چگونه فاصله کانونی بر نتایج مدل سازی سه بعدی تأثیر می گذارد

1. معرفی

برای عکاسی مایل، چهار صحنه وجود دارد که ساخت مدل های سه بعدی بسیار سخت است:

سطح انعکاسی که نمی تواند اطلاعات بافت واقعی شی را منعکس کند. به عنوان مثال، سطح آب، شیشه، ساختمان های یک بافت با مساحت بزرگ.

اجسام آهسته حرکت می کنند. به عنوان مثال، اتومبیل ها در چهارراه ها

صحنه‌هایی که نمی‌توان نقاط ویژگی را مطابقت داد یا نقاط مشخصه منطبق دارای خطاهای بزرگی هستند، مانند درختان و بوته‌ها.

ساختمان های پیچیده توخالی مانند گاردریل ها، ایستگاه های پایه، برج ها، سیم ها و غیره.

برای صحنه های نوع 1 و 2، مهم نیست که چگونه کیفیت داده های اصلی را بهبود ببخشیم، مدل سه بعدی به هر حال بهبود نخواهد یافت.

برای صحنه های نوع 3 و 4، در عملیات واقعی، می توانید کیفیت مدل سه بعدی را با بهبود وضوح بهبود ببخشید، اما همچنان وجود حفره ها و حفره ها در مدل بسیار آسان است و بازده کاری آن بسیار پایین خواهد بود.

علاوه بر صحنه های خاص فوق، در فرآیند مدل سازی سه بعدی آنچه بیشتر به آن توجه می کنیم کیفیت مدل سه بعدی ساختمان ها است. به دلیل مشکلات مربوط به تنظیم پارامترهای پرواز، شرایط نور، تجهیزات جمع‌آوری داده‌ها، نرم‌افزار مدل‌سازی سه بعدی و غیره، به راحتی می‌توان ساختمان را نشان داد: شبح، ترسیم، ذوب، جابجایی، تغییر شکل، چسبندگی و غیره. .

البته مشکلات فوق را می توان با 3D model-modify نیز بهبود بخشید. با این حال، اگر می خواهید کارهای اصلاح مدل در مقیاس بزرگ را انجام دهید، هزینه پول و زمان بسیار زیاد خواهد بود.

مدل سه بعدی قبل از اصلاح

مدل سه بعدی پس از اصلاح

Rainpoo به عنوان یک سازنده تحقیق و توسعه دوربین های مایل، از منظر جمع آوری داده ها فکر می کند:

چگونه می توان یک دوربین مایل طراحی کرد تا کیفیت مدل سه بعدی را بدون افزایش همپوشانی مسیر پرواز یا تعداد عکس ها با موفقیت بهبود بخشد؟

2- فاصله کانونی چیست؟

فاصله کانونی لنز یک پارامتر بسیار مهم است که اندازه سوژه را در محیط تصویربرداری تعیین می کند که معادل مقیاس جسم و تصویر است. هنگام استفاده از دوربین عکاسی دیجیتال (DSC)، سنسور عمدتا CCD و CMOS هستند. هنگامی که یک DSC در نقشه برداری هوایی استفاده می شود، فاصله کانونی فاصله نمونه برداری از زمین (GSD) را تعیین می کند.

هنگام عکاسی از یک شی مورد نظر در همان فاصله، از لنزی با فاصله کانونی زیاد استفاده کنید، تصویر این جسم بزرگ و لنز با فاصله کانونی کوتاه کوچک است.

فاصله کانونی اندازه جسم در تصویر، زاویه دید، عمق میدان و پرسپکتیو تصویر را تعیین می کند. بسته به کاربرد، فاصله کانونی می تواند بسیار متفاوت باشد و از چند میلی متر تا چند متر متغیر باشد. به طور کلی، برای عکاسی هوایی، ما فاصله کانونی را در محدوده 20 میلی متر تا 100 میلی متر انتخاب می کنیم.

3- FOV چیست

در عدسی نوری، زاویه ای که نقطه مرکزی عدسی به عنوان راس و حداکثر برد تصویر جسمی که می تواند از عدسی عبور کند، زاویه دید نامیده می شود. هر چه FOV بزرگتر باشد، بزرگنمایی نوری کمتر است. به عبارت دیگر، اگر جسم مورد نظر در داخل FOV نباشد، نور منعکس شده یا ساطع شده توسط جسم وارد لنز نمی شود و تصویر تشکیل نمی شود.

4، فاصله کانونی و FOV

برای فاصله کانونی دوربین مایل، دو سوء تفاهم رایج وجود دارد:

1) هر چه فاصله کانونی بیشتر باشد، ارتفاع پرواز پهپادها بیشتر می شود و مساحت آن تصویر بزرگتر می شود.

2) هرچه فاصله کانونی بیشتر باشد، منطقه پوشش بزرگتر و بازده کاری بالاتر است.

دلیل دو سوء تفاهم فوق این است که ارتباط بین فاصله کانونی و FOV تشخیص داده نمی شود. ارتباط بین این دو عبارت است از: هر چه فاصله کانونی بیشتر باشد، FOV کوچکتر است. هر چه فاصله کانونی کمتر باشد، FOV بزرگتر است.

بنابراین، زمانی که اندازه فیزیکی فریم، وضوح فریم و وضوح داده ها یکسان است، تغییر در فاصله کانونی تنها ارتفاع پرواز را تغییر می دهد و منطقه تحت پوشش تصویر بدون تغییر است.

5، فاصله کانونی و کارایی کار

پس از درک ارتباط بین فاصله کانونی و FOV، ممکن است فکر کنید که فاصله کانونی تأثیری بر بازده پرواز ندارد. برای ارتوفتوگرامتری، نسبتاً صحیح است (به طور دقیق، هر چه فاصله کانونی بیشتر باشد، بالاتر است. هرچه ارتفاع پرواز، انرژی بیشتری مصرف کند، زمان پرواز کوتاه‌تر و بازده کاری کمتر می‌شود).

برای عکاسی مایل، هر چه فاصله کانونی بیشتر باشد، بازده کاری کمتر می شود.

لنز مایل دوربین به طور کلی در زاویه 45 درجه قرار می گیرد، به منظور اطمینان از جمع آوری داده های تصویر لبه نمای منطقه هدف، مسیر پرواز باید گسترش یابد.

از آنجایی که عدسی در 45 درجه مایل است، یک مثلث قائم الزاویه متساوی الساقین تشکیل می شود. با فرض اینکه نگرش پرواز پهپاد در نظر گرفته نشود، محور نوری اصلی لنز مایل به عنوان یک نیاز برنامه ریزی مسیر به لبه منطقه اندازه گیری برده می شود، سپس مسیر هواپیمای بدون سرنشین مسافت را برابر با ارتفاع پرواز پهپاد گسترش می دهد. .

بنابراین اگر ناحیه پوشش مسیر بدون تغییر باشد، منطقه کاری واقعی لنز با فاصله کانونی کوتاه بزرگتر از لنز طولانی است.