3d mapping camera

Corporate News

член

член
Как GSD и типовете дронове-носители влияят на относителната точност на 3D модела

В последната статия Как наземните контролни точки и PPK данните влияят на относителната точност на 3D модела, споменахме, че в допълнение към GCP и PPK данните, GSD и дрона-носител също имат известна степен на въздействие върху относителната точност на 3D модел. Затова правим още един тест, за да го проверим.

Експеримент 1: ефектът на GSD върху относителната точност на 3D модела;

Условие 1

Дрон-носител

Наклонена камера

GCP

PPK

 CW10 VTOL

DG4pros

НЕ

НЕ

Таблица с резултати 1:

Брой обекти

дължина на измерване (L0)

Дължина на 3D модела (L1) GSD=2см

Дължина на 3D модел (L2) GSD=1,5 см

DS1 (L0-L1)

DS2 (L0-L2)

1

7.210

7.18

7.20

0,030

0,010

 

8,706

8.69

8,65

0,016

0,056

 

10,961

10.89

10.90

0,071

0,061

2

7,010

6.88

6.86

0,130

0,150

3

1,822

1.76

1.76

0,062

0,062

4

10,410

10.38

10.37

0,030

0,040

5

10,718

10.65

10.68

0,068

0,038

6

13,787

13.72

13.71

0,067

0,077

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

7.49

0,086

0,036

 

13,797

13.83

13.77

-0,033

0,027

9

10,374

10.35

10.35

0,024

0,024

10

2.109

1,98

2.09

0,129

0,019

 

4.281

4.14

4.19

0,141

0,091

11

14,675

14.55

14.64

0,125

0,035

 

8,600

8.58

8.57

0,020

0,030

12

13,394

13.36

13.38

0,034

0,014

13

12,940

12,95

12.91

-0,010

0,030

14

7,190

7.21

7.20

-0,020

-0,010

15

13,371

13.36

13.38

0,011

-0,009

 

6,435

6.37

6.43

0,065

0,005

16

3,742

3.74

3,70

0,002

0,042

17

6,022

6.03

5,99

-0,008

0,032

18

3,937

3.91

3.94

0,027

-0,003

19

8.120

8.09

8.12

0,030

0,000

 

14.411

14,40 ч

14.37

0,011

0,041

20

6,077

6.06

6.04

0,017

0,037

21

13,696

13.68

13.65

0,016

0,046

RMSE: DS1=0,0397m, DS2=0,0356m

Условие 2

Дрон-носител

Наклонена камера

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

да

Не

Таблица с резултати 2:

Брой обекти

дължина на измерване (L0)

Дължина на 3D модела (L1) GSD=2см

Дължина на 3D модел (L2) GSD=1,5 см

DS1 (L0-L1)

DS2 (L0-L2)

1

7.210

7.18

7.21

0,030

0

 

8,706

8.68

8.68

0,026

0,026

 

10,961

10.91

10.87

0,051

0,091

2

7,010

6.92

6.88

0,090

0,13

3

1,822

1,79

1.76

0,032

0,062

4

10,410

10.39

10.38

0,020

0,03

5

10,718

10.66

10.72

0,058

-0,002

6

13,787

13.77

13,79

0,017

-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

7.47

7.53

0,056

-0,004

 

13,797

13.83

13.78

-0,033

0,017

9

10,374

10.34

10.37

0,034

0,004

10

2.109

2.03

2.11

0,079

-0,001

 

4.281

4.18

4.28

0,101

0,001

11

14,675

14.59

14.67

0,085

0,005

 

8,600

8.57

8.58

0,030

0,02

12

13,394

13.35

13.39

0,044

0,004

13

12,940

12.92

12.9

0,020

0,04

14

7,190

7.21

7.19

-0,020

0

15

13,371

13.36

13.37

0,011

0,001

 

6,435

6.43

6.42

0,005

0,015

16

3,742

3.72

3.7

0,022

0,042

17

6,022

6,00 ч

5,98

0,022

0,042

18

3,937

3.94

3.91

-0,003

0,027

19

8.120

8.09

8.07

0,030

0,05

 

14.411

14.41

14.38

0,001

0,031

20

6,077

6.03

6.04

0,047

0,037

21

13,696

13.65

13.65

0,046

0,046

RMSE: DS1=0,0328m, DS2=0,0259m

Условие 3

Дрон-носител

Наклонена камера

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

НЕ

ДА

 

Таблица с резултати 3:

Брой обекти

дължина на измерване (L0)

Дължина на 3D модела (L1) GSD=2см

Дължина на 3D модел (L2) GSD=1,5 см

DS1 (L0-L1)

DS2 (L0-L2)

1

7.210

7.20

7.20

0,01

0,01

 

8,706

8.71

8.69

0,00

0,02

 

10,961

10.87

10.88

0,09

0,08

2

7,010

6.89

6.87

0,12

0,14

3

1,822

1,79

1,75

0,03

0,07

4

10,410

10.39

10.38

0,02

0,03

5

10,718

10.67

10.69

0,05

0,03

6

13,787

13.75

13.78

0,04

0,01

7

11.404

11.39

11.38

0,01

0,02

 

12.147

12.13

12.12

0,02

0,03

8

7,526

7.51

7.49

0,02

0,04

 

13,797

13,79

13.78

0,01

0,02

9

10,374

10.35

10.34

0,02

0,03

10

2.109

2.03

2.02

0,08

0,09

 

4.281

4.15

4.21

0,13

0,07

11

14,675

14.61

14.65

0,07

0,03

 

8,600

8,60

8.57

0,00

0,03

12

13,394

13.37

13,40 ч

0,02

-0,01

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

13.38

0,01

-0,01

 

6,435

6.40

6.46

0,03

-0,03

16

3,742

3.75

3.75

-0,01

-0,01

17

6,022

5,97

5,97

0,05

0,05

18

3,937

3.93

3.91

0,01

0,03

19

8.120

8.10

8.08

0,02

0,04

 

14.411

14,40 ч

14.38

0,01

0,03

20

6,077

6.04

6.05

0,04

0,03

21

13,696

13.65

13.67

0,05

0,03

RMSE: DS1=0,0342m, DS2=0,0328m

Условие 4

Дрон-носител

Наклонена камера

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

ДА

ДА

Таблица 4 с резултати:

Брой обекти

дължина на измерване (L0)

Дължина на 3D модела (L1) GSD=2см

Дължина на 3D модел (L2) GSD=1,5 см

DS1 (L0-L1)

DS2 (L0-L2)

1

7.21

7.21

7.21

0,00

0,00

8,706

8.68

8.7

0,03

0,01

10,961

10.90

10.89

0,06

0,07

2

7.01

6,98

6,99

0,03

0,02

3

1,822

1,80

1,78

0,02

0,04

4

10.41

10,40 ч

10.39

0,01

0,02

5

10,718

10.70

10.69

0,02

0,03

6

13,787

13.77

13.76

0,02

0,03

7

11.404

11.39

11.39

0,01

0,01

12.147

12.13

12.12

0,02

0,03

8

7,526

7.49

7.51

0,04

0,02

13,797

13.81

13.8

-0,01

0,00

9

10,374

10.36

10.35

0,01

0,02

10

2.109

2.02

2.11

0,09

0,00

4.281

4.16

4.28

0,12

0,00

11

14,675

14.66

14.68

0,02

0,00

8.6

8.54

8.53

0,06

0,07

12

13,394

13.35

13.37

0,04

0,02

13

12.94

12.89

12.91

0,05

0,03

14

7.19

7.18

7.2

0,01

-0,01

15

13,371

13.35

13.35

0,02

0,02

6,435

6.41

6.4

0,02

0,03

16

3,742

3.72

3.71

0,02

0,03

17

6,022

5,98

5,98

0,04

0,04

18

3,937

3.89

3.89

0,05

0,05

19

8.12

8.12

8.1

0,00

0,02

14.411

14,40 ч

14.39

0,01

0,02

20

6,077

6.03

6.03

0,05

0,05

21

13,696

13.66

13.64

0,04

0,06

RMSE: DS1=0,0308m, DS2=0,0249m

Заключения

Променливите на експеримент 1 са:

1: С/Без PPK данни.

2: С/Без GCP.

3: различен GSD: 1,5 см или 2 см

След анализ на четирите набора от експериментални данни можем да направим следните изводи:

 

Когато наклонената камера е DG4Pros:

(1) С/без наземна контролна точка (GCP) и PPK данни, включени в AT триангулацията, независимо дали е VTOL или многороторен дрон, независимо дали GSD е 2 cm или 1,5 cm, 3D моделът, изграден от наклонена камера DG4Pros може да отговори на изискванията за относителна грешка на точността Ds≤10cm (всъщност ≤5cm).

(2) Когато GSD е единствената променлива, относителната точност на 3D модела с GSD=1,5 cm е по-добра от тази GSD=2 cm.

Експеримент 2: Ефектът на видовете дронове-носители върху относителната точност на 3D модела

Условие 1

Наклонена камера

GCP

PPK

GSD

DG4pros

НЕ

НЕ

1,5 см

Таблица с резултати 1:

Брой обекти

дължина на измерване (L0)

Дължина на 3D модел (L1) CW10

Дължина на 3D модел (L2) M600Pro

DS1 (L0-L1)

DS2 (L0-L2)

1

7.21

7.20

7.19

0,010

0,02

 

8,706

8,65

8,70

0,056

0,01

 

10,961

10.90

10.91

0,061

0,05

2

7.01

6.86

6,98

0,150

0,03

3

1,822

1.76

1,79

0,062

0,03

4

10.41

10.37

10.39

0,040

0,02

5

10,718

10.68

10.69

0,038

0,03

6

13,787

13.71

13.76

0,077

0,03

7

11.404

11.38

11.38

0,024

0,02

 

12.147

12.12

12.12

0,027

0,03

8

7,526

7.49

7.50

0,036

0,03

 

13,797

13.77

13.77

0,027

0,03

9

10,374

10.35

10.33

0,024

0,04

10

2.109

2.09

2.02

0,019

0,09

 

4.281

4.19

4.20

0,091

0,08

11

14,675

14.64

14.65

0,035

0,03

 

8.6

8.57

8.57

0,030

0,03

12

13,394

13.38

13.35

0,014

0,04

13

12.94

12.91

12.92

0,030

0,02

14

7.19

7.20

7.17

-0,010

0,02

15

13,371

13.38

13.35

-0,009

0,02

 

6,435

6.43

6.41

0,005

0,02

16

3,742

3,70

3,70

0,042

0,04

17

6,022

5,99

5,99

0,032

0,03

18

3,937

3.94

3.89

-0,003

0,05

19

8.12

8.12

8.08

0,000

0,04

 

14.411

14.37

14.36

0,041

0,05

20

6,077

6.04

6.06

0,037

0,02

21

13,696

13.65

13.65

0,046

0,05

RMSE: DS1=0,0356m, DS2=0,342m

Условие 2

Наклонена камера

GCP

PPK

GSD

DG4pros

ДА

НЕ

1,5 см

 

Таблица с резултати 2:

Брой обекти

дължина на измерване (L0)

Дължина на 3D модел (L1) CW10

Дължина на 3D модел (L2) M600Pro

DS1 (L0-L1)

DS2 (L0-L2)

1

7.21

7.21

7.21

0

0,00

 

8,706

8.68

8,70

0,026

0,01

 

10,961

10.87

10.91

0,091

0,05

2

7.01

6.88

6,98

0,13

0,03

3

1,822

1.76

1,80

0,062

0,02

4

10.41

10.38

10.39

0,03

0,02

5

10,718

10.72

10.70

-0,002

0,02

6

13,787

13,79

13.75

-0,003

0,04

7

11.404

11.38

11.38

0,024

0,02

 

12.147

12.13

12.13

0,017

0,02

8

7,526

7.53

7.49

-0,004

0,04

 

13,797

13.78

13,79

0,017

0,01

9

10,374

10.37

10.35

0,004

0,02

10

2.109

2.11

2.07

-0,001

0,04

 

4.281

4.28

4.21

0,001

0,07

11

14,675

14.67

14.66

0,005

0,02

 

8.6

8.58

8.57

0,02

0,03

12

13,394

13.39

13.35

0,004

0,04

13

12.94

12.9

12.93

0,04

0,01

14

7.19

7.19

7.18

0

0,01

15

13,371

13.37

13.36

0,001

0,01

 

6,435

6.42

6.42

0,015

0,01

16

3,742

3.7

3.71

0,042

0,03

17

6,022

5,98

6,00 ч

0,042

0,02

18

3,937

3.91

3.91

0,027

0,03

19

8.12

8.07

8.10

0,05

0,02

 

14.411

14.38

14.35

0,031

0,06

20

6,077

6.04

6.06

0,037

0,02

21

13,696

13.65

13.67

0,046

0,03

RMSE: DS1=0,0259m, DS2=0,256m

Заключения

Променливите на експеримент 2 са:

1: С/Без GCP.

2: Различен дрон носещ: дрон VTOL или многороторен дрон

След анализ на двата набора експериментални данни можем да направим следните изводи:

 

Когато наклонената камера е DG4Pros:

(1) С/без наземна контролна точка (GCP), независимо дали е VTOL или многороторен дрон, 3D моделът, изграден от наклонена камера DG4Pros, може да отговори на изискванията за относителна грешка в точността Ds≤10cm (Всъщност ≤5cm).

(2) Когато типовете дронове-носители са единична променлива, относителната точност на 3D модела с мулти-ротор е по-добра от тази с VTOL, но разликата не е много голяма.