—— Использование 3D-модели для проведения кадастровой съемки высотных территорий.
После нескольких лет развития, теперь в Китае, косая фотография широко использовалась в проектах кадастровой съемки сельских районов. Однако из-за ограничений технических условий оборудования наклонная фотография все еще неэффективна для кадастрового измерения сцен с большими каплями, в основном потому, что фокусное расстояние и формат изображения наклонного объектива камеры не соответствуют стандарту. После многолетнего опыта работы над проектом мы обнаружили, что точность карты должна быть в пределах 5 см, затем GSD должен быть в пределах 2 см, а 3D-модель должна быть очень хорошей, края здания должны быть прямыми и четкими.
Как правило, фокусное расстояние камеры, используемой для проектов кадастровых измерений в сельской местности, составляет 25 мм по вертикали и 35 мм под углом. Для достижения точности 1: 500 GSD должен быть в пределах 2 см. И обеспечить, чтобы высота полета дронов обычно составляла от 70 до 100 метров. В соответствии с этой высотой полета невозможно завершить сбор данных по зданиям высотой 100 м. Даже если вы все равно выполняете полет, это не может гарантировать перекрытие крыш, что приводит к низкому качеству модели. А поскольку высота боя слишком мала, это крайне опасно для БПЛА.
Чтобы решить эту проблему, в мае 2019 года мы провели проверку точности съемки под углом для городских многоэтажек. Цель этого теста - проверить, соответствует ли конечная точность отображения 3D-модели, созданной наклонной камерой RIY-DG4pros, требованиям к среднеквадратичному значению 5 см.
В этом тесте мы выбираем DJI M600PRO, оснащенный наклонной пятилинзовой камерой Rainpoo RIY-DG4pros.
В ответ на вышеуказанные проблемы и для увеличения сложности мы специально выбрали для тестирования две ячейки со средней высотой здания 100 метров.
Контрольные точки устанавливаются в соответствии с картой GOOGLE, а окружающая среда должна быть максимально открытой и беспрепятственной. Расстояние между точками находится в пределах 150-200м.
Контрольная точка представляет собой квадрат 80 * 80, разделенный на красный и желтый в соответствии с диагональю, чтобы обеспечить четкое определение центра точки при слишком сильном отражении или недостаточном освещении для повышения точности.
В целях безопасности эксплуатации мы зарезервировали безопасную высоту 60 метров, а БПЛА пролетел на 160 метров. Чтобы обеспечить перекрытие кровли, мы также увеличили коэффициент перекрытия. Коэффициент продольного перекрытия составляет 85%, коэффициент поперечного перекрытия составляет 80%, а БПЛА летел со скоростью 9,8 м / с.
Используйте программное обеспечение «Sky-Scanner» (разработанное Rainpoo), чтобы загрузить и предварительно обработать исходные фотографии, а затем импортировать их в программное обеспечение для 3D-моделирования ContextCapture одним нажатием кнопки.
Время: 15ч.
3D моделирование
время: 23ч.
Из диаграммы сетки искажений видно, что искажение объектива RIY-DG4pros чрезвычайно мало, а окружность почти полностью совпадает со стандартным квадратом;
Благодаря оптической технологии Rainpoo мы можем контролировать среднеквадратичное значение в пределах 0,55, что является важным параметром точности 3D-модели.
Можно видеть, что расстояние между главной точкой центральной вертикальной линзы и основной точкой наклонных линз составляет: 1,63 см, 4,02 см, 4,68 см, 7,99 см, за вычетом фактической разницы в положениях, значения погрешности следующие: 4,37 см, -1,98 см, -1,32 см, 1,99 см, максимальная разница положения составляет 4,37 см, синхронизацией камеры можно управлять в течение 5 мс;
Среднеквадратичное значение прогнозируемых и фактических контрольных точек составляет от 0,12 до 0,47 пикселей.
Мы можем видеть, что, поскольку в RIY-DG4pros используются линзы с большим фокусным расстоянием, дом в нижней части 3D-модели очень хорошо виден. Минимальный интервал времени экспозиции камеры может достигать 0,6 с, поэтому даже при увеличении коэффициента продольного перекрытия до 85% утечки фото не происходит.
Контуры высотных зданий очень четкие и в основном прямые, что также гарантирует, что мы сможем получить более точные отпечатки на модели позже.
В этом тесте сложность заключается в высоком и низком падении сцены, высокой плотности дома и сложного этажа. Эти факторы приведут к увеличению сложности полета, более высокому риску и ухудшению 3D-модели, что приведет к снижению точности кадастровой съемки.
Поскольку фокусное расстояние RIY-DG4pros больше, чем у обычных наклонных камер, оно гарантирует, что наш БПЛА может летать на достаточно безопасной высоте, а разрешение изображения наземных объектов находится в пределах 2 см. В то же время полнокадровый объектив может помочь нам запечатлеть дома под большим углом при полете в районах с высокой плотностью застройки, тем самым улучшая качество 3D-модели. Исходя из того, что все аппаратные устройства гарантированы, мы также улучшаем перекрытие полета и плотность распределения контрольных точек, чтобы обеспечить точность 3D-модели.
Косвенная фотография высотных участков при кадастровой съемке, когда-то из-за ограниченности оборудования и отсутствия опыта, может быть измерена только традиционными методами. Но влияние высотных зданий на сигнал RTK также вызывает трудности и низкую точность измерения. Если мы сможем использовать БПЛА для сбора данных, влияние спутниковых сигналов можно будет полностью исключить, а общую точность измерения можно будет значительно повысить. Так что успех этого теста имеет для нас большое значение.
Этот тест доказывает, что RIY-DG4pros действительно может управлять среднеквадратичным значением в небольшом диапазоне значений, имеет хорошую точность 3D-моделирования и может использоваться в проектах точных измерений высотных зданий.