Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Corporate News

Članek

Članek
Raziskovalna in razvojna linija serije izdelkov Rainpoo

Z uvedbo Kako goriščna razdalja vpliva na rezultate 3D modeliranja lahko predhodno razumete povezavo med goriščno razdaljo in FOV. Od nastavitve parametrov leta do postopka 3D modeliranja imata ta dva parametra vedno svoje mesto. Torej, kakšen učinek imata ta dva parametra na rezultate 3D modeliranja? V tem članku bomo predstavili, kako je Rainpoo odkril povezavo v procesu raziskav in razvoja izdelka in kako najti ravnovesje med protislovjem med višino leta in rezultatom 3D modela.

1, od D2 do D3

RIY-D2 je izdelek, posebej razvit za projekte katastrskega snemanja. To je tudi najzgodnejša poševna kamera, ki sprejme spustno sliko in notranjo lečo. D2 ima visoko natančnost modeliranja in dobro kakovost modeliranja, kar je primerno za modeliranje prizorov z ravnim terenom in ne previsokimi tlemi. Vendar pa bo pri velikem padcu, zapletenem terenu in topografiji (vključno z visokonapetostnimi vodi, dimniki, baznimi postajami in drugimi stolpnicami) velika težava varnost letenja drona.

 

V dejanskih operacijah nekatere stranke niso načrtovale dobre višine leta, zaradi česar je dron obesil visokonapetostne vodnike ali udaril v bazno postajo; Ali čeprav so nekateri brezpilotni letali imeli srečo, da so šli skozi nevarna mesta, so šele ugotovili, da so bili brezpilotni zrakoplovi zelo blizu nevarnih mest, ko so preverili zračne fotografije .. Te nevarnosti in skrite nevarnosti strankam pogosto povzročijo ogromne premoženjske izgube.

Na fotografiji je prikazana bazna postaja, lahko vidite, da je zelo blizu brezpilotnega letala, zelo verjetno bo zadel Številne stranke so nam zato dale predloge: Ali je lahko poševna kamera z dolgo goriščno razdaljo zasnovana tako, da je višina leta drona višja in je let varnejši? Na podlagi potreb strank smo na osnovi D2 razvili različico z dolgo goriščno razdaljo z imenom RIY-D3. V primerjavi z D2 lahko D3 pri enaki ločljivosti poveča višino leta drona za približno 60%.

Med raziskavami in razvojem D3 smo vedno verjeli, da ima daljša goriščna razdalja večjo višino leta, boljšo kakovost modeliranja in večjo natančnost. Toda po dejanskem delu smo ugotovili, da ni bilo po pričakovanjih, primerjajte z D2, 3D model, ki ga je izdelal D3, je bil razmeroma naporen in delovna učinkovitost je bila razmeroma nizka.

Ime Riy-D2 / D3
Utež 850g
Dimenzija 190 * 180 * 88 mm
Tip senzorja APS-C
CMOS velikost 23,5 mm × 15,6 mm
Fizična velikost slikovnih pik 3.9um
Skupno število slikovnih pik 120MP
Minimalni časovni interval izpostavljenosti 1s
Način osvetlitve fotoaparata Izokronična / izometrična izpostavljenost
Goriščna razdalja 20 mm / 35 mm za D235 mm / 50 mm za D3
Napajanje Enotna oskrba (napajanje z dronom)
zmogljivost pomnilnika 320G
Prenos podatkov se je pospešil ≥ 70M / s
Delovna temperatura -10 ° C ~ + 40 ° C
Posodobitve vdelane programske opreme Zastonj
Stopnja IP IP 43

2 Povezava med goriščno razdaljo in kakovostjo modeliranja

Povezave med goriščno razdaljo in kakovostjo modeliranja večina kupcev ni enostavno razumeti in celo številni poševni proizvajalci kamer zmotno menijo, da je objektiv z dolgo goriščno razdaljo koristen za modeliranje kakovosti.

 Dejansko stanje je takšno: ob predpostavki, da so drugi parametri enaki, za fasado stavbe je večja goriščna razdalja, slabša je modelirna enakost. Za kakšen logičen odnos gre tu?

V zadnjem umetniškem Kako goriščnica vpliva na rezultate 3D modeliranja omenili smo, da:

Pod predpostavko, da so drugi parametri enaki, bo goriščna razdalja vplivala samo na višino leta. Kot je prikazano na zgornji sliki, sta dve različni goriščni leči, rdeča pomeni dolgo goriščno lečo, modra pa kratko. Največji kot, ki ga tvorita dolga goriščna leča in stena, je α, največji kot, ki ga tvorita kratka goriščna leča in stena, pa je β. Očitno:

Kaj pomeni ta "kot"? Čim večji je kot med robom FOV leče in steno, tem bolj je leča vodoravna glede na steno. Pri zbiranju informacij o fasadah zgradb lahko kratke goriščne leče zbirajo informacije o stenah bolj vodoravno, 3D modeli, ki temeljijo na njih, pa lahko bolje odražajo teksturo fasade. Zato je pri prizorih s fasadami krajša goriščnična razdalja leče, bogatejše so zbrane informacije o fasadi in boljša kakovost modeliranja.

 

Pri zgradbah z napuščem je pod pogojem enake ločljivosti tal večja kot je goriščna razdalja leče, večja je višina leta drona, več mrtvih točk pod napuščem, slabša bo kakovost modeliranja. Torej v tem scenariju objektiv D3 z daljšo goriščno razdaljo ne more konkurirati objektivu D2 s krajšo goriščno razdaljo.

3 Protislovje med višino leta drona in kakovostjo 3D modela

Glede na logično povezavo goriščnice in kakovosti modela, če je goriščna razdalja leče dovolj kratka in kot FOV dovolj velik, sploh ni potrebna nobena kamera z več objektivi. Superširokokotna leča (leča z ribjimi očmi) lahko zbira informacije o vseh smereh. Kot je prikazano spodaj:

 

Ali ni v redu oblikovati goriščnice objektiva čim krajše?

Da ne omenjam problema velikega popačenja, ki ga povzroča ultra kratka goriščnica. Če je goriščna razdalja pravokotne leče poševne kamere zasnovana na 10 mm in se podatki zbirajo v ločljivosti 2 cm, je višina leta drona le 51 metrov.

 Očitno bo, če bo brezpilotni zrakoplov opremljen s poševno kamero, zasnovano tako, da opravlja dela, zagotovo nevaren.

PS: Čeprav ima ultraširokokotni objektiv omejeno uporabo prizorov pri modeliranju poševnih fotografij, ima praktičen pomen za modeliranje Lidar. Pred tem je eno znano podjetje Lidar komuniciralo z nami v upanju, da bomo oblikovali širokokotno zračno kamero, nameščeno z Lidarjem, za interpretacijo tal in zbiranje tekstur.

4 、 Od D3 do DG3

Raziskave in razvoj D3 so nas spoznali, da gorivna razdalja pri poševni fotografiji ne more biti enolično dolga ali kratka. Dolžina je tesno povezana s kakovostjo modela, učinkovitostjo dela in višino leta. Torej, pri raziskavah in razvoju objektivov je prvo vprašanje, ki ga je treba upoštevati: kako nastaviti goriščne razdalje leč?

Čeprav ima kratko gorišče dobro kakovost modeliranja, vendar je višina leta nizka, za let drona ni varno. Da bi zagotovili varnost dronov, je treba goriščno razdaljo načrtovati dlje, vendar bo daljša goriščna razdalja vplivala na delovno učinkovitost in kakovost modeliranja. Obstaja določeno protislovje med višino leta in kakovostjo 3D modeliranja. Med temi protislovji moramo iskati kompromis.

Tako smo po D3 na podlagi celovitega preučevanja teh protislovnih dejavnikov razvili poševno kamero DG3. DG3 upošteva kakovost 3D modeliranja D2 in višino leta D3, hkrati pa doda sistem za odvajanje toplote in odstranjevanje prahu, tako da ga lahko uporabimo tudi na brezpilotnih letalih s fiksnimi krili ali VTOL. DG3 je najbolj priljubljena poševna kamera za Rainpoo, hkrati pa tudi najpogostejša poševna kamera na trgu.

Ime Riy-DG3
Utež 650g
Dimenzija 170 * 160 * 80 mm
Tip senzorja APS-C
Velikost CCD 23,5 mm × 15,6 mm
Fizična velikost slikovnih pik 3.9um
Skupno število slikovnih pik 120MP
Minimalni časovni interval izpostavljenosti 0,8 s
Način osvetlitve fotoaparata Izokronična / izometrična izpostavljenost
Goriščna razdalja 28 mm / 40 mm
Napajanje Enotna oskrba (napajanje z dronom)
zmogljivost pomnilnika 320 / 640G
Prenos podatkov se je pospešil ≥80M / s
Delovna temperatura -10 ° C ~ + 40 ° C
Posodobitve vdelane programske opreme Zastonj
Stopnja IP IP 43

5 、 Od DG3 do DG3Pros

Poševna kamera serije RIY-Pros lahko doseže boljšo kakovost modeliranja. Torej, kakšen poseben dizajn imajo profesionalci pri postavitvi leč in nastavitvi goriščnice? V tej številki bomo še naprej uvajali logiko oblikovanja za parametre Pros.

6, poševen kot leče in kakovost modeliranja

Prejšnja vsebina je omenjala takšno stališče: krajša kot je goriščna razdalja, večji kot je zorni kot, več informacij o fasadi stavbe je mogoče zbrati in boljša je kakovost modeliranja.

 Poleg nastavitve razumne goriščne razdalje lahko seveda uporabimo še en način za izboljšanje učinka modeliranja: neposredno povečajte kot poševnih leč, ki lahko zberejo tudi obilnejše podatke o fasadi.

 

Toda v resnici, čeprav lahko nastavitev večjega poševnega kota izboljša kakovost modeliranja, obstajata tudi dva neželena učinka:

 

1: Delovna učinkovitost se bo zmanjšala. S povečanjem poševnega kota se bo močno povečala tudi širitev letalske poti navzven. Ko poševni kot preseže 45 °, se učinkovitost leta močno zmanjša.

Na primer, profesionalna zračna kamera Leica RCD30, njen poševni kot je le 30 °, eden od razlogov za to zasnovo je povečati delovno učinkovitost.

2: Če je poševni kot prevelik, sončna svetloba zlahka vstopi v kamero in povzroči bleščanje (zlasti zjutraj in popoldne meglenega dne). Poševna kamera Rainpoo je prva, ki je sprejela notranjo zasnovo leč. Ta zasnova je enakovredna dodajanju pokrova lečam, da preprečite, da bi nanjo vplivala poševna sončna svetloba.

Zlasti pri majhnih brezpilotnih letalih je njihov odnos do letenja na splošno razmeroma slab. Ko se poševni kot leče in položaj drona prekrivata, lahko v kamero zlahka vstopi svetloba, ki še dodatno okrepi problem bleščanja.

7 quality Prekrivanje poti in kakovost modeliranja

Glede na izkušnje je za zagotovitev kakovosti modela za kateri koli predmet v vesolju najbolje, da med letom pokrivamo podatke o teksturi petih skupin leč.

 To je enostavno razumeti. Če želimo na primer izdelati 3D model starodavne zgradbe, mora biti kakovost modeliranja krožnega leta veliko boljša od kakovosti snemanja le nekaj slik na štirih straneh.

Več kot je zajetih fotografij, več informacij o prostoru in teksturi vsebuje in boljša je kakovost modeliranja. To je pomen prekrivanja poti leta za poševno fotografiranje.

Stopnja prekrivanja je eden ključnih dejavnikov, ki določajo kakovost 3D-modela. V splošni sceni poševne fotografije je stopnja prekrivanja večinoma 80% v smeri in 70% vstran (dejanski podatki so odvečni).

Pravzaprav je vsekakor najbolje, da imamo enako stopnjo prekrivanja za bok, toda previsoko bočno prekrivanje bo drastično zmanjšalo učinkovitost letenja (zlasti za brezpilotna letala s fiksnimi krili), zato bo na podlagi učinkovitosti splošno bočno prekrivanje nižje od naslov prekrivajo.

 

Namigi: Glede na delovno učinkovitost stopnja prekrivanja ni tako visoka. Po preseganju določenega "standarda" izboljšanje stopnje prekrivanja omejeno vpliva na 3D model. Glede na naše eksperimentalne povratne informacije bo včasih povečanje prekrivanja dejansko zmanjšalo kakovost modela. Na primer, za sceno modeliranja z ločljivostjo 3 ~ 5 cm je kakovost modeliranja z nižjo stopnjo prekrivanja včasih boljša od višje stopnje prekrivanja.

8 、 Razlika med teoretičnim prekrivanjem in dejanskim prekrivanjem

Pred letom smo nastavili 80% smer in 70% bočno prekrivanje, kar je le teoretično prekrivanje. Med letom bo na dron vplival pretok zraka,in sprememba odnosa bo povzročila, da bo dejansko prekrivanje manjše od teoretičnega.

Na splošno je ne glede na to, ali gre za brezpilotni dron z več rotorji ali fiksnimi krili, slabši kot je let, slabša je kakovost 3D modela. Ker so manjši brezročniki z več rotorji ali fiksnimi krili lažji in manjši, so dovzetni za motnje zunanjega zračnega toka. Njihov odnos do letenja na splošno ni tako dober kot pri brezpilotnih letalih s srednjim / velikim večrotorjem ali s fiksnimi krili, zaradi česar dejanska stopnja prekrivanja na določenem območju tal ni dovolj, kar na koncu vpliva na kakovost modeliranja.

9 、 Težave pri 3D modeliranju stolpnic

Ko se višina stavbe poveča, se bo težava 3D modeliranja povečala. Eno je, da bo stolpnica povečala tveganje za letenje brezpilotnega zrakoplova, drugo pa je, da se s povečanjem višine stavbe prekrivanje visokih delov močno zmanjša, kar ima za posledico slabo kakovost 3D-modela.

1 Vpliv naraščajočega prekrivanja na 3D Modeliranje kakovosti stolpnic

Za zgornjo težavo so številne izkušene stranke našle rešitev: povečati stopnjo prekrivanja. S povečanjem stopnje prekrivanja se bo učinek modela močno izboljšal. Sledi primerjava poskusov, ki smo jih izvedli:

Skozi zgornjo primerjavo bomo ugotovili, da: povečanje stopnje prekrivanja le malo vpliva na kakovost modeliranja nizkih stavb; vendar ima velik vpliv na kakovost modeliranja stolpnic.

S povečevanjem stopnje prekrivanja pa se bo povečalo število fotografij iz zraka, povečal pa se bo tudi čas obdelave podatkov.

2 Vpliv Goriščna razdalja na 3D Modeliranje kakovosti stolpnic

V prejšnji vsebini smo prišli do takšnega zaključka:Za fasadna zgradba 3D modeliranje prizorov, daljša je goriščnica, slabše je modeliranje kakovost. Za 3D modeliranje stolpnic pa je potrebna daljša goriščnica, da se zagotovi kakovost modeliranja. Kot je prikazano spodaj:

V pogojih enake ločljivosti in stopnje prekrivanja lahko leča z dolgo goriščno razdaljo zagotovi dejansko stopnjo prekrivanja strehe in dovolj varno višino leta, da doseže boljšo kakovost modeliranja stolpnic.

Na primer, ko se poševna kamera DG4pros uporablja za 3D modeliranje stolpnic, ne samo, da lahko doseže dobro kakovost modeliranja, ampak lahko natančnost še vedno doseže zahteve katastrskega snemanja 1: 500, kar je prednost dolge goriščne razdalje dolžinske leče.

Ovitek: Primer uspeha poševne fotografije

Poševni fotoaparati serije RIY-Pros

Da bi dosegli boljšo kakovost modeliranja, je treba ob predpostavki enake ločljivosti zagotoviti zadostno prekrivanje in velika vidna polja. Za regije z velikimi razlikami v višini terena ali stolpnice je goriščna razdalja leče tudi pomemben dejavnik, ki vpliva na kakovost modeliranja. Na podlagi zgornjih načel so poševne kamere serije Rainpoo RIY-Pros izvedle naslednje tri optimizacije objektiva:

1 Spremenite postavitev lečeses

Pri poševnih kamerah serije Pros je najbolj intuitiven občutek, da se njegova oblika spremeni iz okrogle v kvadratno. Najbolj neposreden razlog za to spremembo je sprememba postavitve leč.

Prednost te postavitve je v tem, da je velikost kamere lahko manjša in teža razmeroma lažja. Vendar bo ta postavitev povzročila, da bo stopnja prekrivanja leve in desne poševne leče nižja od stopnje sprednje, srednje in zadnje perspektive: to pomeni, da je površina sence A manjša od površine sence B.

Kot smo že omenili, je za izboljšanje učinkovitosti leta bočno prekrivanje praviloma manjše od prekrivanja smeri, ta "prostorska postavitev" pa bo dodatno zmanjšala bočno prekrivanje, zato bo bočni 3D model slabši od naslova 3D model.

Tako je za serijo RIY-Pros Rainpoo spremenil postavitev leč v: vzporedna postavitev. Kot je prikazano spodaj:

Ta postavitev bo žrtvovala del oblike in teže, vendar je prednost v tem, da lahko zagotovi zadostno bočno prekrivanje in doseže boljšo kakovost modeliranja. V dejanskem načrtovanju leta lahko RIY-Pros celo zmanjša nekaj bočnih prekrivanj, da izboljša učinkovitost letenja.

2 Prilagodite kot poševno lenses

Prednost "vzporedne postavitve" je, da ne zagotavlja le zadostnega prekrivanja, ampak tudi poveča stranski FOV in lahko zbere več informacij o teksturi stavb.

Na tej podlagi smo povečali tudi goriščno razdaljo poševnih leč, tako da je njen spodnji rob sovpadal s spodnjim robom prejšnje postavitve "prostorske postavitve", s čimer smo še povečali stranski pogled kota, kot je prikazano na naslednji sliki:

Prednost te postavitve je, da čeprav se kot poševnih leč spremeni, to ne vpliva na učinkovitost letenja. In ko se FOV stranskih leč močno izboljša, je mogoče zbrati več podatkov o fasadi in kakovost modeliranja se seveda izboljša.

Preizkusi kontrasta tudi kažejo, da lahko postavitev serije Pros v primerjavi s tradicionalno postavitvijo leč resnično izboljša bočno kakovost 3D modelov.

Levo je 3D model, ki ga je izdelala kamera s tradicionalno postavitvijo, desno pa 3D model, ki ga je izdelala kamera Pros.

3 Povečajte goriščno razdaljo poševne leče

 

Objektivi poševnih kamer RIY-Pros se spremenijo iz tradicionalne "prostorske postavitve" v "vzporedno postavitev", povečalo pa se bo tudi razmerje med ločljivostjo bližine in razdaljo ločljivosti fotografij, ki jih posnamejo poševne leče.

 

Da bi zagotovili, da razmerje ne preseže kritične vrednosti, se goriščnica poševnih leč Pros poveča za 5% ~ 8% kot prej.

Ime Riy-DG3 profesionalci
Utež 710g
Dimenzija 130 * 142 * 99,5 mm
Tip senzorja APS-C
Velikost CCD 23,5 mm × 15,6 mm
Fizična velikost slikovnih pik 3.9um
Skupno število slikovnih pik 120MP
Minimalni časovni interval izpostavljenosti 0,8 s
Način osvetlitve fotoaparata Izokronična / izometrična izpostavljenost
Goriščna razdalja 28 mm / 43 mm
Napajanje Enotna oskrba (napajanje z dronom)
zmogljivost pomnilnika 640G
Prenos podatkov se je pospešil ≥80M / s
Delovna temperatura -10 ° C ~ + 40 ° C
Posodobitve vdelane programske opreme Zastonj
Stopnja IP IP 43