Rainpoo продуктуларынын сериясынын R&D линиясы

Фокустун узундугу 3D моделдөөнүн натыйжаларына кандай таасир этет деген теманы киргизүү аркылуу сиз фокустун узундугу менен FOV ортосундагы байланышты алдын ала түшүнө аласыз. Учуу параметрлерин орнотуудан 3D моделдөө процессине чейин бул эки параметр ар дайым өз ордун ээлейт. Ошентип, бул эки параметр 3D моделдөө натыйжаларына кандай таасир этет? Бул макалада биз Rainpoo продукттун R&D процессиндеги байланышты кантип тапканын жана учуунун бийиктиги менен 3D моделдин жыйынтыгынын ортосундагы карама-каршылыктын ортосундагы балансты кантип табуу керектигин тааныштырабыз.

1、D2ден D3кө чейин

RIY-D2 атайын кадастрдык изилдөө долбоорлору үчүн иштелип чыккан продукт болуп саналат. Бул ошондой эле ачылуучу жана ички объектив дизайнын кабыл алган эң алгачкы кыйгач камера. D2 моделдөөнүн жогорку тактыгына жана жакшы моделдөө сапатына ээ, ал жалпак рельефте жана өтө бийик эмес полдор менен сахнаны моделдөө үчүн ылайыктуу. Бирок, чоң түшүү, татаал рельеф жана топография (анын ичинде жогорку вольттуу линиялар, морлор, базалык станциялар жана башка бийик имараттар) үчүн дрондун учуу коопсуздугу чоң көйгөй болуп калат.

Иш жүзүндөгү операцияларда кээ бир кардарлар учуу бийиктигин жакшы пландаштырышкан эмес, бул дрондун жогорку чыңалуудагы линияларын илинип же базалык станцияга тийип калышына себеп болгон; Же кээ бир дрондор кооптуу жерлерден өтүү бактысы болгонуна карабастан, алар абадан түшкөн сүрөттөрдү текшергенде гана дрондор кооптуу жерлерге абдан жакын экенин билишкен.. Бул коркунучтар жана жашыруун коркунучтар көбүнчө кардарларга чоң мүлктүк жоготууларды алып келет.

Сүрөттө базалык станция көрсөтүлөт, сиз анын дронго абдан жакын экенин, ага тийип калышы мүмкүн экенин көрө аласыз Ошондуктан, көптөгөн кардарлар бизге сунуштарды беришти: Узун фокустук узундуктагы кыйгач камера пилотсуз учактын учуу бийиктигин бийик кылып, учуу коопсузураак болушу үчүн долбоорлонсо болобу? Кардардын муктаждыктарына жараша, D2 негизинде, биз RIY-D3 деп аталган узун фокустук узундуктагы версиясын иштеп чыктык. D2 менен салыштырганда, ошол эле токтомдо, D3 учкучсуз учуучу учактын бийиктигин болжол менен 60% га жогорулата алат.

D3 R&D учурунда биз ар дайым узунураак фокустун узундугу учуунун бийиктигине, моделдөө сапатынын жакшырышына жана жогорку тактыкка ээ болот деп ишенчүбүз. Бирок иш жүзүндө иштегенден кийин, биз күткөндөй эмес экенин, D2 менен салыштырып көрдүк, D3 тарабынан курулган 3D модели салыштырмалуу чыңалып, жумуштун натыйжалуулугу салыштырмалуу төмөн болгон.

аты	Riy-D2/D3
Салмагы	850г
Өлчөм	19018088мм
Сенсор түрү	APS-C
CMOS өлчөмү	23,5мм×15,6мм
Пикселдин физикалык өлчөмү	3.9um
Жалпы пикселдер	120MP
Минималдуу экспозиция убакыт аралыгы	1с
Камеранын экспозиция режими	Изохроникалык/Изометриялык экспозиция
фокустук аралык	D2 үчүн 20мм/35ммD3 үчүн 35мм/50мм
Электр камсыздоо	Бирдиктүү камсыздоо (Дрон менен күч)
эс тутум сыйымдуулугу	320G
Маалыматтарды жүктөө ылдамдыгы	≥70M/s
Иш температурасы	-10°C~+40°C
Микропрограмма жаңыртуулары	Акысыз
IP баасы	IP 43

2, Фокустун узундугу менен моделдөө сапатынын ортосундагы байланыш

Фокустун узундугу менен моделдөө сапатынын ортосундагы байланышты көпчүлүк кардарлар түшүнүү оңой эмес, атүгүл көптөгөн кыйшык камера өндүрүүчүлөрү узун фокустук узундуктагы объектив сапатты моделдөө үчүн пайдалуу деп жаңылышат.

Бул жерде чыныгы кырдаал: башка параметрлери бирдей болгон имараттын фасады үчүн, фокустун узундугу канчалык көп болсо, моделдөө бирдейлиги ошончолук начар болот. Бул жерде кандай логикалык байланыш бар?

Акыркы чыгармада Фокустун узундугу 3D моделдөө натыйжаларына кандай таасир этет биз муну айттык:

Башка параметрлер бирдей болгон шартта, фокустун узундугу учуунун бийиктигине гана таасирин тийгизет. Жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй, эки түрдүү фокустук линзалар бар, кызыл түс узун фокустук линзаны, көк түс кыска фокустук линзаны билдирет. Узун фокустук линза менен дубалдын түзүүчү максималдуу бурчу α, ал эми кыска фокустук линза менен дубалдын эң чоң бурчу β. Албетте:

Бул "бурч" эмнени билдирет? Линзанын FOV чети менен дубалдын ортосундагы бурч канчалык чоң болсо, линза дубалга салыштырмалуу ошончолук горизонталдуу болот. Имараттын фасаддары боюнча маалымат чогултууда кыска фокалдык линзалар дубалдын маалыматын туурасынан чогулта алат, ал эми анын негизиндеги 3D моделдер фасаддын текстурасын жакшыраак чагылдыра алат. Ошондуктан, фасаддары бар көрүнүштөр үчүн линзанын фокустук аралыгы канчалык кыска болсо, чогултулган фасад маалыматы ошончолук бай болот жана моделдөө сапаты ошончолук жакшы болот.

Карниздери бар имараттар үчүн, ошол эле жердеги резолюция шартында, линзанын фокустук аралыгы канчалык узун болсо, дрондун учуу бийиктиги канчалык жогору болсо, карниздин астындагы сокур тактар ошончолук көп болсо, моделдөө сапаты ошончолук начар болот. Ошентип, бул сценарийде фокустук узундуктагы линзалуу D3 кыскараак фокустук узундуктагы линзалар менен D2 менен атаандаша албайт.

3、Дрондун учуу бийиктиги менен 3D моделдин сапатынын ортосундагы карама-каршылык

Фокустук узундуктун логикалык байланышына жана моделдин сапатына ылайык, эгерде линзанын фокустук аралыгы жетишээрлик кыска жана FOV бурчу жетишээрлик чоң болсо, көп линзалуу камера таптакыр кереги жок. Супер кең бурчтуу линза (балык көзүнүн линзасы) бардык багыттагы маалыматты чогулта алат. Төмөндө көрсөтүлгөндөй:

Линзанын фокус аралыгын мүмкүн болушунча кыска кылып долбоорлоо жакшы эмеспи?

Ультра кыска фокус аралыгы менен шартталган чоң бурмалоо көйгөйүн айтпаганда да. Эгерде кыйгач камеранын орто линзасынын фокустук узундугу 10 мм болуп эсептелсе жана маалыматтар 2 см резолюцияда чогултулса, дрондун учуу бийиктиги болгону 51 метрди түзөт.

Албетте, эгерде дрон жумуштарды аткаруу үчүн ушундай жол менен иштелип чыккан кыйгач камера менен жабдылган болсо, анда бул, албетте, кооптуу болот.

PS: Ультра кең бурчтуу объектив кыйгач фотосүрөттөрдү моделдөөдө сценаларды чектелген колдонууга ээ болсо да, анын Lidar моделдөө үчүн практикалык мааниси бар. Буга чейин бир атактуу Lidar компаниясы биз менен байланышып, жердин объектилерин чечмелөө жана текстураны чогултуу үчүн Lidar менен орнотулган кең бурчтуу линзалуу аба камерасын иштеп чыгууга үмүттөнүшкөн.

4、D3ден DG3ке чейин

D3 R&D бизге кыйгач сүрөткө тартуу үчүн фокустун узундугу монотондуу узун же кыска болушу мүмкүн эмес экенин түшүндү. Узундугу моделдин сапатына, иштөөнүн натыйжалуулугуна жана учуунун бийиктигине тыгыз байланыштуу. Ошентип, линзаларды изилдөө жана өнүктүрүүдө биринчи маселе каралышы керек: линзалардын фокус аралыктарын кантип орнотуу керек?

Кыска фокус жакшы моделдөө сапатына ээ, бирок учуу бийиктиги төмөн болсо да, ал дрондун учуу үчүн коопсуз эмес. Дрондордун коопсуздугун камсыз кылуу үчүн фокустун узундугу узунураак иштелип чыгышы керек, бирок узунураак фокустук аралык иштөөнүн натыйжалуулугуна жана моделдөө сапатына таасирин тийгизет. Учуунун бийиктиги менен 3D моделдөө сапатынын ортосунда белгилүү бир карама-каршылык бар. Биз бул карама-каршылыктардын ортосунда компромисс издешибиз керек.

Ошентип, D3ден кийин, бул карама-каршы факторлорду ар тараптуу карап чыгуунун негизинде, биз DG3 кыйгач камерасын иштеп чыктык. DG3 D2нин 3D моделдөө сапатын да, D3 учуу бийиктигин да эске алат, ошону менен бирге жылуулукту таркатуучу жана чаңды кетирүүчү системаны кошуп, аны туруктуу канаттуу же VTOL учкучсуз учактарында да колдонсо болот. DG3 - Rainpoo үчүн эң популярдуу кыйгач камера, ал ошондой эле рынокто эң көп колдонулган кыйгач камера.

аты	Riy-DG3
Салмагы	650г
Өлчөм	17016080мм
Сенсор түрү	APS-C
CCD өлчөмү	23,5мм×15,6мм
Пикселдин физикалык өлчөмү	3.9um
Жалпы пикселдер	120MP
Минималдуу экспозиция убакыт аралыгы	0,8с
Камеранын экспозиция режими	Изохроникалык/Изометриялык экспозиция
фокустук аралык	28мм/40мм
Электр камсыздоо	Бирдиктүү камсыздоо (Дрон менен күч)
эс тутум сыйымдуулугу	320/640G
Маалыматтарды жүктөө ылдамдыгы	≥80M/s
Иш температурасы	-10°C~+40°C
Микропрограмма жаңыртуулары	Акысыз
IP баасы	IP 43

5、DG3тен DG3Prosко чейин

RIY-Pros сериясындагы кыйгач камера моделдөө сапатын жакшырта алат. Ошентип, профессионалдар линзанын жайгашуусунда жана фокустук узундукта кандай өзгөчө дизайнга ээ? Бул чыгарылышта биз Pros параметрлеринин артындагы дизайн-логиканы киргизүүнү улантабыз.

6、Кыйшык линза бурчу жана моделдөө сапаты

Мурунку мазмунда мындай көрүнүш айтылган: фокус аралыгы канчалык кыска болсо, көрүү бурчу ошончолук чоң болот, имараттын фасады боюнча көбүрөөк маалымат чогултулушу мүмкүн жана моделдөө сапаты ошончолук жакшы болот.

Албетте, акылга сыярлык фокус узундугун коюудан тышкары, моделдөө эффектин жакшыртуу үчүн дагы башка жолду колдоно алабыз: кыйгач линзалардын бурчун түздөн-түз жогорулатуу, алар дагы көп фасад маалыматын чогулта алат.

Бирок, чындыгында, чоңураак кыйгач бурч орнотуу моделдөө сапатын жакшыртса да, эки терс таасири бар:

1: Иштин натыйжалуулугу төмөндөйт. кыйгач бурчтун өсүшү менен , учуу маршрутунун сырткы кеңейиши да бир топ көбөйөт. Кийик бурч 45 ° ашканда, учуунун натыйжалуулугу кескин төмөндөйт.

Мисалы, Leica RCD30 профессионалдуу аэрофотокамера, анын кыйшаюу бурчу болгону 30°, бул дизайндын себептеринин бири - иш натыйжалуулугун жогорулатуу.

2: Эгер кыйгач бурч өтө чоң болсо, күн нуру камерага оңой кирип, жаркырап калат (өзгөчө тумандуу күндүн эртең менен жана түштөн кийин). Rainpoo кыйгач камерасы ички линзанын дизайнын эң биринчи кабыл алган. Бул дизайн линзалар кыйгач күн нурунун таасиринен алдын алуу үчүн капюшон кошуу менен барабар.

Айрыкча кичинекей учкучсуз учактар үчүн, жалпысынан, алардын учуу мамилеси салыштырмалуу начар. Объективдин кыйгач бурчу жана дрондун мамилеси коюлгандан кийин, адашкан жарык камерага оңой кирип, жаркырап калуу көйгөйүн андан ары күчөтөт.

7, Маршруттун кайталанышы жана моделдөө сапаты

Тажрыйбага ылайык, моделдин сапатын камсыз кылуу үчүн космостогу ар кандай объект үчүн учуу учурунда линзалардын беш тобунун текстуралык маалыматын жабуу эң жакшы.

Муну түшүнүү оңой. Мисалы, биз байыркы имараттын 3D моделин курабыз десек, тегерек учуунун моделдөө сапаты төрт тараптан бир нече гана сүрөт тартуунун сапатына караганда алда канча жакшыраак болушу керек.

Капталган сүрөттөр канчалык көп болсо, анда мейкиндик жана текстуралык маалымат ошончолук көп болот жана моделдөө сапаты ошончолук жакшы болот. Бул кыйгач сүрөткө тартуу үчүн учуу маршрутунун кайталанышынын мааниси.

Кайталануу даражасы 3D моделдин сапатын аныктоочу негизги факторлордун бири болуп саналат. Кийик сүрөткө тартуунун жалпы көрүнүшүндө, кайталануу ылдамдыгы негизинен 80% багытты жана 70% капталды түзөт (чыныгы маалыматтар ашыкча).

Чындыгында, капталдар үчүн бирдей деңгээлде дал келгени эң жакшы, бирок өтө бийик каптал капталдары учуунун эффективдүүлүгүн кескин төмөндөтөт (айрыкча, туруктуу канаттуу дрондор үчүн), ошондуктан эффективдүүлүктүн негизинде, жалпы капталдардын капталдыгы төмөнкүдөй болот: баштын дал келиши.

Кеңештер: Иштин натыйжалуулугун эске алуу менен, бири-бирин кайталаган даража мүмкүн болушунча жогору эмес. Белгилүү бир "стандарттан" ашкандан кийин, кайталанган даражаны жакшыртуу 3D моделине чектелген таасирин тийгизет. Биздин эксперименталдык пикирибизге ылайык, кээде кайталанууну көбөйтүү моделдин сапатын төмөндөтөт. Мисалы, 3 ~ 5 см резолюциядагы моделдөө сценасы үчүн, төмөнкү кабатталуу даражасынын моделдөө сапаты кээде жогорку кабатталган даражага караганда жакшыраак болот.

8、Теориялык кайталануунун ортосундагы айырма

Учур алдында биз 80% багытты жана 70% капталдан жабышты, бул жөн гана теориялык дал келүү. Учуу учурунда дронго аба агымы таасир этет,жана мамиленин өзгөрүшү чыныгы кайталануунун теориялык кайталануусунан аз болушуна алып келет.

Жалпысынан алганда, бул көп роторлуу же туруктуу канаттуу дронбу, учуу мамилеси канчалык начар болсо, 3D моделдин сапаты ошончолук начар. Кичирээк көп роторлуу же туруктуу канаттуу учкучсуз учактар салмагы боюнча жеңил жана көлөмү боюнча кичине болгондуктан, алар тышкы аба агымынын кийлигишүүсүнө кабылышат. Алардын учуу мамилеси жалпысынан орто/чоң көп роторлуу же туруктуу канаттуу дрондордон анчалык жакшы эмес, натыйжада кээ бир жер тилкесинде иш жүзүндө бири-бирин кайталоо даражасы жетишсиз болуп, акыры моделдөө сапатына таасирин тийгизет.

9、Көп кабаттуу үйлөрдү 3D моделдөөдөгү кыйынчылыктар

Имараттын бийиктиги өскөн сайын 3D моделдөөнүн кыйынчылыгы күчөйт. Биринчиси, көп кабаттуу имарат дрондун учуп кетүү коркунучун жогорулатат, экинчиси, имараттын бийиктиги өскөн сайын бийик бөлүктөрдүн бири-бирине дал келиши кескин азайып, натыйжада 3D моделдин сапаты начар болот.

1 Кайталануунун жогорулашынын таасири 3D Көп кабаттуу имараттын сапатын моделдөө

Жогорудагы көйгөй үчүн көптөгөн тажрыйбалуу кардарлар бир чечимге келишти: кайталануу даражасын жогорулатуу. Чынында эле, кайталануу даражасын жогорулатуу менен, моделдин таасири абдан жакшыртат. Төмөндө биз жасаган эксперименттердин салыштыруусу келтирилген:

Жогорудагы салыштыруу аркылуу биз төмөнкүлөрдү табабыз: кабатталуу даражасынын жогорулашы аз кабаттуу имараттарды моделдөө сапатына аз таасир этет; бирок көп кабаттуу имараттарды моделдөө сапатына чоң таасирин тийгизет.

Бирок, кайталануу даражасы жогорулаган сайын, аэрофотосүрөттөрдүн саны көбөйөт жана маалыматтарды иштетүү убактысы да көбөйөт.

2 The Influence of фокустук аралык боюнча 3D Көп кабаттуу имараттын сапатын моделдөө

Биз мурунку мазмунда мындай тыянак чыгарганбыз:үчүн фасад курулушу 3D моделдөө көрүнүштөрү, фокус аралыгы канчалык узун болсо, моделдөө ошончолук начар болот сапаты. Бирок, бийик аймактарды 3D моделдөө үчүн моделдөө сапатын камсыз кылуу үчүн көбүрөөк фокус аралыгы талап кылынат. Төмөндө көрсөтүлгөндөй:

Ошол эле резолюциянын жана бири-бирин кайталаган даражадагы шарттарда, узун фокустук узундуктагы линзалар чатырдын иш жүзүндөгү кайталануу даражасын жана көп кабаттуу имараттарды моделдөө сапатына жетишүү үчүн жетиштүү коопсуз учуу бийиктигин камсыздай алат.

Мисалы, DG4pros кыйгач камерасы көп кабаттуу имараттарды 3D моделдештирүү үчүн колдонулганда, ал моделдөөнүн жакшы сапатына гана жетпестен, тактык дагы 1: 500 кадастрдык сурамжылоонун талаптарына жете алат, бул узун фокустун артыкчылыгы болуп саналат. узундуктагы линзалар.

Иш: Ийгиликтүү сүрөт тартуу учуру

10、RIY-Pros сериясындагы кыйгач камералар

Жакшыраак моделдештирүү сапатына жетүү үчүн, ошол эле токтомдун шартында, жетиштүү дал келүүнү жана көрүүнүн чоң талааларын камсыз кылуу керек. Жердин бийиктиги чоң айырмачылыктары бар аймактар же бийик имараттар үчүн линзанын фокустук аралыгы да моделдөө сапатына таасир этүүчү маанилүү фактор. Жогорудагы принциптердин негизинде, Rainpoo RIY-Pros сериясынын кыйшык камералары объективде төмөнкү үч оптималдаштырууну жасашкан:

1 Линздин схемасын өзгөртүүses

Pros сериясындагы кыйгач камералар үчүн анын формасы тегеректен төрт бурчка чейин өзгөрүп турганы эң интуитивдик сезим. Бул өзгөрүүнүн эң түздөн-түз себеби - линзалардын схемасы өзгөргөн.

Бул макеттин артыкчылыгы камеранын өлчөмүн кичирейтүү жана салмагы салыштырмалуу жеңилирээк болушу мүмкүн. Бирок, бул жайгашуу сол жана оң кыйгач линзалардын бири-бирин кайталоо даражасынын алдыңкы, ортоңку жана арткы перспективаларга караганда төмөн болушуна алып келет: башкача айтканда, А көлөкөсүнүн аянты В көлөкөсүнүн аянтынан кичине.

Мурда айтылгандай, учуунун эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн, каптал капталдашуу рубриканын кабатталуусунан жалпысынан кичине, жана бул "курчап турган макет" капталдагы кабатталууну андан ары азайтат, ошондуктан каптал 3D модели 3D рубрикасына караганда начарыраак болот. модель.

Ошентип, RIY-Pros сериясы үчүн Rainpoo линзалардын түзүлүшүн төмөнкүгө өзгөрттү: параллелдүү жайгашуу. Төмөндө көрсөтүлгөндөй:

Бул макет форманын жана салмактын бир бөлүгүн курмандыкка чалдыгат, бирок артыкчылыгы бул жетиштүү капталдан бири-бирине дал келүүнү камсыздай алат жана жакшыраак моделдөө сапатына жете алат. Чыныгы учуу пландаштырууда, RIY-Pros учуунун натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн кээ бир капталдарды кыскарта алат.

2 бурчун тууралаңыз кыйгач ленсеs

"Параллель жайгаштыруунун" артыкчылыгы, ал жетишерлик кайталанууну гана камсыз кылбастан, каптал FOVди жогорулатат жана имараттардын көбүрөөк текстуралык маалыматын чогулта алат.

Ошонун негизинде, биз ошондой эле кыйгач линзалардын фокустук аралыгын көбөйттүк, анын ылдыйкы чети мурунку “курчап турган макеттин” төмөнкү четине дал келип, төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бурчтун каптал көрүнүшүн андан ары көбөйттүк:

Бул макеттин артыкчылыгы кыйгач линзалардын бурчу өзгөртүлгөнү менен, учуунун натыйжалуулугуна таасирин тийгизбейт. Жана каптал линзалардын FOV абдан жакшыртылгандан кийин, көбүрөөк фасад маалыматы чогултулушу мүмкүн жана моделдөө сапаты, албетте, жакшырат.

Контрасттык эксперименттер ошондой эле линзалардын салттуу жайгашуусуна салыштырмалуу Pros сериясынын жайгашуусу 3D моделдердин каптал сапатын чындап жакшырта аларын көрсөтүп турат.

Сол жакта салттуу камера менен курулган 3D модели, ал эми оң жакта Pros камерасы тарабынан курулган 3D модели.

3 Фокустун узундугун көбөйтүү кыйгач линзалар

RIY-Pros кыйгач камераларынын линзалары салттуу "айлануу макетинен" "параллелдик макетке" өзгөртүлүп, кыйгач линзалар менен тартылган сүрөттөрдүн жакынкы чекиттин алыскы чекитине карата катышы да жогорулайт.

Катыштын критикалык мааниден ашпасын камсыз кылуу үчүн, Pros кыйгач линзалар фокустук узундугу мурункуга караганда 5% ~ 8% га көбөйдү.

аты	Riy-DG3 Pros
Салмагы	710г
Өлчөм	13014299.5мм
Сенсор түрү	APS-C
CCD өлчөмү	23,5мм×15,6мм
Пикселдин физикалык өлчөмү	3.9um
Жалпы пикселдер	120MP
Минималдуу экспозиция убакыт аралыгы	0,8с
Камеранын экспозиция режими	Изохроникалык/Изометриялык экспозиция
фокустук аралык	28мм/43мм
Электр камсыздоо	Бирдиктүү камсыздоо (Дрон менен күч)
эс тутум сыйымдуулугу	640G
Маалыматтарды жүктөө ылдамдыгы	≥80M/s
Иш температурасы	-10°C~+40°C
Микропрограмма жаңыртуулары	Акысыз
IP баасы	IP 43