3d mapping camera

Corporate News

Artigo

Artigo
Unha historia de éxito da fotografía oblicua

Un caso de éxito da fotografía oblicua

——Utiliza o modelo 3D para facer levantamento catastral para áreas de gran altura

1. Visión xeral

Despois de varios anos de desenvolvemento, agora en China, a fotografía oblicua utilizouse amplamente nos proxectos de levantamento catastral rural. Non obstante, debido á restrición das condicións técnicas do equipo, a fotografía oblicua aínda é débil para a medición catastral de escenas de gran caída, principalmente porque a distancia focal e o formato da imaxe da lente da cámara oblicua non están á altura. Despois de moitos anos de experiencia no proxecto, descubrimos que a precisión do mapa debería estar dentro de 5 cm, entón o GSD debe estar dentro de 2 cm e o modelo 3D debe ser moi bo, os bordos do edificio deben ser rectos e claros.

 

Xeralmente, a distancia focal da cámara utilizada para proxectos de medición catastral rural é de 25 mm en vertical e 35 mm en oblicua. Para acadar a precisión de 1:500, o GSD debe estar dentro de 2 cm. E para garantir que, a altitude de voo dos drons é xeralmente entre 70 e 100 m. Segundo esta altitude de voo, non hai forma de completar a recollida de datos dos edificios de 100 m de altura. Mesmo se realizas un voo de todos os xeitos, non pode garantir a superposición dos tellados, o que resulta nunha mala calidade do modelo. .E porque a altura da loita é demasiado baixa, é extremadamente perigoso para o UAV.

Para resolver este problema, en maio de 2019, realizamos a proba de verificación da precisión de Fotografía oblicua para edificios urbanos de gran altura. O obxectivo desta proba é verificar se a precisión do mapeo final do modelo 3D construído pola cámara oblicua RIY-DG4pros pode cumprir o requisito de 5 cm RMSE.

2. Proceso de proba

Equipamento

Nesta proba, escollemos o DJI M600PRO, equipado coa cámara oblicua de cinco lentes Rainpoo RIY-DG4pros.

Planificación da área de topografía e dos puntos de control

En resposta aos problemas anteriores, e para aumentar a dificultade, seleccionamos especialmente dúas celas cunha altura media de edificio de 100 metros para probar.

Os puntos de control están preestablecidos segundo o mapa de GOOGLE e o entorno circundante debe estar o máis aberto e sen obstáculos posible. A distancia entre os puntos está no rango de 150-200M.

O punto de control é de 80 * 80 cadrados, dividido en vermello e amarelo segundo a diagonal, para garantir que o centro do punto se pode identificar claramente cando a reflexión é demasiado forte ou a iluminación é insuficiente, para mellorar a precisión.

Planificación de rutas de UAV

Para garantir a seguridade da operación, reservamos unha altitude segura de 60 metros e un UAV voou a 160 metros. Para garantir a superposición do tellado, tamén aumentamos a taxa de solapamento. A taxa de solapamento lonxitudinal é do 85 % e a taxa de solapamento transversal do 80 %, e o UAV voou a unha velocidade de 9,8 m/s.

Informe de triangulación aérea (AT).

Use o software "Sky-Scanner" (desenvolvido por Rainpoo) para descargar e procesar previamente as fotos orixinais, despois impórtaas ao software de modelado 3D ContextCapture cunha tecla.

  • 15h.

    ÁS: 15h.

     

  • 23h.

    Modelado 3D

    hora: 23h.

Informe de distorsión da lente

Do diagrama da reixa de distorsión, pódese ver que a distorsión da lente de RIY-DG4pros é extremadamente pequena e que a circunferencia coincide case completamente co cadrado estándar;

Erro de reproxección RMS

Grazas á tecnoloxía óptica de Rainpoo, podemos controlar o valor RMS dentro de 0,55, que é un parámetro importante para a precisión do modelo 3D.

Sincronización de cinco lentes

Pódese ver que a distancia entre o punto principal da lente vertical central e o punto principal das lentes oblicuas son: 1,63 cm, 4,02 cm, 4,68 cm, 7,99 cm, menos a diferenza de posición real, os valores de erro son: - 4,37 cm, -1,98 cm, -1,32 cm, 1,99 cm, a diferenza máxima de posición é de 4,37 cm, a sincronización da cámara pódese controlar en 5 ms;

Erro de localización

O RMS dos puntos de control previstos e reais varía de 0,12 a 0,47 píxeles.

3. Modelado 3D

Presentación modelo
Mostra de detalle

Podemos ver que debido a que o RIY-DG4pros usa lentes de distancia focal longa, a casa na parte inferior do modelo 3D é moi clara de ver. O intervalo de tempo mínimo de exposición da cámara pode alcanzar os 0,6 segundos, polo que aínda que a taxa de superposición lonxitudinal se aumente ata o 85 %, non se produce ningunha fuga de fotos.
As liñas de pé dos edificios de gran altura son moi claras e basicamente rectas, o que tamén garante que poidamos obter pegadas máis precisas sobre o modelo máis tarde.

4. Verificación da precisión

  • Usamos a estación total para recoller os datos de posición dos puntos de control e despois importar o ficheiro DAT a CAD. A continuación, compara directamente os datos de posición dos puntos no modelo para ver as súas diferenzas.
  • Usamos a estación total para recoller os datos de posición dos puntos de control e despois importar o ficheiro DAT a CAD. A continuación, compara directamente os datos de posición dos puntos no modelo para ver as súas diferenzas.

5. Conclusión

Nesta proba, a dificultade é que a caída alta e baixa da escena, a alta densidade da casa e o chan complexo. Estes factores levarán a un aumento da dificultade de voo, un maior risco e un peor modelo 3D, o que levará á diminución da precisión no levantamento catastral.

Dado que a distancia focal do RIY-DG4pros é máis longa que as cámaras oblicuas comúns, garante que o noso UAV poida voar a unha altitude suficientemente segura e que a resolución da imaxe dos obxectos terrestres estea dentro de 2 cm. Ao mesmo tempo, a lente de fotograma completo pode axudarnos a capturar máis ángulos das casas cando voamos en áreas de construción de alta densidade, mellorando así a calidade do modelo 3D. Baixo a premisa de que todos os dispositivos de hardware están garantidos, tamén melloramos a superposición do voo e a densidade de distribución dos puntos de control para garantir a precisión do modelo 3D.

A fotografía oblicua para as áreas altas de levantamento catastral, unha vez polas limitacións do equipamento e a falta de experiencia, só se pode medir a través de métodos tradicionais. Pero a influencia dos edificios de gran altura no sinal RTK tamén provoca a dificultade e a escasa precisión da medición. Se podemos usar UAV para recoller datos, a influencia dos sinais dos satélites pode ser completamente eliminada e a precisión xeral da medición pode mellorarse moito. Polo tanto, o éxito desta proba é de gran importancia para nós.

Esta proba demostra que os RIY-DG4pros poden controlar o RMS nun pequeno intervalo de valores, teñen unha boa precisión de modelado 3D e poden usarse en proxectos de medición precisa de edificios altos.