Linja e R&D e serisë së produkteve të Rainpoo

Nëpërmjet prezantimit të Si ndikon gjatësia fokale në rezultatet e modelimit 3D, mund të keni një kuptim paraprak të lidhjes midis gjatësisë fokale dhe FOV. Nga vendosja e parametrave të fluturimit deri te procesi i modelimit 3D, këta dy parametra kanë gjithmonë vendin e tyre. Pra, çfarë efekti kanë këto dy parametra në rezultatet e modelimit 3D? Në këtë artikull, ne do të prezantojmë se si Rainpoo zbuloi lidhjen në procesin e R&D të produktit dhe si të gjejmë një ekuilibër midis kontradiktës midis lartësisë së fluturimit dhe rezultatit të modelit 3D.

1, Nga D2 në D3

RIY-D2 është një produkt i zhvilluar posaçërisht për projektet e rilevimit kadastral. Është gjithashtu kamera më e hershme e zhdrejtë që miraton një dizajn me lentet me rënie dhe të brendshme. D2 ka saktësi të lartë modelimi dhe cilësi të mirë modelimi, i cili është i përshtatshëm për modelimin e skenës me terrene të sheshta dhe dysheme jo shumë të larta. Megjithatë, për rënie të madhe, terren kompleks dhe topografi (duke përfshirë linjat e tensionit të lartë, oxhaqet, stacionet bazë dhe ndërtesat e tjera të larta), siguria e fluturimit të dronit do të jetë një problem i madh.

Në operacionet aktuale, disa klientë nuk planifikonin një lartësi të mirë fluturimi, gjë që bëri që droni të varte linjat e tensionit të lartë ose të godiste stacionin bazë; Ose edhe pse disa dronë patën fatin të kalonin nëpër pikat e rrezikshme, ata zbuluan se dronët ishin shumë afër pikave të rrezikshme vetëm kur kontrolluan fotot ajrore. Këto rreziqe dhe rreziqe të fshehura shpesh shkaktojnë humbje të mëdha pronësore për klientët.

Një stacion bazë tregon në foto, ju mund të shihni se është shumë afër dronit, ka shumë të ngjarë të godasë Prandaj, shumë klientë na kanë dhënë sugjerime: A mund të projektohet një kamerë e zhdrejtë me gjatësi fokale të gjatë për ta bërë lartësinë e fluturimit të dronit më të lartë dhe për ta bërë fluturimin më të sigurt? Bazuar në nevojat e klientëve, bazuar në D2, ne kemi zhvilluar një version me gjatësi fokale të gjatë të quajtur RIY-D3. Krahasuar me D2, me të njëjtën rezolucion, D3 mund të rrisë lartësinë e fluturimit të dronit me rreth 60%.

Gjatë R&D të D3, ne kemi besuar gjithmonë se një gjatësi fokale më e gjatë mund të ketë një lartësi më të lartë fluturimi, cilësi më të mirë modelimi dhe saktësi më të lartë. Por pas punës aktuale, ne zbuluam se nuk ishte ashtu siç pritej, krahasuar me D2, modeli 3D i ndërtuar nga D3 ishte relativisht i tendosur dhe efikasiteti i punës ishte relativisht i ulët.

Emri	Riy-D2/D3
Pesha	850 g
Dimensioni	19018088 mm
Lloji i sensorit	APS-C
CMOS një madhësi	23.5mm×15.6mm
Madhësia fizike e pikselit	3.9 um
Gjithsej pikselë	120 MP
Intervali minimal kohor i ekspozimit	1s
Modaliteti i ekspozimit të kamerës	Ekspozimi izokronik/izometrik
gjatësia fokale	20mm/35mm për D235mm/50mm për D3
Furnizimi me energji elektrike	Furnizimi uniform (energjia me dron)
kapaciteti i memories	320 G
Shkarkimi i të dhënave u krye	≥70M/s
Temperatura e punës	-10°C~+40°C
Përditësimet e firmuerit	Falas
Norma e IP	IP 43

2, Lidhja midis gjatësisë fokale dhe cilësisë së modelimit

Lidhja midis gjatësisë fokale dhe cilësisë së modelimit nuk është e lehtë për shumicën e klientëve për t'u kuptuar, madje shumë prodhues të zhdrejtë të kamerave gabimisht besojnë se një lente me gjatësi fokale të gjatë është e dobishme për cilësinë e modelimit.

Situata aktuale këtu është: me premisën se parametrat e tjerë janë të njëjtë, për fasadën e ndërtesës, sa më e madhe të jetë gjatësia fokale, aq më e keqe është barazia e modelimit. Çfarë lloj marrëdhënie logjike përfshihet këtu?

Në artin e fundit Si ndikon gjatësia fokale në rezultatet e modelimit 3D kemi përmendur se:

Nën premisën se parametrat e tjerë janë të njëjtë, gjatësia fokale do të ndikojë vetëm në lartësinë e fluturimit. Siç tregohet në figurën e mësipërme, ekzistojnë dy lente fokale të ndryshme, e kuqja tregon një lente fokale të gjatë dhe bluja tregon një lente fokale të shkurtër. Këndi maksimal i formuar nga thjerrëza e gjatë fokale dhe muri është α, dhe këndi maksimal i formuar nga thjerrëza e shkurtër fokale dhe muri është β. Natyrisht:

Çfarë do të thotë ky "kënd"? Sa më i madh të jetë këndi midis skajit të FOV të thjerrëzës dhe murit, aq më horizontal është thjerrëza në raport me murin. Kur mblidhen informacione për fasadat e ndërtesave, lentet e shkurtra fokale mund të mbledhin informacione për muret më horizontalisht dhe modelet 3D të bazuara në të mund të pasqyrojnë më mirë strukturën e fasadës. Prandaj, për skenat me fasada, sa më e shkurtër të jetë gjatësia fokale e thjerrëzës, aq më i pasur është informacioni i mbledhur i fasadës dhe aq më i mirë është cilësia e modelimit.

Për ndërtesat me strehë, në kushte të së njëjtës rezolucion të tokës, sa më e madhe të jetë gjatësia fokale e thjerrëzës, sa më e lartë të jetë lartësia e fluturimit të dronit, aq më shumë pika qorre nën qepallë, aq më e keqe do të jetë cilësia e modelimit. Pra, në këtë skenar, D3 me një lente me gjatësi fokale më të madhe nuk mund të konkurrojë me D2 me një lente me gjatësi fokale më të shkurtër.

3, Kontradikta midis lartësisë së fluturimit të dronit dhe cilësisë së modelit 3D

Sipas lidhjes logjike të gjatësisë fokale dhe cilësisë së modelit, nëse gjatësia fokale e lentës është mjaft e shkurtër dhe këndi FOV është mjaft i madh, nuk nevojitet fare kamera me shumë lente. Një lente me kënd super të gjerë (thjerrëza me sy peshku) mund të mbledhë informacionin e të gjitha drejtimeve. Siç tregohet më poshtë:

A nuk është mirë të dizajnoni gjatësinë fokale të thjerrëzave sa më të shkurtër që të jetë e mundur?

Për të mos përmendur problemin e shtrembërimit të madh të shkaktuar nga gjatësia fokale ultra e shkurtër. Nëse gjatësia fokale e lenteve orto të kamerës së zhdrejtë është projektuar të jetë 10 mm dhe të dhënat mblidhen në një rezolucion prej 2 cm, lartësia e fluturimit të dronit është vetëm 51 metra.

Natyrisht, nëse droni është i pajisur me një kamerë të zhdrejtë të projektuar në këtë mënyrë për të kryer punë, padyshim që do të jetë i rrezikshëm.

PS: Megjithëse lentet me kënd ultra të gjerë ka përdorim të kufizuar të skenave në modelimin e fotografisë së pjerrët, ajo ka një rëndësi praktike për modelimin Lidar. Më parë, një kompani e famshme Lidar kishte komunikuar me ne, duke shpresuar që ne të dizajnonim një kamerë ajrore me lente me kënd të gjerë, të montuar me Lidar, për interpretimin e objekteve në tokë dhe mbledhjen e teksturave.

4, Nga D3 në DG3

Kërkimi dhe zhvillimi i D3 na bëri të kuptojmë se për fotografinë e zhdrejtë, gjatësia fokale nuk mund të jetë monotone e gjatë apo e shkurtër. Gjatësia është e lidhur ngushtë me cilësinë e modelit, efikasitetin e punës dhe lartësinë e fluturimit. Pra, në R&D të lenteve, pyetja e parë që duhet marrë parasysh është: si të caktoni gjatësinë fokale të lenteve?

Megjithëse fokali i shkurtër ka cilësi të mirë modelimi, por lartësia e fluturimit është e ulët, nuk është e sigurt për fluturimin e dronit. Për të garantuar sigurinë e dronëve, gjatësia fokale duhet të projektohet më e gjatë, por gjatësia fokale më e madhe do të ndikojë në efikasitetin e punës dhe cilësinë e modelimit. Ekziston një kontradiktë midis lartësisë së fluturimit dhe cilësisë së modelimit 3D. Ne duhet të kërkojmë një kompromis mes këtyre kontradiktave.

Pra, pas D3, bazuar në shqyrtimin tonë gjithëpërfshirës të këtyre faktorëve kontradiktore, ne kishim zhvilluar kamerën e zhdrejtë DG3. DG3 merr parasysh cilësinë e modelimit 3D të D2 dhe lartësinë e fluturimit të D3, ndërsa shton gjithashtu një sistem të shpërndarjes së nxehtësisë dhe heqjes së pluhurit, në mënyrë që të mund të përdoret gjithashtu në dronët me krahë fiks ose VTOL. DG3 është kamera e zhdrejtë më e njohur për Rainpoo, është gjithashtu kamera e zhdrejtë më e përdorur në treg.

Emri	Riy-DG3
Pesha	650 g
Dimensioni	17016080 mm
Lloji i sensorit	APS-C
Madhësia e CCD	23.5mm×15.6mm
Madhësia fizike e pikselit	3.9 um
Gjithsej pikselë	120 MP
Intervali minimal kohor i ekspozimit	0.8 s
Modaliteti i ekspozimit të kamerës	Ekspozimi izokronik/izometrik
gjatësia fokale	28 mm/40 mm
Furnizimi me energji elektrike	Furnizimi uniform (energjia me dron)
kapaciteti i memories	320/640G
Shkarkimi i të dhënave u krye	≥80M/s
Temperatura e punës	-10°C~+40°C
Përditësimet e firmuerit	Falas
Norma e IP	IP 43

5, Nga DG3 në DG3Pros

Kamera e zhdrejtë e serisë RIY-Pros mund të arrijë cilësi më të mirë modelimi. Pra, çfarë dizajni të veçantë kanë Pro në paraqitjen e lenteve dhe vendosjen e gjatësisë fokale? Në këtë numër, ne do të vazhdojmë të prezantojmë logjikën e dizajnit pas parametrave Pro.

6, Këndi i zhdrejtë i lenteve dhe cilësia e modelimit

Përmbajtja e mëparshme përmendi një pamje të tillë: sa më e shkurtër të jetë gjatësia fokale, aq më i madh është këndi i shikimit, aq më shumë informacion për fasadën e ndërtesës mund të mblidhet dhe aq më i mirë është cilësia e modelimit.

Përveç vendosjes së një gjatësi fokale të arsyeshme, natyrisht, ne mund të përdorim edhe një mënyrë tjetër për të përmirësuar efektin e modelimit: rrisin drejtpërdrejt këndin e lenteve të zhdrejtë, të cilat gjithashtu mund të mbledhin informacion më të bollshëm për fasadën.

Por në fakt, megjithëse vendosja e një këndi më të madh të zhdrejtë mund të përmirësojë cilësinë e modelimit, ka edhe dy efekte anësore:

1: Efikasiteti i punës do të reduktohet. Me rritjen e këndit të zhdrejtë, do të rritet shumë edhe zgjerimi i jashtëm i rrugës së fluturimit. Kur këndi i zhdrejtë i kalon 45 °, efikasiteti i fluturimit do të bjerë ndjeshëm.

Për shembull, kamera profesionale ajrore Leica RCD30, këndi i saj i zhdrejtë është vetëm 30 °, një nga arsyet për këtë dizajn është rritja e efikasitetit të punës.

2: Nëse këndi i pjerrët është shumë i madh, drita e diellit do të hyjë lehtësisht në kamerë, duke shkaktuar shkëlqim verbues (sidomos në mëngjes dhe pasdite të një dite me mjegull). Kamera e zhdrejtë Rainpoo është më e hershme që ka adoptuar dizajnin e lenteve të brendshme. Ky dizajn është i barabartë me shtimin e një kapuçi në lentet për të parandaluar ndikimin e tyre nga rrezet e zhdrejtë të diellit.

Sidomos për dronët e vegjël, në përgjithësi, qëndrimet e tyre të fluturimit janë relativisht të dobëta. Pasi këndi i pjerrët i lenteve dhe qëndrimi i dronit janë mbivendosur, drita e humbur mund të hyjë lehtësisht në kamerë, duke përforcuar më tej problemin e shkëlqimit.

7, Mbivendosja e rrugës dhe cilësia e modelimit

Sipas përvojës, për të siguruar cilësinë e modelit, për çdo objekt në hapësirë, është mirë që gjatë fluturimit të mbulohet informacioni i teksturës së pesë grupeve të lenteve.

Kjo është e lehtë për t'u kuptuar. Për shembull, nëse duam të ndërtojmë një model 3D të një ndërtese të lashtë, cilësia e modelimit të fluturimit rrethor duhet të jetë shumë më e mirë se cilësia e bërjes së vetëm disa fotografive nga katër anët.

Sa më shumë foto të mbuluara, aq më shumë informacion hapësinor dhe teksturor përmban, dhe aq më i mirë është cilësia e modelimit. Ky është kuptimi i mbivendosjes së rrugës së fluturimit për fotografimin e zhdrejtë.

Shkalla e mbivendosjes është një nga faktorët kryesorë që përcakton cilësinë e modelit 3D. Në skenën e përgjithshme të fotografisë së zhdrejtë, shkalla e mbivendosjes është kryesisht 80% drejtim dhe 70% anash (të dhënat aktuale janë të tepërta).

Në fakt, sigurisht që është më mirë të kemi të njëjtën shkallë mbivendosjeje për anash, por mbivendosja shumë e lartë anash do të reduktojë në mënyrë drastike efikasitetin e fluturimit (veçanërisht për dronët me krahë fiks), kështu që bazuar në efikasitetin, mbivendosja e përgjithshme anash do të jetë më e ulët se mbivendosje e titullit.

Këshilla: Duke marrë parasysh efikasitetin e punës, shkalla e mbivendosjes nuk është aq e lartë sa të jetë e mundur. Pas tejkalimit të një "standardi" të caktuar, përmirësimi i shkallës së mbivendosjes ka një efekt të kufizuar në modelin 3D. Sipas reagimeve tona eksperimentale, ndonjëherë rritja e mbivendosjes do të zvogëlojë cilësinë e modelit. Për shembull, për një skenë modelimi me rezolucion 3 ~ 5 cm, cilësia e modelimit të shkallës më të ulët të mbivendosjes ndonjëherë është më e mirë se shkalla më e lartë e mbivendosjes.

8, Dallimi midis mbivendosjes teorike dhe mbivendosjes aktuale

Para fluturimit, ne vendosëm 80% drejtim dhe 70% mbivendosje anash, që është vetëm mbivendosja teorike. Gjatë fluturimit, droni do të ndikohet nga fluksi i ajrit,dhe ndryshimi në qëndrim do të bëjë që mbivendosja aktuale të jetë më e vogël se mbivendosja teorike.

Në përgjithësi, nëse është një dron me shumë rotorë ose me krahë fiks, sa më i dobët të jetë qëndrimi i fluturimit, aq më keq është cilësia e modelit 3D. Për shkak se dronët më të vegjël me shumë rotorë ose me krahë fikse janë më të lehta në peshë dhe më të vogla në madhësi, ata janë të ndjeshëm ndaj ndërhyrjeve nga fluksi i jashtëm i ajrit. Qëndrimi i tyre i fluturimit në përgjithësi nuk është aq i mirë sa ai i dronëve me shumë rotorë të mesëm / të mëdhenj ose me krahë fiks, duke rezultuar se shkalla aktuale e mbivendosjes në një zonë të caktuar tokësore nuk është e mjaftueshme, gjë që në fund të fundit ndikon në cilësinë e modelimit.

9, Vështirësi në modelimin 3D të ndërtesave të larta

Ndërsa lartësia e ndërtesës rritet, vështirësia e modelimit 3D do të rritet. Njëra është se ndërtesa e lartë do të rrisë rrezikun e fluturimit të dronit, dhe e dyta është se me rritjen e lartësisë së ndërtesës, mbivendosja e pjesëve të larta bie ndjeshëm, duke rezultuar në cilësi të dobët të modelit 3D.

1 Ndikimi i mbivendosjes në rritje 3D Modelimi i cilësisë së ndërtesave të larta

Për problemin e mësipërm, shumë klientë me përvojë kanë gjetur një zgjidhje: të rrisin shkallën e mbivendosjes. Në të vërtetë, me rritjen e shkallës së mbivendosjes, efekti i modelit do të përmirësohet shumë. Më poshtë është një krahasim i eksperimenteve që kemi bërë:

Nëpërmjet krahasimit të mësipërm do të konstatojmë se: rritja e shkallës së mbivendosjes ka pak ndikim në cilësinë e modelimit të ndërtesave të ulëta; por ka ndikim të madh në cilësinë e modelimit të ndërtesave të larta.

Megjithatë, me rritjen e shkallës së mbivendosjes, numri i fotove ajrore do të rritet dhe koha për përpunimin e të dhënave do të rritet gjithashtu.

2 Ndikimi i gjatësia fokale në 3D Modelimi i cilësisë së ndërtesave të larta

Ne kemi bërë një përfundim të tillë në përmbajtjen e mëparshme:Për objekt fasadash 3D skenat e modelimit, sa më e gjatë të jetë gjatësia fokale, aq më i keq është modelimi cilësisë. Megjithatë, për modelimin 3D të zonave të larta, kërkohet një gjatësi fokale më e madhe për të siguruar cilësinë e modelimit. Siç tregohet më poshtë:

Në kushtet e të njëjtës rezolucion dhe shkallë të mbivendosjes, lentet me gjatësi fokale të gjatë mund të sigurojnë shkallën aktuale të mbivendosjes së çatisë dhe një lartësi mjaftueshëm të sigurt fluturimi për të arritur një cilësi më të mirë modelimi të ndërtesave të larta.

Për shembull, kur kamera e zhdrejtë DG4pros përdoret për të bërë modelimin 3D të ndërtesave të larta, jo vetëm që mund të arrijë cilësi të mirë modelimi, por saktësia mund të arrijë ende kërkesat e rilevimit kadastral 1:500, që është avantazhi i fokusit të gjatë. lente me gjatësi.

Rast: Një rast i suksesshëm i fotografisë së zhdrejtë

Kamera të pjerrëta 10, RIY-Pros

Për të arritur një cilësi më të mirë modelimi, nën premisën e të njëjtës rezolucion, është e nevojshme të sigurohet mbivendosje e mjaftueshme dhe fusha të mëdha shikimi. Për rajonet me dallime të mëdha në lartësinë e terrenit ose ndërtesat e larta, gjatësia fokale e thjerrëzës është gjithashtu një faktor i rëndësishëm që ndikon në cilësinë e modelimit. Bazuar në parimet e mësipërme, kamerat e pjerrëta të serisë Rainpoo RIY-Pros kanë bërë tre optimizimet e mëposhtme në lente:

1 Ndryshoni paraqitjen e lentesses

Për kamerat e zhdrejtë të serisë Pro, ndjenja më intuitive është se forma e saj ndryshon nga rrumbullakët në katror. Arsyeja më e drejtpërdrejtë për këtë ndryshim është se paraqitja e lenteve ka ndryshuar.

Avantazhi i kësaj paraqitjeje është se madhësia e kamerës mund të projektohet të jetë më e vogël dhe pesha mund të jetë relativisht më e lehtë. Megjithatë, kjo paraqitje do të rezultojë që shkalla e mbivendosjes së lenteve të pjerrëta majtas dhe djathtas të jetë më e ulët se ajo e perspektivës së përparme, të mesme dhe të pasme: domethënë, zona e hijes A është më e vogël se zona e hijes B.

Siç e përmendëm më parë, për të përmirësuar efikasitetin e fluturimit, mbivendosja anash është përgjithësisht më e vogël se mbivendosja e kokës, dhe kjo "paraqitje rrethuese" do të reduktojë më tej mbivendosjen anash, kjo është arsyeja pse modeli 3D anësor do të jetë më i varfër se kreu 3D. model.

Pra, për serinë RIY-Pros, Rainpoo ndryshoi paraqitjen e lenteve në: paraqitje paralele. Siç tregohet më poshtë:

Ky plan urbanistik do të sakrifikojë një pjesë të formës dhe peshës, por avantazhi është se mund të sigurojë mbivendosje të mjaftueshme anash dhe të arrijë një cilësi më të mirë modelimi. Në planifikimin aktual të fluturimit, RIY-Pro mund të zvogëlojë edhe disa mbivendosje anash për të përmirësuar efikasitetin e fluturimit.

2 Rregulloni këndin e i zhdrejtë lenshihs

Avantazhi i "paraqitjes paralele" është se jo vetëm që siguron mbivendosje të mjaftueshme, por gjithashtu rrit FOV-në anësore dhe mund të mbledhë më shumë informacion për strukturën e ndërtesave.

Mbi këtë bazë, ne gjithashtu rritëm gjatësinë fokale të thjerrëzave të zhdrejtë në mënyrë që skaji i saj i poshtëm të përkonte me skajin e poshtëm të paraqitjes së mëparshme të "paraqitjes rrethuese", duke rritur më tej pamjen anësore të këndit, siç tregohet në figurën e mëposhtme:

Avantazhi i kësaj paraqitjeje është se megjithëse këndi i lenteve të zhdrejtë është ndryshuar, ai nuk ndikon në efikasitetin e fluturimit. Dhe pasi FOV-ja e lenteve anësore të përmirësohet shumë, mund të mblidhen më shumë të dhëna informacioni për fasadën dhe sigurisht që cilësia e modelimit përmirësohet.

Eksperimentet e kontrastit tregojnë gjithashtu se, krahasuar me paraqitjen tradicionale të lenteve, paraqitja e serisë Pro mund të përmirësojë vërtet cilësinë anash të modeleve 3D.

Në të majtë është modeli 3D i ndërtuar nga kamera tradicionale e paraqitjes dhe djathtas është modeli 3D i ndërtuar nga kamera Pro.

3 Rritja e gjatësisë fokale të lente të zhdrejtë

Lentet e zhdrejtë të kamerave RIY-Pros ndryshojnë nga "paraqitja rrethuese" tradicionale në një "paraqitje paralele" dhe raporti i rezolucionit të pikës së afërt me rezolucionin e pikës së largët të fotografive të marra nga lentet e zhdrejtë do të rritet gjithashtu.

Për të siguruar që raporti të mos e kalojë vlerën kritike, gjatësia fokale e lenteve të pjerrëta Pro është rritur me 5% ~ 8% se më parë.

Emri	Riy-DG3 Pro
Pesha	710 g
Dimensioni	13014299.5 mm
Lloji i sensorit	APS-C
Madhësia e CCD	23.5mm×15.6mm
Madhësia fizike e pikselit	3.9 um
Gjithsej pikselë	120 MP
Intervali minimal kohor i ekspozimit	0.8 s
Modaliteti i ekspozimit të kamerës	Ekspozimi izokronik/izometrik
gjatësia fokale	28mm/43mm
Furnizimi me energji elektrike	Furnizimi uniform (energjia me dron)
kapaciteti i memories	640 g
Shkarkimi i të dhënave u krye	≥80M/s
Temperatura e punës	-10°C~+40°C
Përditësimet e firmuerit	Falas
Norma e IP	IP 43