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Una storia di successu di a fotografia obliqua

Un casu di successu di a fotografia obliqua

——Usà u mudellu 3D per fà un sondaghju cadastralu per e zone d'altitudine

1. Panoramica

Dopu à parechji anni di sviluppu, avà in Cina, a fotografia obliqua hè stata largamente usata in i prughjetti di l'indagine cadastrali rurale. Tuttavia, per via di a limitazione di e cundizioni tecniche di l'equipaggiu, a fotografia obliqua hè sempre debule per a misurazione cadastrale di scene di grande goccia, soprattuttu perchè a lunghezza focale è u formatu di l'imaghjini di a lente di a camera oblique ùn sò micca standard. Dopu parechji anni di sperienza di prughjettu, avemu truvatu chì a precisione di a mappa deve esse in 5 cm, allora u GSD deve esse in 2 cm, è u mudellu 3D deve esse assai bonu, i bordi di l'edifiziu deve esse drittu è chjaru.

 

In generale, a distanza focale di a camera utilizata per i prughjetti di misurazione cadastrale rurale hè di 25 mm in verticale è 35 mm oblicu. Per ottene a precisione di 1:500, u GSD deve esse in 2 cm. È per assicurà chì, l'altitudine di volu di i droni hè generalmente trà 70m-100m. Sicondu l'altitudine di u volu, ùn ci hè micca manera di compie a cullizzioni di dati di l'edifizii 100m-sopra-altu. Ancu s'è vo fate un volu in ogni modu, ùn pò micca guarantisci a sovrapposizione di i tetti, risultatu in una scarsa qualità di u mudellu. .E perchè l'altitudine di lotta hè troppu bassu, hè assai periculosa per UAV.

Per risolve stu prublema, in May 2019, avemu realizatu a prova di verificazione di precisione di Oblique Photography per edifici urbani alti. U scopu di sta prova hè di verificà se a precisione di a mappa finale di u mudellu 3D custruitu da a camera oblique RIY-DG4pros pò risponde à u requisitu di 5 cm RMSE.

2. Prucessu di prova

Equipamentu

In questa prova, scegliemu u DJI M600PRO, equipatu cù a camera obliqua Rainpoo RIY-DG4pros à cinque lenti.

Pianificazione di l'area di topografia è di i punti di cuntrollu

In risposta à i prublemi sopra, è per aumentà a difficultà, avemu sceltu apposta duie cellule cù una altezza media di l'edificiu di 100 metri per a prova.

I punti di cuntrollu sò predeterminati secondu a mappa GOOGLE, è l'ambiente circondu deve esse u più apertu è senza ostaculi pussibule. A distanza trà i punti hè in u range di 150-200M.

U puntu di cuntrollu hè 80 * 80 quadru, divisu in rossu è giallu secondu a diagonale, per assicurà chì u centru di u puntu pò esse chjaramente identificatu quandu u riflessu hè troppu forte o l'illuminazione hè insufficiente, per migliurà a precisione.

UAV Route Planning

Per assicurà a sicurità di u funziunamentu, avemu riservatu una altitudine sicura di 60 metri, è UAV volò à 160 metri. Per assicurà a sovrapposizione di u tettu, avemu ancu aumentatu a rata di sovrapposizione. U tassu di sovrapposizione longitudinale hè di 85% è u tassu di sovrapposizione trasversale hè di 80%, è UAV volò à 9.8m / s velocità.

Rapportu di Triangulazione Aerea (AT).

Aduprate u software "Sky-Scanner" (Sviluppatu da Rainpoo) per scaricà è pre-processà e foto originali, poi importate in u software di modellazione ContextCapture 3D da una chjave.

  • 15h.

    À l'ora: 15 h.

     

  • 23h.

    Modellazione 3D

    tempu: 23h.

Rapportu di distorsioni di lenti

Da u diagramma di a griglia di distorsione, si pò vede chì a distorsione di lenti di RIY-DG4pros hè estremamente chjuca, è a circunferenza hè casi cumpletamente coincidente cù u quadru standard;

Errore di riprojezzione RMS

Grazie à a tecnulugia ottica di Rainpoo, pudemu cuntrullà u valore RMS in 0.55, chì hè un paràmetru impurtante per a precisione di u mudellu 3D.

Sincronizazione di cinque lenti

Pò esse vistu chì a distanza trà u puntu principale di a lente verticale di u centru è u puntu principalu di i lenti oblique sò: 1.63cm, 4.02cm, 4.68cm, 7.99cm, minus a diferenza di pusizione attuale, i valori di errore sò: - 4.37cm, -1.98cm, -1.32cm, 1.99cm, a diferenza massima di pusizione hè 4.37cm, a sincronizazione di a camera pò esse cuntrullata in 5ms;

Pinpoint error

L'RMS di i punti di cuntrollu previsti è attuali varieghja da 0,12 à 0,47 pixel.

3. Mudelle 3D

Display di mudellu
Mostra di dettagliu

Pudemu vede chì perchè u RIY-DG4pros usa una lente focale longa, a casa à u fondu di u mudellu 3d hè assai chjaru per vede. L'intervallu minimu di u tempu di esposizione di a camera pò ghjunghje à 0,6 s, cusì ancu se u tassu di sovrapposizione longitudinale hè aumentatu à 85%, ùn ci hè micca una fuga di foto.
I pede di l'edifizii alti sò assai chjaru è basicamente dritti, chì assicura ancu chì pudemu avè impronte più precise nantu à u mudellu dopu.

4. Accuracy Check

  • Utilizemu a stazione tutale per cullà i dati di pusizioni di i punti di cuntrollu è poi impurtà u schedariu DAT in CAD. Allora paragunate direttamente i dati di pusizioni di punti nantu à u mudellu per vede e so differenzi.
  • Utilizemu a stazione tutale per cullà i dati di pusizioni di i punti di cuntrollu è poi impurtà u schedariu DAT in CAD. Allora paragunate direttamente i dati di pusizioni di punti nantu à u mudellu per vede e so differenzi.

5. Cunclusioni

In questa prova, a difficultà hè chì a goccia alta è bassa di a scena, l'alta densità di a casa è u pianu cumplessu. Questi fattori portanu à un aumentu di a difficultà di u volu, un risicu più altu, è un mudellu 3D peghju, chì porta à a diminuzione di a precisione in l'indagine cadastrale.

Perchè a lunghezza focale RIY-DG4pros hè più longa cà e camere oblique cumuni, assicura chì u nostru UAV pò vola à una altitudine abbastanza sicura, è chì a risoluzione di l'imaghjini di l'uggetti in terra hè in 2 cm. À u stessu tempu, a lente full-frame pò aiutà à catturà più anguli di e case quandu vola in i zoni di edifiziu d'alta densità, migliurà cusì a qualità di u mudellu 3D. Sutta a premessa chì tutti i dispositi hardware sò guarantiti, migliurà ancu a superposizione di u volu è a densità di distribuzione di punti di cuntrollu per assicurà a precisione di u mudellu 3D.

A fotografia oblicu per i zoni d'altitudine di l'indagine cadastrale, una volta per via di e limitazioni di l'equipaggiu è a mancanza di sperienza, pò esse misurata solu per i metudi tradiziunali. Ma l'influenza di i palazzi alti nantu à u signale RTK causa ancu a difficultà è a scarsa precisione di a misura. Se pudemu usà UAV per cullà dati, l'influenza di i signali satellitari pò esse eliminata cumplettamente, è a precisione generale di a misura pò esse assai megliu. Allora u successu di sta prova hè di grande significatu per noi.

Questa prova prova chì RIY-DG4pros pò veramente cuntrullà u RMS à una piccula gamma di valore, hà una bona precisione di modellazione 3D, è pò esse aduprata in prughjetti di misurazione precisa di edifici alti.