為您的無人機選擇合適的專業相機
為高層建築區域的3D建模而生
RIY-DG4 PROS是目前市場上技術最先進的全畫幅斜置航拍相機。內置雙Gauβ和超低色散非球面鏡片,可以補償像差,增加清晰度,減少色散並嚴格控制失真率小於0.4%。
它可以安裝在固定翼和多旋翼無人機上,並且由於焦距足夠長,即使在高層建築中也可以安全飛行。並且光學鏡頭是自行開發的,特別適用於航拍通過測量,DG4Pros q拍攝的圖像非常好,基於這些圖像的3D模型也與真實世界一樣真實。
最小曝光時間間隔≤0.6s,這意味著即使將其安裝在固定翼無人機上,也可以在無人機高速飛行時完成數據採集。
原始照片的格式為.jpg。
通常在飛行後,首先需要從相機下載它們,然後需要我們設計的“ Sky-Scanner”軟件。使用此軟件,我們可以通過一個鍵下載數據,並且自動生成ContextCapture阻止文件。
聯繫我們以了解更多有關原始照片的信息>RIY-DG4 PROS可以安裝在多旋翼和固定翼無人機上,以獲取傾斜的攝影數據。由於控制單元,數據傳輸單元和其他子系統是模塊化的,因此易於安裝和更換。全世界有許多無人機公司,包括固定翼和多旋翼飛機以及VTOL和直升機,事實證明它們都適應得很好。
聯繫我們以了解更多有關原始照片的信息>眾所周知,在無人機飛行過程中,觸發信號將被發送至攝像機的五個鏡頭。從理論上講,五個透鏡應同步曝光,然後同時記錄POS數據。
但是經過實際驗證,我們得出的結論是:場景的紋理信息越複雜,鏡頭可以解析,壓縮和存儲的數據量就越大,完成錄製所需的時間也就越多。
如果觸發信號之間的間隔短於鏡頭完成記錄所需的時間,則相機將無法進行曝光,這將導致“照片丟失”。
BTW,的 同步對於PPK信號也非常重要。
聯繫我們以了解更多有關原始照片的信息>
大疆M600Pro + DG4優點 |
||||||
GSD(厘米) |
1 |
1.5 |
2 |
3 |
4 |
5 |
飛行高度(m) |
88 |
132 |
177 |
265 |
354 |
443 |
飛行速度(m / s) |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
單飛區(km2) |
0.26 |
0.38 |
0.53 |
0.8 |
0.96 |
1.26 |
單張航班照片編號 |
5700 |
3780 |
3120 |
2080 |
1320 |
1140 |
一日航班數 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
總工作面積一天(km2) |
3.12 |
4.56 |
6.36 |
9.6 |
11.52 |
15.12 |
※參數表以縱向重疊率80%,橫向重疊率70%計算(推薦)
固定翼無人機 + DG4優點 |
|||||
GSD(厘米) |
2 |
2.5 |
3 |
4 |
5 |
飛行高度(m) |
177 |
221 |
265 |
354 |
443 |
飛行速度(m / s) |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
單程
工作面積(km2) |
2 |
2.7 |
3.5 |
5 |
6.5 |
單程
照片編號 |
10320 |
9880 |
8000 |
6480 |
5130 |
航班數
一天 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
總工作面積
一天(km2) |
12 |
16.2 |
21 |
30 |
39 |
※參數表以縱向重疊率80%,橫向重疊率70%計算(推薦)
聯繫我們以了解更多有關原始照片的信息>經過幾年的發展,現在斜攝影在農村地籍調查項目中得到了廣泛的應用。然而,由於設備技術條件的限制,對於大滴場景的地籍測量,斜攝影仍然較弱,主要是因為斜相機鏡頭的焦距和圖像格式不符合標準。經過多年的項目經驗,我們發現地圖精度應在5 cm之內,然後GSD必須在2 cm之內,並且3D模型必須非常好,建築物的邊緣必須筆直且清晰。
通常,用於農村地籍測量項目的攝像機焦距為垂直25mm,傾斜35mm。為了達到1:500的精度,GSD必須在2厘米以內。並確保無人機的飛行高度一般在70m-100m之間。根據這種飛行高度,無法完成100m以上建築物的數據收集,即使進行飛行也無法保證屋頂的重疊,導致模型質量較差而且由於戰鬥高度太低,對無人機來說非常危險。
為了解決這個問題,2019年5月,我們對城市高層建築進行了斜攝影的準確性驗證測試。該測試的目的是驗證RIY-DG4pros斜角相機構建的3D模型的最終映射精度是否可以滿足5 cm RMSE的要求。
在本次測試中,我們選擇了配備Rainpoo RIY-DG4pros斜五鏡頭相機的DJI M600PRO。
針對上述問題,為增加難度,我們專門選擇了兩個平均建築物高度為100米的單元進行測試。
控制點是根據GOOGLE地圖預先設置的,周圍環境應盡可能開放和暢通。點之間的距離在150-200M的範圍內。
控制點為80 * 80正方形,根據對角線分為紅色和黃色,以確保在反射太強或照明不足時可以清楚地識別出點中心,以提高精度。
為了確保操作的安全性,我們保留了60米的安全高度,無人機飛行了160米。為了確保屋頂的重疊,我們還增加了重疊率。縱向重疊率為85%,橫向重疊率為80%,無人機以9.8m / s的速度飛行。
使用“ Sky-Scanner”(由Rainpoo開發)軟件下載並預處理原始照片,然後通過一鍵將其導入ContextCapture 3D建模軟件中。
時間:15h。
3D建模
時間:23h。
從畸變網格圖可以看出,RIY-DG4pros的鏡頭畸變非常小,周長幾乎與標準平方完全一致;
借助Rainpoo的光學技術,我們可以將RMS值控制在0.55以內,這是3D模型精度的重要參數。
可以看出,中心垂直透鏡的主點與傾斜透鏡的主點之間的距離為:1.63cm,4.02cm,4.68cm,7.99cm,減去實際位置差後,誤差值為:- 4.37cm,-1.98cm,-1.32cm,1.99cm,最大位置差為4.37cm,相機同步可控制在5ms以內;
預測控制點和實際控制點的RMS範圍為0.12至0.47像素。
我們可以看到,由於RIY-DG4pros使用了長焦距鏡頭,因此3d模型底部的房屋非常清晰可見。相機的最小曝光時間間隔可以達到0.6s,因此即使縱向重疊率提高到85%,也不會發生光洩漏。高層建築的輪廓線非常清晰,基本上是筆直的,這也確保了我們以後可以在模型上獲得更準確的足跡。
在此測試中,困難之處在於場景的高低落差,房屋的高密度和復雜的地板。這些因素將導致飛行難度的增加,較高的風險和較差的3D模型,這將導致地籍測量的準確性下降。
由於RIY-DG4pros的焦距比普通的傾斜攝像機更長,因此可以確保我們的無人機可以在足夠安全的高度飛行,並且地面物體的圖像分辨率在2厘米以內。同時,全畫幅鏡頭可以幫助我們在高密度建築區域中飛行時捕獲更多角度的房屋,從而提高3D模型的質量。在保證所有硬件設備的前提下,我們還改善了飛行重疊和控制點的分佈密度,以確保3D模型的準確性。
對於地籍測量高層地區的斜攝影,曾經由於設備的局限性和經驗的缺乏,只能通過傳統方法進行測量。但是高層建築對RTK信號的影響也造成了測量的困難和較差的精度。如果我們能夠使用無人機來收集數據,則可以完全消除衛星信號的影響,並可以大大提高總體測量精度。因此,這項測試的成功對我們具有重要意義。
該測試證明RIY-DG4pros確實可以將RMS控制在較小的值範圍內,具有良好的3D建模精度,並且可以用於高層建築的精確測量項目。
相機尺寸 | 190 * 170 * 80毫米 |
相機重量 | 850克 |
CMOS編號 | 5只 |
傳感器尺寸 | 23.5 * 15.6毫米 |
像素數(總計) | ≥120mp |
最小曝光間隔 | ≤1秒 |
相機曝光模式 | 等時/等距曝光 |
相機電源模式 | 統一電源 |
數據預處理 | 空中掃描儀(GPS) |
內存容量 | 320克 |
資料複製速度 | ≥70m/ s |
工作溫度 | -10℃〜40℃ |