3d mapping camera

Corporate News

Artikel

Artikel
Hoe controlepunten en PPK-gegevens de relatieve nauwkeurigheid van het 3D-model beïnvloeden

In deze twee experimenten hebben we vier verschillende variabelen geïntroduceerd om de relatieve nauwkeurigheid van het 3D-model te verifiëren. De vier verschillende variabelen zijn:

1: Carrier-drone-types: een VTOL-drone of een drone met meerdere rotors

2: verschillende GSD:

3: Met/zonder grondcontrolepunten

4:Met/Zonder PPK-gegevens

Experiment 1: het effect van grondcontrolepunten (GCP's) op de relatieve nauwkeurigheid van het 3D-model;

Voorwaarde 1

Drager drone

Schuine camera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

2cm

Ja

Resultaat Tabel 1:

Aantal objecten

meting lengte (L0)

3D-modellengte (L1) zonder GCP

3D-modellengte (L2) met GCP

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.20

7.21

0,01

0,00

 

8.706

8.71

8.68

0,00

0,03

 

10,961

10,87

10.90

0,09

0,06

2

7.010

6.89

6.98

0,12

0,03

3

1.822

1.79

1.80

0,03

0,02

4

10.410

10.39

10.40

0,02

0,01

5

10.718

10,67

10.70

0,05

0,02

6

13.787

13,75

13,77

0,04

0,02

7

11.404

11.39

11.39

0,01

0,01

 

12.147

12.13

12.13

0,02

0,02

8

7.526

7.51

7.49

0,02

0,04

 

13.797

13,79

13.81

0,01

-0.01

9

10.374

10.35

10.36

0,02

0,01

10

2.109

2.03

2.02

0,08

0,09

 

4.281

4.15

4.16

0,13

0,12

11

14,675

14.61

14,66

0,07

0,02

 

8.600

8.60

8.54

0,00

0,06

12

13.394

13.37

13.35

0,02

0,04

13

12.940

12,88

12.89

0,06

0,05

14

7.190

7.20

7.18

-0.01

0,01

15

13.371

13.36

13.35

0,01

0,02

 

6.435

6.40

6.41

0,03

0,02

16

3.742

3.75

3.72

-0.01

0,02

17

6.022

5.97

5.98

0,05

0,04

18

3.937

3.93

3.89

0,01

0,05

19

8.120

8.10

8.12

0,02

0,00

 

14.411

14.40

14.40

0,01

0,01

20

6.077

6.04

6.03

0,04

0,05

21

13.696

13.65

13.66

0,05

0,04

RMSE: Ds1=0.0342m,Ds2=0.0308m

Voorwaarde 2

Drager drone

Schuine camera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

2cm

Nee

Resultaat Tabel 2:

Aantal objecten

meting lengte (L0)

3D-modellengte (L1) zonder GCP

3D-modellengte (L2) met GCP

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.18

7.18

0,030

0,030

 

8.706

8.69

8.68

0,016

0,026

 

10,961

10.89

10.91

0,071

0,051

2

7.010

6.88

6.92

0,130

0,090

3

1.822

1.76

1.79

0,062

0,032

4

10.410

10.38

10.39

0,030

0,020

5

10.718

10.65

10,66

0,068

0,058

6

13.787

13.72

13,77

0,067

0,017

7

11.404

11.41

11.38

-0,006

0,024

 

12.147

12.13

12.12

0,017

0,027

8

7.526

7.44

7.47

0,086

0,056

 

13.797

13,83

13,83

-0.033

-0.033

9

10.374

10.35

10.34

0,024

0,034

10

2.109

1.98

2.03

0,129

0,079

 

4.281

4.14

4.18

0,141

0,101

11

14,675

14.55

14.59

0,125

0,085

 

8.600

8.58

8.57

0,020

0,030

12

13.394

13.36

13.35

0,034

0,044

13

12.940

12,95

12.92

-0.010

0,020

14

7.190

7.21

7.21

-0.020

-0.020

15

13.371

13.36

13.36

0,011

0,011

 

6.435

6.37

6.43

0,065

0,005

16

3.742

3.74

3.72

0,002

0,022

17

6.022

6.03

6.00

-0,008

0,022

18

3.937

3.91

3.94

0,027

-0,003

19

8.120

8.09

8.09

0,030

0,030

 

14.411

14.40

14.41

0,011

0,001

20

6.077

6.06

6.03

0,017

0,047

21

13.696

13.68

13.65

0,016

0,046

RMSE: Ds1=0.0397m,Ds2=0.0328m

Voorwaarde 3

Drager drone

Schuine camera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

1,5 cm

Ja

Resultaat Tabel 3:

Aantal objecten

meting lengte (L0)

3D-modellengte (L1) zonder GCP

3D-modellengte (L2) met GCP

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.20

7.21

0,01

0,00

 

8.706

8.69

8.7

0,02

0,01

 

10,961

10,88

10.89

0,08

0,07

2

7.010

6.87

6.99

0,14

0,02

3

1.822

1.75

1.78

0,07

0,04

4

10.410

10.38

10.39

0,03

0,02

5

10.718

10.69

10.69

0,03

0,03

6

13.787

13,78

13,76

0,01

0,03

7

11.404

11.38

11.39

0,02

0,01

 

12.147

12.12

12.12

0,03

0,03

8

7.526

7.49

7.51

0,04

0,02

 

13.797

13,78

13.8

0,02

0,00

9

10.374

10.34

10.35

0,03

0,02

10

2.109

2.02

2.11

0,09

0,00

 

4.281

4.21

4.28

0,07

0,00

11

14,675

14,65

14,68

0,03

0,00

 

8.600

8.57

8.53

0,03

0,07

12

13.394

13.40

13.37

-0.01

0,02

13

12.940

12.89

12.91

0,05

0,03

14

7.190

7.18

7.2

0,01

-0.01

15

13.371

13.38

13.35

-0.01

0,02

 

6.435

6.46

6.4

-0.03

0,03

16

3.742

3.75

3.71

-0.01

0,03

17

6.022

5.97

5.98

0,05

0,04

18

3.937

3.91

3.89

0,03

0,05

19

8.120

8.08

8.1

0,04

0,02

 

14.411

14.38

14.39

0,03

0,02

20

6.077

6.05

6.03

0,03

0,05

21

13.696

13,67

13,64

0,03

0,06

RMSE: Ds1=0.0328m,Ds2=0.0249m

Voorwaarde 4

Drager drone

Schuine camera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

1,5 cm

Nee

Resultaat Tabel 4:

Aantal objecten

meting lengte (L0)

3D-modellengte (L1) zonder GCP

3D-modellengte (L2) met GCP

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.20

7.21

0,010

0

 

8.706

8.65

8.68

0,056

0,026

 

10,961

10.90

10,87

0,061

0,091

2

7.010

6.86

6.88

0,150

0,13

3

1.822

1.76

1.76

0,062

0,062

4

10.410

10.37

10.38

0,040

0,03

5

10.718

10,68

10.72

0,038

-0,002

6

13.787

13.71

13,79

0,077

-0,003

7

11.404

11.38

11.38

0,024

0,024

 

12.147

12.12

12.13

0,027

0,017

8

7.526

7.49

7,53

0,036

-0,004

 

13.797

13,77

13,78

0,027

0,017

9

10.374

10.35

10.37

0,024

0,004

10

2.109

2.09

2.11

0,019

-0,001

 

4.281

4.19

4.28

0,091

0,001

11

14,675

14,64

14,67

0,035

0,005

 

8.600

8.57

8.58

0,030

0,02

12

13.394

13.38

13.39

0,014

0,004

13

12.940

12.91

12.9

0,030

0,04

14

7.190

7.20

7.19

-0.010

0

15

13.371

13.38

13.37

-0,009

0,001

 

6.435

6.43

6.42

0,005

0,015

16

3.742

3.70

3.7

0,042

0,042

17

6.022

5.99

5.98

0,032

0,042

18

3.937

3.94

3.91

-0,003

0,027

19

8.120

8.12

8.07

0.000

0,05

 

14.411

14.37

14.38

0,041

0,031

20

6.077

6.04

6.04

0,037

0,037

21

13.696

13.65

13.65

0,046

0,046

RMSE: Ds1=0.0356m (Ds2=0.0259m)

Voorwaarde 5

Drager drone

Schuine camera

GSD

PPK

DJI M600 Pro Multi-rotor

DG4pros

1,5 cm

Nee

Resultaat Tabel 5:

Aantal objecten

meting lengte (L0)

3D-modellengte (L1) zonder GCP

3D-modellengte (L2) met GCP

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.19

7.21

0,02

0,00

 

8.706

8.70

8.70

0,01

0,01

 

10,961

10.91

10.91

0,05

0,05

2

7.010

6.98

6.98

0,03

0,03

3

1.822

1.79

1.80

0,03

0,02

4

10.410

10.39

10.39

0,02

0,02

5

10.718

10.69

10.70

0,03

0,02

6

13.787

13,76

13,75

0,03

0,04

7

11.404

11.38

11.38

0,02

0,02

 

12.147

12.12

12.13

0,03

0,02

8

7.526

7.50

7.49

0,03

0,04

 

13.797

13,77

13,79

0,03

0,01

9

10.374

10.33

10.35

0,04

0,02

10

2.109

2.02

2.07

0,09

0,04

 

4.281

4.20

4.21

0,08

0,07

11

14,675

14,65

14,66

0,03

0,02

 

8.600

8.57

8.57

0,03

0,03

12

13.394

13.35

13.35

0,04

0,04

13

12.940

12.92

12.93

0,02

0,01

14

7.190

7.17

7.18

0,02

0,01

15

13.371

13.35

13.36

0,02

0,01

 

6.435

6.41

6.42

0,02

0,01

16

3.742

3.70

3.71

0,04

0,03

17

6.022

5.99

6.00

0,03

0,02

18

3.937

3.89

3.91

0,05

0,03

19

8.120

8.08

8.10

0,04

0,02

 

14.411

14.36

14.35

0,05

0,06

20

6.077

6.06

6.06

0,02

0,02

21

13.696

13.65

13,67

0,05

0,03

RMSE: Ds1=0.0342m (Ds2=0.0256m)

conclusies

De variabelen van experiment 1 zijn:

1:Met/Zonder PPK-gegevens.

2: Carrier-drone-types: een VTOL-drone of een drone met meerdere rotors;

3: verschillende GSD (1,5 cm of 2 cm)

Na analyse van de vijf sets experimentele gegevens kunnen we de volgende conclusies trekken:

Wanneer de schuine camera DG4Pros is:

(1) Met/zonder grondcontrolepunt (GCP) betrokken bij de AT-triangulatie, of het nu een VTOL of een multi-rotor drone is, of de GSD nu 2 cm of 1,5 cm is, het 3D-model gebouwd door de schuine camera DG4Pros kan voldoen aan de vereisten van relatieve nauwkeurigheidsfout Ds≤10cm.

(2) Wanneer met/zonder GCP's de enige variabele is, is de relatieve nauwkeurigheid van het 3D-model met GCP's beter dan dat zonder GCP.

(3) Wanneer de GSD de enkele variabele is, is de relatieve nauwkeurigheid van het 3D-model dat GSD 1,5 cm beter is dan die GSD 2 cm.

(4) Wanneer de carrier-drone de enige variabele is, is de relatieve nauwkeurigheid van het 3D-model dat multi-rotor gebruikt, beter dan dat waarbij VTOL als carrier-drone wordt gebruikt.

Experiment 2: Zonder GCP's, het effect van PPK-gegevens op de relatieve nauwkeurigheid van het 3D-model

Voorwaarde 1

Drager drone

Schuine camera

GSD

GCP's

CW10 VTOL

DG4pros

2cm

NEE

Resultaat Tabel 1:

Aantal objecten

meting lengte (L0)

3D-modellengte (L1) zonder PPK

3D-modellengte (L2) met PPK

Ds1 (L0-L1)

Ds2 (L0-L2)

1

7.210

7.18

7.20

0,030

0,01

 

8.706

8.69

8.71

0,016

0,00

 

10,961

10.89

10,87

0,071

0,09

2

7.010

6.88

6.89

0,130

0,12

3

1.822

1.76

1.79

0,062

0,03

4

10.410

10.38

10.39

0,030

0,02

5

10.718

10.65

10,67

0,068

0,05

6

13.787

13.72

13,75

0,067

0,04

7

11.404

11.41

11.39

-0,006

0,01

 

12.147

12.13

12.13

0,017

0,02

8

7.526

7.44

7.51

0,086

0,02

 

13.797

13,83

13,79

-0.033

0,01

9

10.374

10.35

10.35

0,024

0,02

10

2.109

1.98

2.03

0,129

0,08

 

4.281

4.14

4.15

0,141

0,13

11

14,675

14.55

14.61

0,125

0,07

 

8.600

8.58

8.60

0,020

0,00

12

13.394

13.36

13.37

0,034

0,02

13

12.940

12,95

12,88

-0.010

0,06

14

7.190

7.21

7.20

-0.020

-0.01

15

13.371

13.36

13.36

0,011

0,01

 

6.435

6.37

6.40

0,065

0,03

16

3.742

3.74

3.75

0,002

-0.01

17

6.022

6.03

5.97

-0,008

0,05

18

3.937

3.91

3.93

0,027

0,01

19

8.120

8.09

8.10

0,030

0,02

 

14.411

14.40

14.40

0,011

0,01

20

6.077

6.06

6.04

0,017

0,04

21

13.696

13.68

13.65

0,016

0,05

RMSE Ds1=0.0397m,Ds2=0.0342m