Cómo afecta la longitud focal a los resultados del modelado 3D

1. Introducción

Para la fotografía oblicua, hay cuatro escenas que son muy difíciles de construir modelos 3D:

La superficie reflectante que no puede reflejar la información de textura real del objeto. Por ejemplo, superficie del agua, vidrio, edificios de superficie de textura única de área grande.

Objetos de movimiento lento. Por ejemplo, carros en intersecciones

Escenas en las que los puntos de características no pueden coincidir o los puntos de características coincidentes tienen grandes errores, como árboles y arbustos.

Edificios complejos huecos. Como barandillas, estaciones base, torres, cables, etc.

Para escenas de tipo 1 y 2, no importa cómo se mejore la calidad de los datos originales, el modelo 3D no mejorará de todos modos.

Para escenas de tipo 3 y tipo 4, en operaciones reales, puede mejorar la calidad del modelo 3D mejorando la resolución, pero aún es muy fácil tener vacíos y agujeros en el modelo, y su eficiencia de trabajo será muy baja.

Además de las escenas especiales anteriores, en el proceso de modelado 3D, a lo que prestamos más atención es a la calidad del modelo 3D de los edificios. Debido a los problemas relacionados con la configuración de los parámetros de vuelo, las condiciones de luz, el equipo de adquisición de datos, el software de modelado 3D, etc., también es fácil hacer que el edificio muestre: imágenes fantasma, dibujo, fusión, dislocación, deformación, adhesión, etc. .

Por supuesto, los problemas mencionados anteriormente también se pueden mejorar mediante la modificación del modelo 3D. Sin embargo, si desea realizar trabajos de modificación de modelos a gran escala, el costo de dinero y tiempo será muy grande.

Modelo 3D antes de la modificación

Modelo 3D después de la modificación.

Como fabricante de I + D de cámaras oblicuas, Rainpoo piensa desde la perspectiva de la recopilación de datos:

¿Cómo diseñar una cámara oblicua para mejorar con éxito la calidad del modelo 3D sin aumentar la superposición de la ruta de vuelo o el número de fotos?

2 、 ¿Qué es la distancia focal?

La distancia focal de la lente es un parámetro muy importante, ya que determina el tamaño del sujeto en el medio de imagen, que es equivalente a la escala del objeto y la imagen. Cuando se utiliza una cámara fotográfica digital (DSC), los sensores son principalmente CCD y CMOS. Cuando se utiliza un DSC en una encuesta aérea, la distancia focal determina la distancia de muestreo del suelo (GSD).

Al disparar el mismo objeto objetivo a la misma distancia, use una lente con una distancia focal larga, la imagen de este objeto es grande y la lente con una distancia focal corta es pequeña.

La distancia focal determina el tamaño del objeto en la imagen, el ángulo de visión, la profundidad de campo y la perspectiva de la imagen. Dependiendo de la aplicación, la distancia focal puede ser muy diferente, desde unos pocos mm hasta unos pocos metros. Generalmente, para fotografía aérea, elegimos, elegimos la distancia focal en el rango de 20 mm ~ 100 mm.

3 、 Qué es FOV

En la lente óptica, el ángulo formado por el punto central de la lente como vértice y el rango máximo de la imagen del objeto que puede pasar a través de la lente se denomina ángulo de visión. Cuanto mayor sea el campo de visión, menor será el aumento óptico. En términos, si el objeto objetivo no está dentro del campo de visión, la luz reflejada o emitida por el objeto no entrará en la lente y la imagen no se formará.

4 、 Distancia focal y campo de visión

Para la distancia focal de la cámara oblicua, existen dos malentendidos comunes:

1) Cuanto mayor sea la distancia focal, mayor será la altura de vuelo de los drones y mayor será el área que puede cubrir la imagen;

2) Cuanto mayor sea la distancia focal, mayor será el área de cobertura y mayor será la eficiencia de trabajo;

La razón de los dos malentendidos anteriores es que no se reconoce la conexión entre la distancia focal y el campo de visión. La conexión entre los dos es: cuanto mayor es la distancia focal, menor es el campo de visión; cuanto más corta sea la distancia focal, mayor será el campo de visión.

Por lo tanto, cuando el tamaño físico del fotograma, la resolución del fotograma y la resolución de los datos son los mismos, el cambio en la distancia focal solo cambiará la altura del vuelo y el área cubierta por la imagen no cambiará.

5, longitud focal y eficiencia de trabajo

Después de comprender la conexión entre la distancia focal y el campo de visión, puede pensar que la longitud de la distancia focal no tiene ningún efecto en la eficiencia del vuelo. Para la orto-fotogrametría, es relativamente correcto (estrictamente hablando, cuanto mayor es la distancia focal, mayor la altura de vuelo, cuanto más energía consume, menor es el tiempo de vuelo y menor la eficiencia de trabajo).

Para fotografía oblicua, cuanto mayor sea la distancia focal, menor será la eficiencia de trabajo.

La lente oblicua de la cámara generalmente se coloca en un ángulo de 45 °, para garantizar que se recopilen los datos de imagen de la fachada del borde del área objetivo, la ruta de vuelo debe expandirse.

Debido a que la lente está oblicua a 45 °, se formará un triángulo rectángulo isósceles. Suponiendo que no se tiene en cuenta la actitud de vuelo del dron, el eje óptico principal de la lente oblicua se lleva al borde del área de medición como requisito de planificación de la ruta, luego la ruta del dron expande la distancia IGUAL a la altura de vuelo del dron. .

Entonces, si el área de cobertura de la ruta no cambia, el área de trabajo real de la lente de distancia focal corta es más grande que la de la lente larga.