Как фокусното разстояние влияе на резултатите от 3D моделирането

1. Въведение

За наклонена фотография има четири сцени, които са много трудни за изграждане на 3D модели:

Отразяващата повърхност, която не може да отразява реалната информация за текстурата на обекта. Например, водна повърхност, стъкло, сгради с голяма площ с една текстура.

Бавно движещи се обекти. Например автомобили на кръстовища

Сцени, при които характеристиките на точките не могат да бъдат съпоставени или съответстващите характеристики имат големи грешки, като дървета и храсти.

Кухи комплексни сгради. Като мантинели, базови станции, кули, проводници и др.

За сцени от тип 1 и 2, без значение как да се подобри качеството на оригиналните данни, 3D моделът така или иначе няма да се подобри.

За сцени от тип 3 и тип 4, в реални операции, можете да подобрите качеството на 3D модела, като подобрите разделителната способност, но все още е много лесно да имате празнини и дупки в модела и неговата работна ефективност ще бъде много ниска.

В допълнение към горните специални сцени, в процеса на 3D моделиране, това, на което обръщаме повече внимание, е качеството на 3D модела на сградите. Поради проблемите, свързани с настройката на параметрите на полета, условията на осветеност, оборудването за събиране на данни, софтуера за 3D моделиране и т.н., също така е лесно да предизвикате показване на сградата: ореол, рисуване, топене, дислокация, деформация, адхезия и т.н. .

Разбира се, гореспоменатите проблеми могат да бъдат подобрени и чрез модифициране на 3D модел. Въпреки това, ако искате да извършите мащабна модификация на модела, цената на парите и времето ще бъде много огромна.

3D модел преди модификация

3D модел след модификация

Като R&D производител на наклонени камери, Rainpoo мисли от гледна точка на събирането на данни:

Как да проектираме наклонена камера, за да подобрим успешно качеството на 3D модела, без да увеличаваме припокриването на маршрута на полета или броя на снимките?

2、Какво е фокусно разстояние

Фокусното разстояние на лещата е много важен параметър. То определя размера на обекта върху носителя на изображения, който е еквивалентен на мащаба на обекта и изображението. Когато използвате цифров фотоапарат (DSC), сензорите са предимно CCD и CMOS. Когато DSC се използва при въздушно изследване, фокусното разстояние определя разстоянието за вземане на проби от земята (GSD).

Когато снимате един и същ целеви обект на същото разстояние, използвайте обектив с голямо фокусно разстояние, изображението на този обект е голямо, а обективът с късо фокусно разстояние е малък.

Фокусното разстояние определя размера на обекта в изображението, ъгъла на гледане, дълбочината на полето и перспективата на картината. В зависимост от приложението, фокусното разстояние може да бъде много различно, вариращо от няколко мм до няколко метра. Като цяло, за въздушна фотография, ние избираме, ние избираме фокусното разстояние в диапазона от 20 mm ~ 100 mm.

3、Какво е FOV

В оптичната леща ъгълът, образуван от централната точка на лещата като връх и максималният обхват на изображението на обекта, който може да премине през лещата, се нарича зрителен ъгъл. Колкото по-голямо е FOV, толкова по-малко е оптичното увеличение. От гледна точка, ако целевият обект не е в рамките на FOV, светлината, отразена или излъчена от обекта, няма да влезе в обектива и изображението няма да се формира.

4、Фокусно разстояние и FOV

За фокусното разстояние на наклонената камера има две често срещани недоразумения:

1) Колкото по-голямо е фокусното разстояние, толкова по-висока е височината на полета на дроните и толкова по-голяма е площта, която изображението може да покрие;

2) Колкото по-дълго е фокусното разстояние, толкова по-голяма е зоната на покритие и по-висока е работната ефективност;

Причината за горните две недоразумения е, че връзката между фокусното разстояние и FOV не се разпознава. Връзката между двете е: колкото по-голямо е фокусното разстояние, толкова по-малък е FOV; колкото по-късо е фокусното разстояние, толкова по-голямо е FOV.

Следователно, когато физическият размер на кадъра, разделителната способност на кадъра и разделителната способност на данните са еднакви, промяната в фокусното разстояние ще промени само височината на полета, а площта, покрита от изображението, остава непроменена.

5、Фокусно разстояние и работна ефективност

След като разберете връзката между фокусното разстояние и FOV, може да си помислите, че дължината на фокусното разстояние няма ефект върху ефективността на полета. За орто-фотограметрията е относително правилно (строго погледнато, колкото по-дълго е фокусното разстояние, толкова по-високо е височината на полета, колкото повече енергия консумира, толкова по-кратко е времето на полета и по-ниска е работната ефективност).

При наклонена фотография, колкото по-дълго е фокусното разстояние, толкова по-ниска е работната ефективност.

Наклонената леща на камерата обикновено се поставя под ъгъл от 45 °, за да се гарантира, че данните за изображението на ръбовата фасада на целевата зона се събират, маршрутът на полета трябва да бъде разширен.

Тъй като лещата е наклонена на 45°, ще се образува равнобедрен правоъгълен триъгълник. Ако приемем, че позицията на полета на дрона не е взета под внимание, основната оптична ос на наклонената леща просто се отвежда до ръба на зоната на измерване като изискване за планиране на маршрута, тогава маршрутът на дрона разширява разстоянието равно на височината на полета на дрона .

Така че, ако зоната на покритие на маршрута е непроменена, реалната работна зона на обектива с късо фокусно разстояние е по-голяма от тази на дългия обектив.