3d mapping camera

Corporate News

Članek

Članek
Kako vrste GSD in nosilnih dronov vplivajo na relativno natančnost 3D modela

V zadnjem članku Kako zemeljske kontrolne točke in podatki PPK vplivajo na relativno natančnost 3D modela, smo omenili, da poleg GCP in PPK podatkov imata GSD in nosilni dron tudi določeno stopnjo učinkov na relativno natančnost 3D. model. Zato naredimo še en test, da ga preverimo.

Eksperiment 1: vpliv GSD na relativno natančnost 3D modela;

Pogoj 1

Nosilni dron

Poševna kamera

GCP

PPK

 CW10 VTOL

DG4pros

NE

NE

Tabela rezultatov 1:

Število predmetov

dolžina meritve (L0)

Dolžina 3D modela (L1) GSD=2cm

Dolžina 3D modela (L2) GSD=1,5 cm

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=0,0397m, DS2=0,0356m

Pogoj 2

Nosilni dron

Poševna kamera

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

da

št

Tabela rezultatov 2:

Število predmetov

dolžina meritve (L0)

Dolžina 3D modela (L1) GSD=2cm

Dolžina 3D modela (L2) GSD=1,5 cm

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=0,0328m, DS2=0,0259m

Pogoj 3

Nosilni dron

Poševna kamera

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

NE

DA

 

Tabela rezultatov 3:

Število predmetov

dolžina meritve (L0)

Dolžina 3D modela (L1) GSD=2cm

Dolžina 3D modela (L2) GSD=1,5 cm

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=0,0342m, DS2=0,0328m

Pogoj 4

Nosilni dron

Poševna kamera

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

DA

DA

Tabela rezultatov 4:

Število predmetov

dolžina meritve (L0)

Dolžina 3D modela (L1) GSD=2cm

Dolžina 3D modela (L2) GSD=1,5 cm

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=0,0308m, DS2=0,0249m

Zaključki

Spremenljivke poskusa 1 so:

1: z/brez podatkov PPK.

2: Z/brez GCP.

3: različni GSD: 1,5 cm ali 2 cm

Po analizi štirih sklopov eksperimentalnih podatkov lahko naredimo naslednje zaključke:

 

Ko je poševna kamera DG4Pros:

(1) Z/brez zemeljske kontrolne točke (GCP) in podatkov PPK, vključenih v AT triangulacijo, pa naj gre za VTOL ali večrotorski dron, ne glede na to, ali je GSD 2 cm ali 1,5 cm, 3D model, ki ga je izdelala poševna kamera DG4Pros lahko izpolni zahteve glede napake relativne natančnosti Ds≤10cm (dejansko ≤5cm).

(2) Če je GSD ena spremenljivka, je relativna natančnost 3D modela z GSD=1,5 cm boljša od GSD=2 cm.

Eksperiment 2: vpliv tipov drona nosilca na relativno natančnost 3D modela

Pogoj 1

Poševna kamera

GCP

PPK

GSD

DG4pros

NE

NE

1,5 cm

Tabela rezultatov 1:

Število predmetov

dolžina meritve (L0)

Dolžina 3D modela (L1) CW10

Dolžina 3D modela (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

Pogoj 2

Poševna kamera

GCP

PPK

GSD

DG4pros

DA

NE

1,5 cm

 

Tabela rezultatov 2:

Število predmetov

dolžina meritve (L0)

Dolžina 3D modela (L1) CW10

Dolžina 3D modela (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=0,0259m, DS2=0,256m

Zaključki

Spremenljivke poskusa 2 so:

1: Z/brez GCP.

2: Različen dron nosilca: dron VTOL ali dron z več rotorji

Po analizi dveh nizov eksperimentalnih podatkov lahko naredimo naslednje zaključke:

 

Ko je poševna kamera DG4Pros:

(1) Z/brez zemeljske kontrolne točke (GCP), ne glede na to, ali gre za VTOL ali dron z več rotorji, lahko 3D model, ki ga je izdelala poševna kamera DG4Pros, izpolnjuje zahteve glede relativne napake natančnosti Ds≤10cm (Dejansko ≤5cm).

(2) Kadar je vrsta drona nosilca ena spremenljivka, je relativna natančnost 3D modela z več rotorji boljša kot pri VTOL, vendar razlika ni zelo velika.