Как типы GSD и дронов-носителей влияют на относительную точность 3D-модели

В последней статье Как наземные контрольные точки и данные PPK влияют на относительную точность 3D-модели, мы упоминали, что помимо данных GCP и PPK, GSD и дрон-носитель также в определенной степени влияют на относительную точность 3D-модели. Поэтому мы проводим еще один тест, чтобы проверить это.

Эксперимент 1: влияние GSD на относительную точность 3D-модели;

Состояние 1

Дрон-перевозчик	Косая камера	GCPs	PPK
СВВП CW10	DG4pros	НЕТ	НЕТ

Таблица результатов 1:

Количество объектов	длина измерения (L0)	Длина 3D-модели (L1) GSD = 2 см.	Длина 3D-модели (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	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 = 0,0397 м ， DS2 = 0,0356 м

Условие 2

Дрон-перевозчик	Косая камера	GCPs	PPK
СВВП CW10	DG4pros	да	Нет

Таблица результатов 2:

Количество объектов	длина измерения (L0)	Длина 3D-модели (L1) GSD = 2 см.	Длина 3D-модели (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	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 = 0,0328 м ， DS2 = 0,0259 м

Условие 3

Дрон-перевозчик	Косая камера	GCPs	PPK
СВВП CW10	DG4pros	НЕТ	ДА

Таблица результатов 3:

Количество объектов	длина измерения (L0)	Длина 3D-модели (L1) GSD = 2 см.	Длина 3D-модели (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	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	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 = 0,0342 м ， DS2 = 0,0328 м

Условие 4

Дрон-перевозчик	Косая камера	GCPs	PPK
СВВП CW10	DG4pros	ДА	ДА

Таблица результатов 4:

Количество объектов	длина измерения (L0)	Длина 3D-модели (L1) GSD = 2 см.	Длина 3D-модели (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	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
7	12,147	12,13	12.12	0,02	0,03
8	7,526	7,49	7,51	0,04	0,02
8	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
10	4,281	4,16	4,28	0,12	0,00
11	14,675	14,66	14,68	0,02	0,00
11	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
15	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
19	14,411	14,40	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 = 0,0308 м ， DS2 = 0,0249 м

Выводы

Переменные эксперимента 1:

1: с / без данных PPK.

2: С / без опорных точек.

3: разные GSD ： 1,5 см или 2 см

После анализа четырех наборов экспериментальных данных можно сделать следующие выводы:

Когда наклонная камера - DG4Pros:

(1) С / без наземной контрольной точки (GCP) и данных PPK, задействованных в триангуляции AT, будь то вертикальный взлет или многороторный дрон, независимо от того, составляет ли GSD 2 см или 1,5 см, 3D-модель, построенная с помощью наклонной камеры DG4Pros может соответствовать требованиям относительной погрешности точности Ds≤10cm (на самом деле ≤5cm).

(2) Когда GSD является единственной переменной, относительная точность 3D-модели с GSD = 1,5 см лучше, чем GSD = 2 см.

Эксперимент 2: влияние типов дронов-носителей на относительную точность 3D-модели

Состояние 1

Косая камера	GCPs	PPK	GSD
DG4pros	НЕТ	НЕТ	1,5 см

Таблица результатов 1:

Количество объектов	длина измерения (L0)	Длина 3D-модели (L1) CW10	Длина 3D-модели (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 = 0,0356 м ， DS2 = 0,342 м

Условие 2

Косая камера	GCPs	PPK	GSD
DG4pros	ДА	НЕТ	1,5 см

Таблица результатов 2:

Количество объектов	длина измерения (L0)	Длина 3D-модели (L1) CW10	Длина 3D-модели (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	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 = 0,0259 м ， DS2 = 0,256 м

Выводы

Переменные эксперимента 2:

1: С / без опорных точек.

2: Другой дрон-носитель: беспилотный летательный аппарат с вертикальным взлетом или многороторный дрон.

После анализа двух наборов экспериментальных данных можно сделать следующие выводы:

Когда наклонная камера - DG4Pros:

(1) С наземной контрольной точкой (GCP) или без нее, будь то вертикальный взлет или многороторный дрон, трехмерная модель, построенная с помощью наклонной камеры DG4Pros, может соответствовать требованиям относительной погрешности точности Ds≤10 см (на самом деле ≤5 см).

(2) Когда типы дронов-носителей являются единственной переменной, относительная точность 3D-модели с несколькими роторами лучше, чем с вертикальным взлетом, но разница не очень большая.

Предыдущий:Как фокусное расстояние влияет на результаты 3D-моделирования

Следующий:Синхронизация экспозиции

Возвращение

Косые камеры RIY

Однообъективные камеры RIE

Аксессуары

Профессиональный

Лучше, чем легче

Сэкономить время

Изучите операцию за 10 минут

Высокое качество и точность изображения

Синхронизация экспозиции

Надежный и безопасный

Может быть интегрирован со многими типами дронов

Обзор / ГИС

Умный город

Строительство / Горное дело

Туризм / Защита древних построек

Военная полиция

Статья

Эксперимент 1: влияние GSD на относительную точность 3D-модели;

Состояние 1

Таблица результатов 1:

Условие 2

Таблица результатов 2:

Условие 3

Таблица результатов 3:

Условие 4

Таблица результатов 4:

Выводы

Эксперимент 2: влияние типов дронов-носителей на относительную точность 3D-модели

Состояние 1

Таблица результатов 1:

Условие 2

Таблица результатов 2:

Выводы

ПРОДУКТЫ+

ПРИЛОЖЕНИЯ+

Статья+

О нас+

СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ