Hoe de brandpuntsafstand van invloed is op de resultaten van 3D-modellering

1. Inleiding

Voor schuine fotografie zijn er vier scènes die erg moeilijk zijn om 3D-modellen te bouwen:

Het reflecterende oppervlak dat de echte textuurinformatie van het object niet kan weerspiegelen. Bijvoorbeeld wateroppervlak, glas, gebouwen met een groot oppervlak met enkele textuur.

Langzaam bewegende objecten. Bijvoorbeeld auto's op kruispunten

Scènes waar de feature-points niet kunnen worden gematcht of de matching feature-points grote fouten bevatten, zoals bomen en struiken.

Holle complexe gebouwen. Zoals vangrails, basisstations, torens, draden, etc.

Voor type 1- en 2-scènes, ongeacht hoe de kwaliteit van de originele gegevens kan worden verbeterd, zal het 3D-model hoe dan ook niet verbeteren.

Voor type 3 en type 4 scènes kunt u bij daadwerkelijke bewerkingen de kwaliteit van het 3D-model verbeteren door de resolutie te verbeteren, maar het is nog steeds erg gemakkelijk om holtes en gaten in het model te hebben, en de werkefficiëntie zal erg laag zijn.

Naast bovenstaande bijzondere scènes wordt in het 3D-modelleringsproces meer gelet op de 3D-modelkwaliteit van de gebouwen. Vanwege de problemen met betrekking tot het instellen van vluchtparameters, de lichtomstandigheden, data-acquisitieapparatuur, 3D-modelleringssoftware, enz., Is het ook gemakkelijk om het gebouw te laten zien: ghosting, tekenen, smelten, dislocatie, vervorming, hechting, enz. .

Uiteraard kunnen bovenstaande problemen ook verholpen worden door 3D model-modify. Als u echter grootschalige modelaanpassingswerkzaamheden wilt uitvoeren, zullen de kosten van geld en tijd erg groot zijn.

3D-model vóór wijziging

3D-model na wijziging

Als R&D-fabrikant van schuine camera's denkt Rainpoo vanuit het perspectief van dataverzameling:

Hoe ontwerp je een schuine camera om de kwaliteit van het 3D-model met succes te verbeteren zonder de overlap van de vliegroute of het aantal foto's te vergroten?

2 (Wat is brandpuntsafstand)

De brandpuntsafstand van de lens is een zeer belangrijke parameter. Het bepaalt de grootte van het onderwerp op het beeldmedium, wat overeenkomt met de schaal van het object en het beeld. Bij gebruik van een digitale fotocamera (DSC) zijn de sensoren voornamelijk CCD en CMOS. Wanneer een DSC wordt gebruikt bij luchtonderzoek, bepaalt de brandpuntsafstand de grondbemonsteringsafstand (GSD).

Gebruik bij het fotograferen van hetzelfde doelobject op dezelfde afstand een lens met een lange brandpuntsafstand, het beeld van dit object is groot en de lens met een korte brandpuntsafstand is klein.

De brandpuntsafstand bepaalt de grootte van het object in beeld, de kijkhoek, de scherptediepte en het perspectief van het beeld. Afhankelijk van de toepassing kan de brandpuntsafstand heel verschillend zijn, van enkele mm tot enkele meters. Over het algemeen kiezen we voor luchtfotografie, we kiezen de brandpuntsafstand in het bereik van 20 mm ~ 100 mm.

3、Wat is FOV

In de optische lens wordt de hoek gevormd door het middelpunt van de lens als de apex en het maximale bereik van het beeld van het object dat door de lens kan gaan de beeldhoek genoemd. Hoe groter het gezichtsveld, hoe kleiner de optische vergroting. Als het doelobject zich niet binnen het gezichtsveld bevindt, zal het door het object gereflecteerde of uitgestraalde licht de lens niet binnenkomen en zal het beeld niet worden gevormd.

4 (brandpuntsafstand en gezichtsveld)

Voor de brandpuntsafstand van een schuine camera zijn er twee veelvoorkomende misverstanden:

1) Hoe langer de brandpuntsafstand, hoe hoger de vlieghoogte van drones en hoe groter het gebied dat het beeld kan bestrijken;

2) Hoe langer de brandpuntsafstand, hoe groter het dekkingsgebied en hoe hoger de werkefficiëntie;

De reden voor bovenstaande twee misverstanden is dat het verband tussen brandpuntsafstand en FOV niet wordt herkend. Het verband tussen beide is: hoe langer de brandpuntsafstand, hoe kleiner het gezichtsveld; hoe korter de brandpuntsafstand, hoe groter het gezichtsveld.

Daarom, wanneer de fysieke grootte van het frame, de frameresolutie en de gegevensresolutie hetzelfde zijn, zal de verandering in brandpuntsafstand alleen de hoogte van de vlucht veranderen en blijft het gebied dat door de afbeelding wordt bestreken ongewijzigd.

5 (brandpuntsafstand en werkefficiëntie)

Nadat je het verband tussen de brandpuntsafstand en het gezichtsveld hebt begrepen, zou je kunnen denken dat de lengte van de brandpuntsafstand geen effect heeft op de vluchtefficiëntie. Voor ortho-fotogrammetrie is het relatief correct (strikt genomen, hoe langer de brandpuntsafstand, hoe hoger de vlieghoogte, hoe meer energie het verbruikt, hoe korter de vliegtijd en hoe lager de werkefficiëntie).

Voor schuine fotografie geldt: hoe langer de brandpuntsafstand, hoe lager de werkefficiëntie.

De schuine lens van de camera wordt over het algemeen onder een hoek van 45° geplaatst, om ervoor te zorgen dat de beeldgegevens van de randgevel van het doelgebied worden verzameld, moet de vliegroute worden uitgebreid.

Omdat de lens onder een hoek van 45° staat, ontstaat er een gelijkbenige rechthoekige driehoek. Ervan uitgaande dat er geen rekening wordt gehouden met de vlieghouding van de drone, wordt de optische hoofdas van de schuine lens gewoon naar de rand van het meetgebied genomen als een vereiste voor routeplanning, dan breidt de drone-route de afstand uit GELIJK aan de vlieghoogte van de drone .

Dus als het dekkingsgebied van de route ongewijzigd blijft, is het werkelijke werkgebied van de lens met korte brandpuntsafstand groter dan dat van de lange lens.