Hur brännvidd påverkar 3D-modelleringsresultat

1. Introduktion

För snedfotografering finns det fyra scener som är mycket svåra att bygga 3D-modeller:

Den reflekterande ytan som inte kan återspegla objektets verkliga texturinformation. Till exempel vattenyta, glas, stor yta med enstaka strukturyta byggnader.

Sakta rörliga föremål. Till exempel bilar i korsningar

Scener där särdragen inte kan matchas eller de matchande särdragen har stora fel, såsom träd och buskar.

Ihåliga komplexa byggnader. Såsom skyddsräcken, basstationer, torn, ledningar etc.

För typ 1 och 2 scener, oavsett hur kvaliteten på originaldata förbättras, kommer 3D-modellen inte att förbättras ändå.

För typ 3- och typ 4-scener, i faktiska operationer, kan du förbättra 3D-modellkvaliteten genom att förbättra upplösningen, men det är fortfarande mycket lätt att ha tomrum och hål i modellen, och dess arbetseffektivitet kommer att vara mycket låg.

Utöver ovanstående speciella scener, i 3D-modelleringsprocessen, är det vi lägger större vikt vid byggnadernas 3D-modellkvalitet. På grund av problemen relaterade till inställning av flygparametrar, ljusförhållanden, datainsamlingsutrustning, 3D-modelleringsprogram, etc., är det också lätt att få byggnaden att visa: spökbilder, ritning, smältning, dislokation, deformation, vidhäftning, etc. .

Naturligtvis kan de ovan nämnda problemen också förbättras genom 3D-modell-modifiera. Men om du vill utföra storskaligt modellmodifieringsarbete kommer kostnaden för pengar och tid att bli mycket enorm.

3D-modell före modifiering

3D-modell efter modifiering

Som en FoU-tillverkare av snedställda kameror tänker Rainpoo utifrån datainsamlingens perspektiv:

Hur designar man en sned kamera för att framgångsrikt förbättra kvaliteten på 3D-modellen utan att öka överlappningen av flygvägen eller antalet bilder?

2、Vad är brännvidd

Linsens brännvidd är en mycket viktig parameter. Den bestämmer storleken på motivet på bildmediet, vilket motsvarar skalan på objektet och bilden. När du använder en digital stillbildskamera (DSC) är sensorerna huvudsakligen CCD och CMOS. När en DSC används i flygmätning, bestämmer brännvidden marksamplingsavståndet (GSD).

När du fotograferar samma målobjekt på samma avstånd, använd ett objektiv med lång brännvidd, bilden av detta föremål är stor och objektivet med kort brännvidd är liten.

Brännvidden bestämmer storleken på objektet i bilden, betraktningsvinkeln, skärpedjupet och bildens perspektiv. Beroende på applikation kan brännvidden vara mycket olika, allt från några mm till några meter. I allmänhet väljer vi för flygfotografering, vi väljer brännvidden i intervallet 20 mm ~ 100 mm.

3、Vad är FOV

I den optiska linsen kallas vinkeln som bildas av linsens mittpunkt som spets och det maximala omfånget för bilden av föremål som kan passera genom linsen synvinkel. Ju större FOV, desto mindre optisk förstoring. I termer, om målobjektet inte är inom FOV kommer ljuset som reflekteras eller sänds ut av objektet inte in i linsen och bilden kommer inte att bildas.

4、Brännvidd & FOV

För brännvidd för sned kamera finns det två vanliga missförstånd:

1) Ju längre brännvidd, desto högre flyghöjd för drönare, och desto större område kan bilden täcka;

2) Ju längre brännvidd, desto större täckningsområde och desto högre arbetseffektivitet;

Anledningen till ovanstående två missförstånd är att sambandet mellan brännvidd och FOV inte känns igen. Kopplingen mellan de två är: ju längre brännvidd, desto mindre FOV; ju kortare brännvidd, desto större FOV.

Därför, när den fysiska storleken på ramen, ramupplösningen och dataupplösningen är desamma, kommer förändringen i brännvidd endast att ändra höjden på flygningen, och området som täcks av bilden är oförändrat.

5、Brännvidd och arbetseffektivitet

Efter att ha förstått sambandet mellan brännvidden och FOV, kanske du tror att längden på brännvidden inte har någon effekt på flygeffektiviteten. För ortofotogrammetri är det relativt korrekt (strängt taget, ju längre brännvidd, desto högre flyghöjden, ju mer energi den förbrukar, desto kortare flygtid och desto lägre arbetseffektivitet).

För snedfotografering gäller att ju längre brännvidd, desto lägre blir arbetseffektiviteten.

Kamerans sneda lins placeras vanligtvis i en vinkel på 45 °, för att säkerställa att bilddata från kantfasaden på målområdet samlas in, måste flygvägen utökas.

Eftersom linsen är snedställd i 45° kommer en likbent rätvinklig triangel att bildas. Om man antar att man inte tar hänsyn till attityden för drönarens flygning, tas den sneda linsens huvudaxel bara till kanten av mätområdet som ett ruttplaneringskrav, sedan utökar drönarvägen avståndet LIKA med drönarens flyghöjd .

Så om ruttäckningsområdet är oförändrat är det verkliga arbetsområdet för linsen med kort brännvidd större än den för den långa linsen.