Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Corporate News

Статья

Статья
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

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

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-перевозчик: дрон 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 вертикально-вертикальный или многороторный дрон, трехмерная модель, построенная с помощью наклонной камеры DG4Pros, может соответствовать требованиям относительной погрешности точности Ds≤10 см (фактически ≤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.