งสองคือยิ่งทางยาวโฟกัสยาวขึ้น FOV ก็จะยิ่งเล็กลง ความยาวโฟกัสยิ่งสั้น FOV ก็จะยิ่งใหญ่ขึ้น

ดังนั้นเมื่อขนาดทางกายภาพของเฟรมความละเอียดของเฟรมและความละเอียดของข้อมูลเท่ากันการเปลี่ยนแปลงทางยาวโฟกัสจะเปลี่ยนความสูงของการบินเท่านั้นและพื้นที่ที่ครอบคลุมโดยรูปภาพจะไม่เปลี่ยนแปลง

5、 ความยาวโฟกัสและประสิทธิภาพในการทำงาน

หลังจากทำความเข้าใจการเชื่อมต่อระหว่างทางยาวโฟกัสและ FOV คุณอาจคิดว่าความยาวของทางยาวโฟกัสไม่มีผลต่อประสิทธิภาพการบินสำหรับ Ortho-photogrammetry นั้นค่อนข้างถูกต้อง (พูดอย่างเคร่งครัดยิ่งความยาวโฟกัสยาวเท่าไหร่ก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ความสูงของเที่ยวบินยิ่งใช้พลังงานมากเท่าไหร่เวลาบินก็ยิ่งสั้นลงและประสิทธิภาพในการทำงานจะลดลง)

สำหรับการถ่ายภาพแนวเฉียงความยาวโฟกัสยิ่งยาวประสิทธิภาพในการทำงานก็จะยิ่งลดลง

โดยทั่วไปเลนส์เฉียงของกล้องจะวางไว้ที่มุม 45 °เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลภาพของส่วนหน้าขอบของพื้นที่เป้าหมายจะถูกรวบรวมและต้องขยายเส้นทางการบิน

เนื่องจากเลนส์เอียงที่ 45 °จึงเกิดสามเหลี่ยมมุมฉากหน้าจั่ว สมมติว่าไม่ได้คำนึงถึงทัศนคติในการบินของโดรนแกนแสงหลักของเลนส์เอียงจะถูกนำไปที่ขอบของพื้นที่การวัดตามข้อกำหนดในการวางแผนเส้นทางจากนั้นเส้นทางโดรนจะขยายระยะทางเท่ากับความสูงในการบินของโดรน .

ดังนั้นหากพื้นที่ครอบคลุมเส้นทางไม่เปลี่ยนแปลงพื้นที่ทำงานจริงของเลนส์ทางยาวโฟกัสสั้นจะใหญ่กว่าเลนส์ยาว