Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

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焦距如何影響3D建模結果

一,引言

對於傾斜攝影,有四個很難建立3D模型的場景:

 

不能反映對象真實紋理信息的反射表面,例如水錶面,玻璃,大面積單紋理表面建築物。

 

緩慢移動的物體。例如,十字路口的汽車

 

特徵點無法匹配或匹配的特徵點具有較大錯誤的場景,例如樹木和灌木叢。

 

空心的複雜建築。例如護欄,基站,塔樓,電線等。

對於類型1和2的場景,無論如何提高原始數據的質量,3D模型都將無法改善。

 

對於3型和4型場景,在實際操作中,可以通過提高分辨率來提高3D模型的質量,但是在模型中仍然很容易出現空隙,並且其工作效率會非常低。

 

除了上述特殊場景外,在3D建模過程中,我們更加關注的是建築物的3D模型質量。由於與設置飛行參數,光照條件,數據採集設備,3D建模軟件等相關的問題,也很容易使建築物顯示:重影,繪圖,融化,錯位,變形,粘附等。

 

當然,上述問題也可以通過3D模型修改來改善。但是,如果要進行大規模的模型修改工作,那麼金錢和時間的成本將非常巨大。

 

修改前的3D模型

 

修改後的3D模型

作為斜式攝像機的研發製造商,Rainpoo從數據收集的角度考慮:

如何設計傾斜相機以成功提高3D模型的質量而又不增加飛行路線的重疊或照片數量?

2,什麼是焦距

鏡頭的焦距是一個非常重要的參數,它決定了成像介質上被攝物體的大小,相當於物體和圖像的比例。使用數碼相機(DSC)時,傳感器主要是CCD和CMOS。在空中測量中使用DSC時,焦距確定地面採樣距離(GSD)。

以相同距離拍攝相同的目標物體時,請使用焦距較長的鏡頭,該物體的像較大,而焦距較短的鏡頭則較小。

焦距確定圖像中對象的大小,視角,景深和圖片的透視圖。根據應用的不同,焦距可能會非常不同,範圍從幾毫米到幾米。通常,對於航空攝影,我們選擇,焦距選擇在20mm〜100mm的範圍內。

3,什麼是FOV

在光學透鏡中,由透鏡的中心點作為頂點和可通過透鏡的物體圖像的最大範圍所形成的角度稱為視角。FOV越大,光學倍率越小。換句話說,如果目標物體不在FOV範圍內,則該物體反射或發射的光將不會進入透鏡,也不會形成圖像。

4,焦距和FOV

對於斜鏡頭的焦距,有兩個普遍的誤解:

 

1)焦距越長,無人機的飛行高度越高,圖像可以覆蓋的面積越大;

2)焦距越長,覆蓋範圍越大,工作效率越高;

上面兩個誤解的原因是焦距和FOV之間的聯繫未被識別。兩者之間的聯繫是:焦距越長,FOV越小;焦距越短,FOV越大。

因此,當幀的物理尺寸,幀分辨率和數據分辨率相同時,焦距的變化將僅改變飛行高度,並且圖像覆蓋的區域不變。

5,焦距及工作效率

了解焦距和FOV之間的關係後,您可能會認為焦距的長度對飛行效率沒有影響。對於正射攝影測量法來說,這是相對正確的(嚴格來說,焦距越長,飛行高度,消耗的能量越多,飛行時間越短,工作效率越低)。

對於傾斜攝影,焦距越長,工作效率越低。

攝像機的斜鏡頭通常以45°角放置,以確保收集目標區域邊緣立面的圖像數據,需要擴展飛行路線。

由於鏡頭傾斜45°,因此將形成等腰直角三角形。假設不考慮無人機的飛行姿態,則將斜透鏡的主光軸作為測量路線的要求,僅取到測量區域的邊緣,然後無人機的路徑將距離EQUAL擴展到無人機的飛行高度。

因此,如果路徑覆蓋面積不變,則短焦距鏡頭的實際工作區域大於長焦距鏡頭的實際工作區域。