Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Corporate News

Cikk

Cikk
A Rainpoo termékcsaládjának K + F vonala

A Hogyan befolyásolja a fókusztávolság a 3D modellezés eredményeit bemutatásával előzetesen megismerheti a fókusztávolság és az FOV közötti kapcsolatot. A repülési paraméterek beállításától a 3D modellezési folyamatig ennek a két paraméternek mindig megvan a maga helye. Tehát milyen hatással van ez a két paraméter a 3D modellezési eredményekre? Ebben a cikkben bemutatjuk, hogy a Rainpoo hogyan fedezte fel a kapcsolatot a termék K + F folyamatában, és hogyan lehet megtalálni az egyensúlyt a repülési magasság és a 3D modell eredménye közötti ellentmondás között.

1, D2-től D3-ig

A RIY-D2 kifejezetten kataszteri felmérési projektekhez kifejlesztett termék. Ez a legkorábbi ferde kamera is egy legördülő és belső objektíves kialakítást alkalmaz. A D2 magas modellezési pontossággal és jó modellezési minőséggel rendelkezik, ami alkalmas sík terepen és nem túl magas padlójú jelenetek modellezésére. Nagy esésű, összetett terepen és domborzatban (ideértve a nagyfeszültségű vezetékeket, kéményeket, bázisállomásokat és más sokemeletes épületeket is) azonban a drón repülésbiztonsága nagy problémát jelent.

 

A tényleges üzemeltetés során egyes ügyfelek nem terveztek jó repülési magasságot, ami miatt a drón nagyfeszültségű vezetékeket akasztott fel vagy érte el a bázisállomást; Vagy annak ellenére, hogy néhány drónnak volt szerencséje áthaladni a veszélyes helyeken, csak akkor tudták meg, hogy a drónok nagyon közel voltak a veszélyes helyekhez, amikor ellenőrizték a légi fényképeket. Ezek a veszélyek és rejtett veszélyek gyakran hatalmas vagyoni veszteségeket okoznak az ügyfeleknek.

A fotón egy bázisállomás látható, láthatja, hogy nagyon közel van a drónhoz, nagyon valószínű, hogy beüt Ezért sok vásárló javaslatot tett nekünk: Hosszú fókusztávolságú ferde kamerát lehet-e úgy kialakítani, hogy nagyobb legyen a drón repülési magassága és biztonságosabb legyen a repülés? Az ügyfelek igényei alapján, a D2 alapján, kifejlesztettünk egy RIY-D3 nevű hosszú gyújtótávolságú verziót. A D2-hez képest ugyanezen a felbontáson a D3 körülbelül 60% -kal növelheti a drón repülési magasságát.

A D3 kutatás-fejlesztése során mindig azt hittük, hogy a hosszabb gyújtótávolság magasabb repülési magasságot, jobb modellezési minőséget és pontosságot eredményezhet. De a tényleges munka után azt tapasztaltuk, hogy ez nem a vártnak felel meg, összehasonlítva a D2-vel, a D3 által felépített 3D modell viszonylag feszült, és a munka hatékonysága viszonylag alacsony volt.

Név Riy-D2 / D3
Súly 850g
Dimenzió 190 * 180 * 88 mm
Érzékelő típusa APS-C
CMOS méretű 23,5 mm × 15,6 mm
A pixel fizikai mérete 3.9um
Összes képpont 120MP
Minimális expozíciós időintervallum 1s
Kamera expozíciós mód Izokrón / izometrikus expozíció
gyújtótávolság 20mm / 35mm a D2-hez35mm / 50mm a D3-hoz
Tápegység Egységes ellátás (drón által történő áramellátás)
memória kapacitás 320G
Az adatok letöltése gyorsult ≥70M / s
Munkahőmérséklet -10 ° C ~ + 40 ° C
Firmware frissítések Ingyen
IP arány IP 43

2 、 A fókusztávolság és a modellezési minőség kapcsolata

A gyújtótávolság és a modellezési minőség közötti kapcsolatot a vásárlók többségének nem könnyű megérteni, sőt sok ferde fényképezőgép-gyártó tévesen úgy véli, hogy a hosszú gyújtótávolságú lencse hasznos a minőségi modellezéshez.

 A tényleges helyzet itt: azon a feltevésen alapul, hogy más paraméterek is megegyeznek, az épület homlokzatánál minél hosszabb a gyújtótávolság, annál rosszabb a modellező egyenlőség. Milyen logikus kapcsolatról van itt szó?

Az utolsó művészi Hogyan befolyásolja a gyújtótávolság a 3D modellezés eredményeit említettük, hogy:

Feltételezve, hogy más paraméterek is megegyeznek, a gyújtótávolság csak a repülési magasságot fogja befolyásolni. Amint a fenti ábra mutatja, két diffúz fokális lencse van, a piros egy hosszú, a kék pedig egy rövid gyújtó lencsét jelez. A hosszú fókuszlencse és a fal által alkotott maximális szög α, a rövid fókuszlencse és a fal által alkotott maximális szög β. Magától értetődően:

Mit jelent ez a „szög”? Minél nagyobb a szög a lencse FOV széle és a fal között, annál vízszintesebb a lencse a falhoz képest. Az épülethomlokzatokra vonatkozó információk gyűjtésekor a rövid gyújtólencsék vízszintesebben gyűjthetik a falinformációkat, és az ezek alapján készült 3D-s modellek jobban tükrözhetik a homlokzat szerkezetét. Ezért homlokzati jeleneteknél minél rövidebb a lencse gyújtótávolsága, annál gazdagabbak az összegyűjtött homlokzati információk és annál jobb a modellezési minőség.

 

Ereszes épületeknél azonos talajfelbontás mellett, minél hosszabb a lencse gyújtótávolsága, annál nagyobb a drón repülési magassága, annál több holtfolt van az eresz alatt, annál rosszabb lesz a modellezési minőség. Tehát ebben a forgatókönyvben a hosszabb gyújtótávolságú lencsével rendelkező D3 nem versenyezhet a rövidebb gyújtótávolságú lencsével rendelkező D2-vel.

3 、 A drón repülési magassága és a 3D modell minősége közötti ellentmondás

A gyújtótávolság logikai kapcsolata és a modell minősége szerint, ha az objektív gyújtótávolsága elég rövid és az FOV szög elég nagy, akkor egyáltalán nem szükséges többlencsés fényképezőgép. Egy szuper széles látószögű lencse (hal-szem lencse) képes összegyűjteni az információkat minden irányból. Az alábbiak szerint:

 

Nem jó, ha a lencse fókusztávolságát a lehető legrövidebbre tervezzük?

Nem is beszélve az ultra rövid gyújtótávolság okozta nagy torzítások problémájáról. Ha a ferde kamera orto lencséjének gyújtótávolságát 10 mm-re tervezik, és az adatokat 2 cm-es felbontásban gyűjtik, akkor a drón repülési magassága csak 51 méter.

 Nyilvánvaló, hogy ha a drón fel van szerelve egy ferde kamerával, amelyet így terveztek a munkák elvégzésére, az mindenképpen veszélyes lesz.

PS: Bár az ultraszéles látószögű objektív korlátozott mértékben használja a jeleneteket a ferde fényképezés modellezésében, gyakorlati jelentősége van a Lidar-modellezés szempontjából. Korábban egy híres Lidar-társaság kommunikált velünk, abban a reményben, hogy megtervezünk egy nagy látószögű lencsés légi kamerát, amelyet a Lidar-hoz szerelünk fel a földi tárgyak értelmezéséhez és textúragyűjtéshez.

4 D D3-tól DG3-ig

A D3 kutatás-fejlesztése rádöbbent, hogy a ferde fényképezésnél a gyújtótávolság nem lehet monoton hosszú vagy rövid. A hossz szorosan összefügg a modell minőségével, a munkavégzés hatékonyságával és a repülés magasságával. Tehát a lencse kutatásában és fejlesztésében az első kérdés, amelyet figyelembe kell venni: hogyan állítsuk be a lencsék gyújtótávolságát?

Bár a rövid gyújtótípus jó modellezési minőséggel rendelkezik, de a repülési magasság alacsony, ez nem biztonságos a drón repülése szempontjából. A drónok biztonságának biztosítása érdekében a gyújtótávolságot hosszabbnak kell megtervezni, de a hosszabb gyújtótávolság befolyásolja a munka hatékonyságát és a modellezés minőségét. Van egy bizonyos ellentmondás a repülési magasság és a 3D modellezés minősége között. Kompromisszumra kell törekednünk ezen ellentmondások között.

Tehát a D3 után ezen ellentmondásos tényezők átfogó figyelembevétele alapján kifejlesztettük a DG3 ferde kamerát. A DG3 figyelembe veszi mind a D2 3D-s modellezési minőségét, mind a D3 repülési magasságát, miközben hőelvezetési és poreltávolító rendszert is hozzáad, így rögzített szárnyú vagy VTOL drónokon is használható. A DG3 a Rainpoo legnépszerűbb ferde kamerája, egyben a piacon a legszélesebb körben használt ferde kamera.

Név Riy-DG3
Súly 650g
Dimenzió 170 * 160 * 80 mm
Érzékelő típusa APS-C
CCD méret 23,5 mm × 15,6 mm
A pixel fizikai mérete 3.9um
Összes képpont 120MP
Minimális expozíciós időintervallum 0,8
Kamera expozíciós mód Izokrón / izometrikus expozíció
gyújtótávolság 28mm / 40mm
Tápegység Egységes ellátás (drón által történő áramellátás)
memória kapacitás 320 / 640G
Az adatok letöltése gyorsult ≥80M / s
Munkahőmérséklet -10 ° C ~ + 40 ° C
Firmware frissítések Ingyen
IP arány IP 43

5 、 A DG3-tól a DG3Pros-ig

A RIY-Pros sorozat ferde kamerájával jobb modellezési minőség érhető el. Tehát milyen profi kialakítással rendelkeznek a profik az objektív elrendezésében és a fókusztávolság beállításában? Ebben a számban folytatjuk a profik paramétereinek mögött álló tervezési logikát.

6, ferde lencse szög és modellezési minőség

Az előző tartalom ilyen nézetet említett: minél rövidebb a gyújtótávolság, annál nagyobb a látószög, annál több épülethomlokzati információt lehet gyűjteni, és annál jobb a modellezési minőség.

 Az ésszerű gyújtótávolság beállításán kívül természetesen használhatunk egy másik módszert is a modellezési hatás javítására: közvetlenül növeli a ferde lencsék szögét, amelyek bőségesebb homlokzati információkat is gyűjthetnek.

 

De valójában, bár nagyobb ferde szög beállítása javíthatja a modellezés minőségét, két mellékhatása is van:

 

1: A munka hatékonysága csökken. A ferde szög növekedésével a repülési útvonal kifelé történő terjeszkedése is sokat fog növekedni. Ha a ferde szög meghaladja a 45 ° -ot, a repülési hatékonyság hirtelen csökken.

Például a Leica RCD30 professzionális légi kamera ferde szöge csak 30 °, ennek a kialakításnak az egyik oka a munka hatékonyságának növelése.

2: Ha a ferde szög túl nagy, a napfény könnyen bejut a kamerába, és káprázást okoz (különösen egy ködös nap reggelén és délután). A Rainpoo ferde kamera a legkorábban a belső lencse kialakítását alkalmazza. Ez a kialakítás egyenértékű a motorháztető hozzáadásával a lencsékre, hogy megakadályozza a ferde napfény hatását.

Különösen a kis drónok esetében általában viszonylag gyenge a repülési attitűdjük. Miután a lencse ferde szöge és a drón hozzáállása egymásra kerül, a kóbor fény könnyen bejuthat a kamerába, tovább fokozva a tükröződési problémát.

7, Útvonal átfedés és modellezési minőség

A tapasztalatok szerint a modell minőségének biztosítása érdekében az űrben lévő bármely objektum számára a legjobb, ha repülés közben lefedjük az öt lencsecsoport textúráját.

 Ezt könnyű megérteni. Például, ha egy ősi épület 3D-s modelljét akarjuk felépíteni, akkor a körrepülés modellezési minőségének sokkal jobbnak kell lennie, mint a négy oldalon csak néhány kép elkészítésének minősége.

Minél több borított fotó, annál több térbeli és textúrájú információt tartalmaz, és annál jobb a modellezési minőség. Ezt jelenti a repülési út átfedése a ferde fényképezésnél.

Az átfedés mértéke az egyik kulcsfontosságú tényező, amely meghatározza a 3D modell minőségét. A ferde fényképezés általános jelenetében az átfedés aránya többnyire 80% -ban irányban és 70% -ban oldalra esik (a tényleges adatok feleslegesek).

Valójában a legjobb, ha ugyanolyan mértékű átfedés van az oldalirányban, de a túl magas oldalirányú átfedés drasztikusan csökkenti a repülés hatékonyságát (különösen a rögzített szárnyú drónok esetében), így a hatékonyság alapján az általános oldalirányú átfedés alacsonyabb lesz, mint címsor átfedés.

 

Tippek: A munka hatékonyságát figyelembe véve az átfedés mértéke nem a lehető legmagasabb. Egy bizonyos "szabvány" túllépése után az átfedés mértékének javítása korlátozott hatással van a 3D modellre. Kísérleti visszajelzéseink szerint néha az átfedés növelése valóban rontja a modell minőségét. Például egy 3 ~ 5 cm-es felbontású modellezési jelenetnél az alacsonyabb átfedési fokozat modellezési minősége néha jobb, mint a magasabb átfedési fok.

8 、 Az elméleti és a tényleges átfedés közötti különbség

Repülés előtt 80% -os irányt és 70% oldalirányú átfedést állítunk be, ami csak elméleti átfedés. A repülés során a drónra hatással lesz a légáramlás,és a szemléletváltozás miatt a tényleges átfedés kisebb lesz, mint az elméleti átfedés.

Általánosságban elmondható, hogy akár több rotoros, akár rögzített szárnyú drónról van szó, minél rosszabb a repülési hozzáállás, annál rosszabb a 3D modell minősége. Mivel a kisebb több rotoros vagy rögzített szárnyú drónok könnyebbek és kisebbek, érzékenyek a külső légáramlás interferenciájára. Repülési attitűdjük általában nem olyan jó, mint a közepes / nagy több rotoros vagy rögzített szárnyú drónoké, így a tényleges átfedés mértéke bizonyos földterületeken nem elegendő, ami végső soron befolyásolja a modellezés minőségét.

9 、 Nehézségek a sokemeletes épületek 3D-s modellezésében

Az épület magasságának növekedésével a 3D modellezés nehézségei megnőnek. Az egyik az, hogy a sokemeletes épület megnöveli a drón repülésének kockázatát, a második pedig az, hogy az épület magasságának növekedésével a sokemeletes részek átfedése hirtelen csökken, ami a 3D modell rossz minőségét eredményezi.

1 A növekvő átfedés hatása a 3D A sokemeletes épület minőségének modellezése

A fenti problémára sok tapasztalt ügyfél talált megoldást: növelje az átfedés mértékét. Valóban, az átfedés mértékének növekedésével a modell hatása nagymértékben javulni fog. Az alábbiakban összehasonlítjuk az általunk végzett kísérleteket:

A fenti összehasonlítás révén azt fogjuk találni, hogy: az átfedés mértékének növekedése kevéssé befolyásolja az alacsony épületek modellezési minőségét; de nagy hatással van a sokemeletes épületek modellezési minőségére.

Az átfedés mértékének növekedésével azonban nő a légifotók száma, és az adatfeldolgozás ideje is megnő.

2 A hatása gyújtótávolság tovább 3D A sokemeletes épület minőségének modellezése

Ilyen következtetést vontunk le az előző tartalomban:Mert homlokzati épület 3D a jelenetek modellezése, minél hosszabb a gyújtótávolság, annál rosszabb a modellezés minőség. A sokemeletes területek 3D-s modellezéséhez azonban hosszabb gyújtótávolságra van szükség a modellezési minőség biztosításához. Az alábbiak szerint:

Ugyanazon felbontású és átfedő fokú körülmények között a hosszú gyújtótávolságú lencse biztosíthatja a tető tényleges átfedési fokát és kellően biztonságos repülési magasságot a sokemeletes épületek jobb modellezési minőségének eléréséhez.

Például, amikor a DG4pros ferde kamerát sokemeletes épületek 3D-s modellezésére használják, nemcsak jó modellezési minőséget érhet el, de a pontosság még mindig elérheti az 1: 500 kataszteri felmérési követelményeket, ami a hosszú fókusz előnye hosszúságú lencsék.

Ügy: A ferde fényképezés sikertörténete

10, RIY-Pros sorozatú ferde kamerák

A jobb modellezési minőség elérése érdekében, ugyanazon felbontás előfeltétele mellett, biztosítani kell a megfelelő átfedést és a nagy látómezőt. A nagy terepmagasság-különbségekkel rendelkező vagy sokemeletes épületek esetében a lencse gyújtótávolsága is megegyezik. fontos tényező, amely befolyásolja a modellezés minőségét. A fenti elvek alapján a Rainpoo RIY-Pros sorozat ferde kamerái a következő három optimalizálást hajtották végre az objektíven:

1 Módosítsa a len elrendezésétses

A Pros sorozatú ferde kamerák esetében a leg intuitívabb érzés az, hogy alakja kerekről négyzetre változik. A változás legközvetlenebb oka az, hogy megváltozott a lencsék elrendezése.

Ennek az elrendezésnek az az előnye, hogy a kamera méretét kisebbre lehet tervezni, a súlya pedig viszonylag könnyebb lehet. Ez az elrendezés azonban azt eredményezi, hogy a bal és jobb oldali ferde lencsék átfedési foka alacsonyabb lesz, mint az elülső, a középső és a hátsó perspektíva: vagyis az A árnyék területe kisebb, mint a B árnyék területe.

Amint azt korábban említettük, a repülés hatékonyságának javítása érdekében az oldalirányú átfedés általában kisebb, mint a fej átfedése, és ez a „térelválasztás” tovább csökkenti az oldalirányú átfedést, ezért az oldalsó 3D modell gyengébb lesz, mint a 3D irány modell.

Tehát a RIY-Pros sorozat esetében Rainpoo megváltoztatta a lencsék elrendezését: párhuzamos elrendezésre. Az alábbiak szerint:

Ez az elrendezés feláldozza az alak és a súly egy részét, de előnye, hogy elegendő oldalirányú átfedést biztosíthat és jobb modellezési minőséget érhet el. A tényleges repüléstervezés során a RIY-profik még csökkenthetik az oldalirányú átfedéseket a repülés hatékonyságának javítása érdekében.

2 Állítsa be a ferde lenses

A „párhuzamos elrendezés” előnye, hogy nem csak biztosítja az elegendő átfedést, hanem növeli az oldalsó FOV-t is, és több textúra-információt képes összegyűjteni az épületekről.

Ennek alapján megnöveltük a ferde lencsék gyújtótávolságát is, így annak alsó széle egybeesett az előző „surround elrendezés” elrendezésének alsó szélével, tovább növelve a szög oldalnézetét, amint azt a következő ábra mutatja:

Ennek az elrendezésnek az az előnye, hogy bár a ferde lencsék szöge megváltozik, ez nem befolyásolja a repülés hatékonyságát. És miután az oldalsó lencsék FOV-ja nagymértékben javult, több homlokzati információs adat gyűjthető össze, és természetesen javul a modellezési minőség.

A kontrasztkísérletek azt is mutatják, hogy a lencsék hagyományos elrendezéséhez képest a Pros sorozat elrendezése valóban javíthatja a 3D-s modellek oldalirányú minőségét.

A bal oldali a hagyományos elrendezésű kamera által készített 3D-s modell, a jobb oldalon a Pro-kamerák által készített 3D-s modell látható.

3 Növelje a ferde lencsék

 

A RIY-Pros ferde kamerák lencséjét a hagyományos „surround elrendezésről” „párhuzamos elrendezésre” cserélik, és a ferde lencsékkel készített fényképek közeli pont felbontásának és a távoli felbontásának aránya is növekszik.

 

Annak érdekében, hogy az arány ne lépje túl a kritikus értéket, a Pro ferde lencsék gyújtótávolsága 5-8% -kal nő, mint korábban.

Név Riy-DG3 profik
Súly 710g
Dimenzió 130 * 142 * 99,5 mm
Érzékelő típusa APS-C
CCD méret 23,5 mm × 15,6 mm
A pixel fizikai mérete 3.9um
Összes képpont 120MP
Minimális expozíciós időintervallum 0,8
Kamera expozíciós mód Izokrón / izometrikus expozíció
gyújtótávolság 28mm / 43mm
Tápegység Egységes ellátás (drón által történő áramellátás)
memória kapacitás 640G
Az adatok letöltése gyorsult ≥80M / s
Munkahőmérséklet -10 ° C ~ + 40 ° C
Firmware frissítések Ingyen
IP arány IP 43