Linija za raziskave in razvoj 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 procesa 3D modeliranja imata ta dva parametra vedno svoje mesto. 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 izdelkov in kako najti ravnotežje med protislovjem med višino leta in rezultatom 3D modela.

1、Od D2 do D3

RIY-D2 je izdelek, razvit posebej za katastrske geodetske projekte. Je tudi najzgodnejši poševni fotoaparat, ki ima spustno zasnovo in notranjo zasnovo leč. D2 ima visoko natančnost modeliranja in dobro kakovost modeliranja, kar je primerno za modeliranje prizorov z ravnim terenom in ne previsokimi nadstropji. Vendar bo pri velikih padcih, kompleksnem terenu in topografiji (vključno z visokonapetostnimi vodi, dimniki, baznimi postajami in drugimi visokimi zgradbami) varnost letenja dronov velik problem.

V dejanskih operacijah nekatere stranke niso načrtovale dobre višine leta, zaradi česar je dron obesil visokonapetostne vodove ali udaril v bazno postajo; Ali pa čeprav so nekateri droni imeli srečo, da so prečkali nevarna mesta, so ugotovili, da so droni zelo blizu nevarnih mest, ko so preverili zračne fotografije. Te nevarnosti in skrite nevarnosti pogosto povzročijo velike premoženjske škode strankam.

Na fotografiji je prikazana bazna postaja, lahko vidite, da je zelo blizu drona, zelo verjetno, da ga bo udaril Zato nam je veliko strank dalo predloge: Ali je mogoče poševno kamero z dolgo goriščno razdaljo oblikovati tako, da bo višina leta drona višja in je let varnejši? Glede na potrebe strank, na podlagi D2, smo razvili različico z dolgo goriščno razdaljo, imenovano RIY-D3. V primerjavi z D2 lahko D3 pri isti ločljivosti poveča višino leta drona za približno 60%.

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

ime	Riy-D2/D3
Utež	850 g
Dimenzija	19018088 mm
Tip senzorja	APS-C
CMOS velikosti	23,5 mm × 15,6 mm
Fizična velikost slikovnih pik	3,9 um
Skupno število slikovnih pik	120 MP
Minimalni časovni interval osvetlitve	1s
Način osvetlitve kamere	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 je pospešen	≥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 za večino kupcev ni enostavno razumeti in celo številni proizvajalci poševnih fotoaparatov zmotno verjamejo, da je objektiv z dolgo goriščno razdaljo koristen za kakovost modeliranja.

Dejansko stanje tukaj je: ob predpostavki, da so drugi parametri enaki, za fasado stavbe, daljša kot je goriščna razdalja, slabša je enakost modeliranja. Za kakšno logično razmerje gre tukaj?

V zadnji uč Kako goriščna razdalja vpliva na rezultate 3D modeliranja omenili smo, da:

Ob predpostavki, da so drugi parametri enaki, bo goriščna razdalja vplivala le na višino leta. Kot je prikazano na zgornji sliki, obstajata dve različni goriščni leči, rdeča označuje dolgo goriščno lečo, modra pa kratko goriščno lečo. 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"? Večji kot je kot med robom FOV objektiva in steno, bolj vodoravna je leča glede na steno. Pri zbiranju informacij o fasadah stavb lahko kratke goriščne leče zbirajo informacije o steni bolj vodoravno, 3D modeli, ki temeljijo na tem, pa lahko bolje odražajo teksturo fasade. Zato je pri prizorih s fasadami krajša kot je goriščna razdalja objektiva, bogatejši so zbrani podatki o fasadi in boljša je kakovost modeliranja.

Za stavbe z napušči, pod pogojem enake ločljivosti tal, daljša kot je goriščna razdalja objektiva, višja kot je višina leta dronov, več slepih kotov pod napuščem, slabša bo kakovost modeliranja. Torej v tem scenariju D3 z objektivom z daljšo goriščno razdaljo ne more tekmovati z D2 z objektivom s krajšo goriščno razdaljo.

3、Protislovje med višino leta drona in kakovostjo 3D modela

Glede na logično povezavo goriščne razdalje in kakovosti modela, če je goriščna razdalja objektiva dovolj kratka in je kot FOV dovolj velik, kamera z več objektivi sploh ni potrebna. Super širokokotna leča (leča ribje oko) lahko zbira informacije v vseh smereh. Kot je prikazano spodaj:

Ali ni v redu oblikovati čim krajšo goriščno razdaljo objektiva?

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

Očitno bo, če bo dron opremljen s tako zasnovano poševno kamero za opravljanje nalog, zagotovo nevaren.

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

4、Od D3 do DG3

Z raziskavami in razvojem D3 smo ugotovili, da pri poševni fotografiji goriščna razdalja ne more biti monotono 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 objektivov?

Čeprav ima kratko žarišče dobro kakovost modeliranja, vendar je višina leta nizka, ni varna za letenje dronov. Da bi zagotovili varnost dronov, mora biti goriščna razdalja daljša, vendar bo daljša goriščna razdalja vplivala na učinkovitost delovanja 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 našega celovitega upoštevanja teh nasprotujočih si dejavnikov, razvili poševno kamero DG3. DG3 upošteva tako kakovost 3D modeliranja D2 kot višino leta D3, hkrati pa dodaja tudi sistem za odvajanje toplote in odstranjevanje prahu, tako da ga je mogoče uporabiti tudi na brezpilotnih letalih s fiksnimi krili ali VTOL. DG3 je najbolj priljubljena poševna kamera za Rainpoo, je tudi najbolj razširjena poševna kamera na trgu.

ime	Riy-DG3
Utež	650 g
Dimenzija	17016080 mm
Tip senzorja	APS-C
Velikost CCD	23,5 mm × 15,6 mm
Fizična velikost slikovnih pik	3,9 um
Skupno število slikovnih pik	120 MP
Minimalni časovni interval osvetlitve	0,8 s
Način osvetlitve kamere	Izokronična/izometrična izpostavljenost
Goriščna razdalja	28 mm/40 mm
Napajanje	Enotna oskrba (napajanje z dronom)
zmogljivost pomnilnika	320/640G
Prenos podatkov je pospešen	≥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. Kakšno posebno zasnovo imajo profesionalci pri postavitvi objektiva in nastavitvi goriščne razdalje? V tej številki bomo še naprej predstavljali logiko oblikovanja za parametri Pros.

6、Poševni kot leče in kakovost modeliranja

Prejšnja vsebina je omenila tak pogled: krajša kot je goriščna razdalja, večji je zorni kot, več informacij o fasadi stavbe je mogoče zbrati in boljša je kakovost modeliranja.

Poleg nastavitve razumne goriščne razdalje lahko seveda uporabimo tudi drug način za izboljšanje učinka modeliranja: neposredno povečati kot poševnih leč, ki lahko zbirajo tudi več informacij o fasadi.

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

1: Delovna učinkovitost se bo zmanjšala. S povečanjem poševnega kota se bo močno povečala tudi ekspanzija poti leta. Ko poševni kot preseže 45 °, bo učinkovitost letenja močno padla.

Na primer, profesionalna zračna kamera Leica RCD30, njen poševni kot je le 30 °, eden od razlogov za to zasnovo je povečanje delovne učinkovitosti.

2: Če je poševni kot prevelik, bo sončna svetloba zlahka vstopila v fotoaparat in povzročila bleščanje (zlasti zjutraj in popoldne v meglenem dnevu). Poševna kamera Rainpoo je prva, ki je sprejela notranjo zasnovo leč. Ta zasnova je enakovredna dodajanju senčnika lečam, ki preprečuje, da bi nanje vplivala poševna sončna svetloba.

Zlasti pri majhnih dronih je na splošno njihov odnos do letenja razmeroma slab. Ko sta poševni kot leče in položaj drona prekrita, lahko razpadla svetloba zlahka vstopi v kamero, kar dodatno poveča težavo z bleščanjem.

7、Prekrivanje poti in kakovost modeliranja

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

To je enostavno razumeti. Če želimo na primer zgraditi 3D-model starodavne zgradbe, mora biti kakovost modeliranja krožnega leta veliko boljša od kakovosti samo 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 fotografijo.

Stopnja prekrivanja je eden ključnih dejavnikov, ki določajo kakovost 3D modela. V splošnem prizoru poševne fotografije je stopnja prekrivanja večinoma 80 % smer in 70 % stranska (dejanski podatki so odveč).

Pravzaprav je vsekakor najbolje imeti enako stopnjo prekrivanja za bočno, vendar bo previsoko stransko prekrivanje drastično zmanjšalo učinkovitost letenja (zlasti za drone s fiksnimi krili), zato bo glede na učinkovitost splošno stransko prekrivanje nižje od prekrivanje naslovov.

Nasveti: Glede na delovno učinkovitost stopnja prekrivanja ni čim višja. Po preseganju določenega "standarda" ima izboljšanje stopnje prekrivanja omejen učinek 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 nižje stopnje prekrivanja včasih boljša od višje stopnje prekrivanja.

8、Razlika med teoretičnim prekrivanjem in dejanskim prekrivanjem

Pred letom nastavimo 80 % smernega in 70 % stranskega prekrivanja, kar je le teoretično prekrivanje. Med letom bo na dron vplival zračni tok,in sprememba odnosa bo povzročila, da bo dejansko prekrivanje manjše od teoretičnega.

Na splošno, ne glede na to, ali gre za dron z več rotorji ali z nepremičnimi krili, slabši kot je letenje, slabša je kakovost 3D modela. Ker so manjši droni z več rotorji ali fiksnimi krili lažji po teži in manjši po velikosti, so dovzetni za motnje zaradi zunanjega zračnega toka. Njihova naravnanost letenja na splošno ni tako dobra kot pri srednjih/velikih brezpilotnih letalih z več rotorji ali 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 visokih stavb

Z večanjem višine stavbe se bo povečala težavnost 3D modeliranja. Ena je, da bo stolpnica povečala tveganje letenja dronov, druga pa je, da se s povečanjem višine stavbe prekrivanje delov stolpnice močno zmanjša, kar ima za posledico slabo kakovost 3D modela.

1 Vpliv vse večjega prekrivanja na 3D Modeliranje kakovosti visokih stavb

Za zgornji problem so številni izkušeni kupci našli rešitev: povečajte stopnjo prekrivanja. Dejansko se bo s povečanjem stopnje prekrivanja učinek modela močno izboljšal. Sledi primerjava poskusov, ki smo jih naredili:

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

Ko pa se stopnja prekrivanja poveča, se bo povečalo število zračnih fotografij, povečal pa se bo tudi čas za obdelavo podatkov.

2 Vpliv oz Goriščna razdalja na 3D Modeliranje kakovosti visokih stavb

Tako smo sklepali v prejšnji vsebini:Za fasadna stavba 3D modeliranje prizorov, daljša kot je goriščna razdalja, slabše je modeliranje kakovost. Vendar pa je za 3D modeliranje visokih površin potrebna daljša goriščna razdalja, da se zagotovi kakovost modeliranja. Kot je prikazano spodaj:

V pogojih enake ločljivosti in stopnje prekrivanja lahko objektiv z dolgo goriščno razdaljo zagotovi dejansko stopnjo prekrivanja strehe in dovolj varno višino leta za doseganje boljše kakovosti modeliranja visokih stavb.

Na primer, ko se poševna kamera DG4pros uporablja za 3D modeliranje visokih stavb, ne samo, da lahko doseže dobro kakovost modeliranja, ampak lahko natančnost še vedno doseže 1:500 zahteve za katastrsko izmero, kar je prednost dolgega žarišča. dolžinske leče.

Ovitek: Uspešen primer poševne fotografije

Poševne kamere serije 10、RIY-Pros

Za doseganje boljše kakovosti modeliranja je treba ob predpostavki enake ločljivosti zagotoviti zadostno prekrivanje in velika vidna polja. Za regije z velikimi višinskimi razlikami terena ali visokimi stavbami je goriščna razdalja leče tudi pomemben dejavnik, ki vpliva na kakovost modeliranja. Na podlagi zgornjih načel so poševne kamere serije Rainpoo RIY-Pros naredile naslednje tri optimizacije objektiva:

1 Spremenite postavitev objektivases

Za poševne kamere serije Pros je najbolj intuitiven občutek, da se njegova oblika spremeni iz okrogle v kvadratno. Najbolj neposreden razlog za to spremembo je, da se je spremenila postavitev leč.

Prednost te postavitve je, da je velikost kamere lahko oblikovana tako, da je manjša, teža pa sorazmerno manjša. Vendar bo ta postavitev povzročila, da bo stopnja prekrivanja leve in desne poševne leče nižja kot pri sprednji, srednji in zadnji perspektivi: to pomeni, da je površina sence A manjša od površine sence B.

Kot smo že omenili, da bi izboljšali učinkovitost letenja, je stransko prekrivanje na splošno manjše od prekrivanja smeri, ta "prostorska postavitev" pa bo dodatno zmanjšala stransko prekrivanje, zaradi česar bo bočni 3D model slabši od 3D naslova. model.

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

Ta postavitev bo žrtvovala del oblike in teže, prednost pa je, da lahko zagotovi zadostno stransko prekrivanje in doseže boljšo kakovost modeliranja. Pri dejanskem načrtovanju letenja lahko RIY-Pros celo zmanjša nekaj stranskih 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 zgradb.

Na podlagi tega smo povečali tudi goriščno razdaljo poševnih leč, tako da je njen spodnji rob sovpadal s spodnjim robom prejšnje postavitve »surround layout«, s čimer smo dodatno povečali stranski pogled kota, kot je prikazano na naslednji sliki:

Prednost te postavitve je, da čeprav je kot poševnih leč spremenjen, to ne vpliva na učinkovitost letenja. In potem ko se vidnost stranskih leč močno izboljša, se lahko zbere več podatkov o fasadah in kakovost modeliranja se seveda izboljša.

Kontrastni poskusi tudi kažejo, da lahko postavitev serije Pros v primerjavi s tradicionalno postavitvijo leč resnično izboljša stransko kakovost 3D-modelov.

Levo je 3D model, ki ga je izdelala kamera tradicionalne postavitve, desno pa 3D model, ki ga je izdelala kamera Pros.

3 Povečajte goriščno razdaljo poševne leče

Objektivi poševnih fotoaparatov RIY-Pros so se spremenili iz tradicionalne »prostorske postavitve« v »vzporedno postavitev«, povečalo pa se bo tudi razmerje med ločljivostjo blizu točke in ločljivostjo daljne točke fotografij, posnetih s poševnimi objektivi.

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

ime	Riy-DG3 Pros
Utež	710 g
Dimenzija	13014299,5 mm
Tip senzorja	APS-C
Velikost CCD	23,5 mm × 15,6 mm
Fizična velikost slikovnih pik	3,9 um
Skupno število slikovnih pik	120 MP
Minimalni časovni interval osvetlitve	0,8 s
Način osvetlitve kamere	Izokronična/izometrična izpostavljenost
Goriščna razdalja	28 mm/43 mm
Napajanje	Enotna oskrba (napajanje z dronom)
zmogljivost pomnilnika	640G
Prenos podatkov je pospešen	≥80M/s
Delovna temperatura	-10°C~+40°C
Posodobitve vdelane programske opreme	Zastonj
stopnja IP	IP 43