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

V zadnjem članku Kako zemeljske nadzorne točke in podatki PPK vplivajo na relativno natančnost 3D modela smo omenili, da poleg podatkov GCP in PPK določita stopnja učinka na relativno natančnost 3D-ja tudi brezpilotni zrakoplov GSD in nosilec model. Torej naredimo še en test, da ga preverimo.

Poskus 1: učinek GSD na relativno natančnost 3D modela;

Pogoj 1

Dron nosilca	Poševna kamera	GCP	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	ŠT	ŠT

Tabela rezultatov 1:

Število predmetov	merilna dolžina （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 = 0,0397 m, DS2 = 0,0356 m

Pogoj 2

Dron nosilca	Poševna kamera	GCP	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	Da	Ne

Tabela rezultatov 2:

Število predmetov	merilna dolžina （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 = 0,0328 m, DS2 = 0,0259 m

Pogoj 3

Dron nosilca	Poševna kamera	GCP	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	ŠT	DA

Tabela rezultatov 3:

Število predmetov	merilna dolžina （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

Dron nosilca	Poševna kamera	GCP	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	DA	DA

Tabela rezultatov 4:

Število predmetov	merilna dolžina （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
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 = 0,0308m, DS2 = 0,0249m

Zaključki

Spremenljivke poskusa 1 so:

1: z / brez podatkov PPK.

2: z / brez GCP-jev.

3: različni GSD: 1,5 cm ali 2 cm

Po analizi štirih nizov eksperimentalnih podatkov lahko ugotovimo naslednje:

Ko je poševna kamera DG4Pros:

(1) Z / brez talne kontrolne točke (GCP) in podatkov PPK, vključenih v triangulacijo AT, ne glede na to, ali gre za VTOL ali dron z več rotorji, ne glede na to, ali je GSD 2 cm ali 1,5 cm, 3D model, zgrajen s poševno kamero DG4Pros lahko izpolnjuje zahteve glede relativne napake natančnosti Ds≤10cm (dejansko ≤5cm).

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

Preizkus 2: učinek nosilcev brezpilotnih letal na relativno natančnost 3D modela

Pogoj 1

Poševna kamera	GCP	PPK	GSD
DG4pros	ŠT	ŠT	1,5 cm

Tabela rezultatov 1:

Število predmetov	merilna dolžina （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 = 0,0356 m, DS2 = 0,342 m

Pogoj 2

Poševna kamera	GCP	PPK	GSD
DG4pros	DA	ŠT	1,5 cm

Tabela rezultatov 2:

Število predmetov	merilna dolžina （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 eksperimenta 2 so:

1: z / brez GCP-jev.

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

Po analizi dveh nizov eksperimentalnih podatkov lahko ugotovimo naslednje:

Ko je poševna kamera DG4Pros:

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

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

Prejšnja:Kako goriščnica vpliva na rezultate 3D modeliranja

Naslednji:Izpostavljenost sinhronizaciji

Vrni se