Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

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Articulu

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Linea R&D di a serie di prudutti di Rainpoo

Attraversu l'introduzione di Cumu a lunghezza focale affetta i risultati di mudellazione 3D, pudete avè una comprensione preliminare di a cunnessione tra a lunghezza focale è u FOV. Da l'impostazione di i parametri di u volu à u prucessu di mudellazione 3D, sti dui parametri anu sempre a so piazza. Allora chì effettu anu sti dui parametri nantu à i risultati di mudellazione 3D? In questu articulu, presenteremu cume Rainpoo hà scupertu a cunnessione in u prucessu di R&D di i prudutti, è cume truvà un equilibriu trà a cuntradizione trà l'altezza di u volu è u risultatu di u mudellu 3D.

1 、 Da D2 à D3

RIY-D2 hè un pruduttu specialmente sviluppatu per prughjetti di sondaggi cadastrali. Hè ancu a prima camera oblicua chì adopra un disignu drop-down è di lente interna. D2 hà una alta precisione di mudellazione è una bona qualità di mudellazione, chì hè adatta per a modellazione di scena cù terreni piatti è piani micca troppu alti. Tuttavia, per una grande caduta, terrenu cumplessu è topografia (cumprese linee ad alta tensione, camini, stazioni di basa è altri alti bastimenti), a sicurezza di u volu di u drone serà un grande prublema.

 

In l'operazioni attuali, certi clienti ùn anu micca pianificatu una bona altezza di volu, chì hà fattu chì u drone appesi linee à alta tensione o colpi a stazione di basa; O ancu se certi droni anu avutu a furtuna di passà per i lochi periculosi, anu scupertu solu chì i droni eranu assai vicinu à i lochi periculosi quand'elli anu verificatu e foto aeree .. Questi periculi è periculi nascosti spessu causanu enormi perdite di pruprietà à i clienti.

Una stazione di basa mostra in a foto, pudete vede chì hè assai vicinu à u drone, assai probabile di colpu Dunque, parechji clienti ci anu datu suggerimenti: Una fotocamera oblicua di lunghezza focale longa pò esse progettata per fà l'altezza di u volu di u drone più altu è rende u volu più sicuru? Basatu nantu à i bisogni di i clienti, basatu annantu à D2, avemu sviluppatu una versione di lunghezza focale longa chjamata RIY-D3. Rispuntatu à D2, à listessa risoluzione, D3 pò aumentà l'altezza di u volu di u drone di circa 60%.

Durante a R&D di D3, avemu sempre cridutu chì una lunghezza focale più lunga pò avè una altezza di volu più alta, una qualità di modellazione migliore è una precisione più alta. Ma dopu u travagliu attuale, avemu trovu chì ùn era micca cum'è previstu, paragunatu cù D2, u mudellu 3D custruitu da D3 era relativamente sforzatu, è l'efficienza di u travagliu era relativamente bassa.

Nome Riy-D2 / D3
Pesu 850g
Dimensione 190 * 180 * 88mm
Tipu di sensore APS-C
CMOS una dimensione 23,5 mm × 15,6 mm
Dimensione fisica di pixel 3.9um
Pixels totali 120MP
Intervallu di tempu di esposizione Mininum 1s
Modu di esposizione Camera Esposizione Isocronica / Isometrica
distanza focale 20mm / 35mm per D235mm / 50mm per D3
Alimentazione elettrica Alimentazione uniforme (Power by drone)
capacità di memoria 320G
Scaricamentu di dati spped ≥70M / s
Temperatura di travagliu -10 ° C ~ + 40 ° C
Aggiornamenti di firmware Di rigalu
Tariffa IP IP 43

2 、 A cunnessione tra a distanza focale è a qualità di modellazione

A cunnessione tra a lunghezza focale è a qualità di modellazione ùn hè micca faciule da capisce per a maggior parte di i clienti, è ancu parechji fabbricanti di fotocamere obliche credenu erroneamente chì un obiettivo di lunghezza focale lunga hè utile per a modellazione di qualità.

 A situazione attuale quì hè: nantu à a premessa chì altri parametri sò listessi, per a facciata di l'edificiu, più a lunghezza focale hè lunga, peghju hè l'ugualità di mudellazione. Chì tippu di relazione logica hè implicata quì?

In l'ultimu articu Cumu a lunghezza focale affetta i risultati di mudellazione 3D avemu citatu chì:

Sutta a premessa chì altri parametri sò listessi, a lunghezza focale influenzerà solu l'altezza di u volu. Cumu si mostra in a figura sopra, ci sò dui lenti focali diffirenti, u rossu indica una lente focale longa, è u turchinu indica una lente focale corta. L'angulu massimu furmatu da a lente focale longa è u muru hè α, è l'angulu massimu furmatu da a lente focale corta è u muru hè β. Ovviamente:

Chì significa questu "angulu"? U più grande hè l'angulu trà u bordu di u FOV di a lente è u muru, u più orizzontale hè a lente relative à u muru. Quandu si raccoglie informazioni nantu à e facciate di l'edificiu, lenti focali corte ponu raccoglie informazioni murali più orizzontali, è i mudelli 3D basati nantu à questu ponu riflettà megliu a struttura di a facciata. Dunque, per e scene cù facciate, più corta hè a lunghezza focale di u lente, più ricca hè l'infurmazione di facciata raccolta è megliu hè a qualità di mudellazione.

 

Per l'edificii cù grondaia, sottu à a cundizione di a stessa risoluzione di u terrenu, più longa hè a lunghezza focale di a lente, più alta hè a altezza di u volu di u drone, più ci sò punti ciechi sottu à u graticcio, allora peghju serà a qualità di mudellazione. Dunque in questu scenariu, u D3 cun un obiettivu di lunghezza focale più longa ùn pò micca competere cù D2 cun un obiettivu di lunghezza focale più corta.

3 、 A cuntradizioni trà l'altezza di u volu di u drone è a qualità di u mudellu 3D

Sicondu a cunnessione logica di a lunghezza focale è di a qualità di u mudellu, se a lunghezza focale di l'obiettivu hè abbastanza corta è l'angulu FOV hè abbastanza grande, ùn ci vole mancu una fotocamera multi-lente. Una lente super grandangulare (lente à ochju di pesciu) pò raccoglie l'infurmazioni di tutte e direzzioni. Cumu si mostra sottu:

 

Ùn va bè di cuncepisce a lunghezza focale di l'obiettivu u più corta pussibule?

Senza parlà di u prublema di grande distorsione causata da a lunghezza focale ultracurta. Se a lunghezza focale di l'orto lente di a fotocamera obliqua hè progettata per esse 10mm è i dati sò raccolti à una risoluzione di 2cm, l'altezza di u volu di u drone hè solu 51 metri.

 Ovviamente, se u drone hè dotatu di una fotocamera obliqua cuncepita in questu modu per fà travagli, sarà sicuramente periculosa.

PS: Ancu se a lente ultra grandangulare hà un usu limitatu di scene in mudellazione di fotografia oblicu, hà un significatu praticu per a mudellazione Lidar. Nanzu, una famosa impresa Lidar avia cumunicatu cun noi, sperendu di cuncepisce una fotocamera a lente grandangulare, montata cun Lidar, per l'interpretazione di l'ughjetti terrestri è a raccolta di texture.

4 、 Da D3 à DG3

A R&D di D3 ci hà fattu capì chì per a fotografia oblicua, a lunghezza focale ùn pò esse monotona longa o corta. A lunghezza hè strettamente ligata à a qualità di u mudellu, l'efficienza di u travagliu, è l'altura di u volu. Allora in a R & D di lente, a prima dumanda da cunsiderà hè: cumu stabilisce e lunghezze focali di e lenti?

Ancu se u focu cortu hà una bona qualità di modellazione, ma l'altezza di u volu hè bassa, ùn hè micca sicura per u volu di u drone. Per assicurà a sicurezza di i droni, a lunghezza focale deve esse cuncepita più longa, ma a lunghezza focale più lunga influenzerà l'efficienza di travagliu è a qualità di modellazione. Ci hè una certa cuntradizione trà l'altezza di u volu è a qualità di mudellazione 3D. Duvemu circà un cumprumessu trà ste cuntradizioni.

Dunque dopu à D3, basatu annantu à a nostra cunsiderazione cumpleta di sti fattori cuntradittorii, aviamu sviluppatu a camera oblicu DG3. DG3 tene in contu sia a qualità di mudellazione 3D di D2 sia l'altura di volu di D3, puru aghjunghjendu un sistema di dissipazione di calore è di rimozione di polvere, in modu chì pò esse ancu adupratu nantu à i droni à ala fissa o VTOL. DG3 hè a camera oblicu più famosa per Rainpoo, hè ancu a camera oblicua più usata in u mercatu.

Nome Riy-DG3
Pesu 650g
Dimensione 170 * 160 * 80mm
Tipu di sensore APS-C
Dimensione CCD 23,5 mm × 15,6 mm
Dimensione fisica di pixel 3.9um
Pixels totali 120MP
Intervallu di tempu di esposizione Mininum 0.8s
Modu di esposizione Camera Esposizione Isocronica / Isometrica
distanza focale 28mm / 40mm
Alimentazione elettrica Alimentazione uniforme (Power by drone)
capacità di memoria 320 / 640G
Scaricamentu di dati spped ≥80M / s
Temperatura di travagliu -10 ° C ~ + 40 ° C
Aggiornamenti di firmware Di rigalu
Tariffa IP IP 43

5 、 Da DG3 à DG3Pros

A fotocamera oblicu di a serie RIY-Pros pò uttene una qualità di modellazione migliore. Allora chì cuncepimentu speciale hà i Pros in layout di lenti è regolazione di a lunghezza focale? In questu numeru, continueremu à presentà a logica di cuncepimentu dietro i parametri Pros.

6 angle Angulu di lente oblicu è qualità di modellazione

U cuntenutu precedente hà citatu una tale vista: più a lunghezza focale hè corta, più l'angulu di vista hè grande, più l'infurmazioni di a facciata di l'edificiu ponu esse raccolte, è megliu serà a qualità di mudellazione.

 Oltre à impostà una lunghezza focale ragionevole, naturalmente, pudemu ancu aduprà un altru modu per migliorà l'effettu di modellazione: aumentanu direttamente l'angulu di i lenti oblicu, chì ponu ancu raccoglie informazioni più abbundanti in facciata.

 

Ma in realtà, ancu se impostà un angulu oblicu più grande pò migliorà a qualità di modellazione, ci sò ancu dui effetti secondari:

 

1: L'efficienza di travagliu sarà ridutta. Cù l'aumentu di l'angulu oblicu, l'espansione esterna di u percorsu di volu aumenterà ancu assai. Quandu l'angulu oblicu supera i 45 °, l'efficienza di u volu calerà bruscamente.

Per esempiu, a camera aerea prufessiunale Leica RCD30, u so angulu oblicu hè solu 30 °, unu di i motivi di stu cuncepimentu hè di aumentà l'efficienza di travagliu.

2: Se l'angulu oblicu hè troppu grande, a luce solare entrerà facilmente in a fotocamera, causendu abbagliu (in particulare in a mattina è dopu meziornu di un ghjornu nebulosu). A camera oblicua Rainpoo hè a prima aduttà u cuncepimentu di lenti interne. Stu cuncepimentu hè equivalente à aghjunghje un cappucciu à e lente per impedisce ch'ellu sia affettatu da u sole oblicu.

In particulare per i picculi droni, in generale, e so attitudini di volu sò relativamente povere. Dopu chì l'angulu oblicu di l'obiettivu è l'attitudine di u drone sò sovrapposti, a luce smarrita pò entrà facilmente in a fotocamera, amplificendu ulteriormente u prublema di abbagliu.

7 、 Sovrapposizione di rotte è qualità di mudellazione

Sicondu l'esperienza, per assicurà a qualità di u mudellu, per qualsiasi oggettu in u spaziu, hè megliu copre l'infurmazioni di struttura di i cinque gruppi di lenti durante u volu.

 Questu hè faciule da capisce. Per esempiu, se vulemu custruisce un mudellu 3D di un edifiziu anticu, a qualità di mudellazione di u volu di u circulu deve esse assai megliu cà a qualità di piglià solu alcune foto da quattru lati.

Più sò ritratti cuparti, più infurmazioni spaziali è di texture cuntenenu, è megliu serà a qualità di mudellazione. Questu hè u significatu di sovrapposizione di rotta di volu per a fotografia oblicua.

U gradu di sovrapposizione hè unu di i fattori chjave chì determinanu a qualità di u mudellu 3D. In a scena generale di a fotografia oblicu, u tassu di sovrapposizione hè in gran parte 80% in direzzione è 70% di latu (i dati reali sò ridondanti).

In fatti, hè di sicuru u megliu avè u stessu gradu di sovrapposizione per i lati, ma a sovrapposizione laterale troppu alta riduce drasticamente l'efficienza di u volu (in particulare per i droni à ala fissa), dunque basatu annantu à l'efficienza, a sovrapposizione laterale generale serà più bassa di u capu si sovrappone.

 

Cunsiglii: In cunsiderazione di l'efficienza di travagliu, u gradu di sovrapposizione ùn hè micca u più altu pussibule. Dopu avè superatu un certu "standard", migliurà u gradu di sovrapposizione hà un effettu limitatu annantu à u mudellu 3D. Sicondu i nostri feedback sperimentali, qualchì volta aumentà a sovrapposizione riduce in realtà a qualità di u mudellu. Per esempiu, per una scena di mudellazione di risuluzione di 3 ~ 5cm, a qualità di mudellazione di u gradu di sovrapposizione inferiore hè qualchì volta megliu cà u gradu di superposizione più altu.

8 、 A differenza trà sovrapposizione teorica è sovrapposizione attuale

Nanzu à u volu, avemu stabilitu 80% di direzzione è 70% di latu chì si sovrappone, chì ghjè solu a sovrapposizione teorica. In u volu, u drone serà influenzatu da u flussu d'aria,è u cambiamentu di attitudine farà chì a sovrapposizione attuale sia inferiore à a sovrapposizione teorica.

In generale, ch'ellu si tratti di un drone multi-rotore o à ala fissa, più pessima hè l'attitudine di volu, peghju a qualità di u mudellu 3D. Perchè i droni multi-rotori più chjucchi o alati fissi sò più legeri in pesu è di dimensioni più chjuche, sò suscettibili à interferenze da u flussu d'aria esternu. A so attitudine di volu ùn hè generalmente micca bona quant'è quella di droni multi-rotori mediani / grandi o alati fissi, resultendu in u gradu di sovrapposizione attuale in una certa zona di u terrenu ùn hè micca abbastanza, chì in ultima istanza influenza a qualità di mudellazione.

9 、 Difficultà in a mudellazione 3D di i bastimenti alti

Quandu l'altezza di u bastimentu aumenta, a difficultà di a mudellazione 3D aumenterà. Unu hè chì u bastimentu altu aumenterà u risicu di u volu di u drone, è u secondu hè chì quandu l'altezza di u bastimentu aumenta, a sovrapposizione di e parti elevate cala bruscamente, dendu à a scarsa qualità di u mudellu 3D.

1 L'influenza di una sovrapposizione crescente annantu 3D Mudellà a Qualità di u Palazzu High-rise

Per u prublema di sopra, parechji clienti sperimentati anu trovu una soluzione: aumentà u gradu di sovrapposizione. In effetti, cù l'aumentu di u gradu di sovrapposizione, l'effettu di mudellu serà assai miglioratu. Eccu un cunfrontu di l'esperimenti chì avemu fattu:

Attraversu u paragone sopratuttu, truveremu chì: l'aumentu di u gradu di suvrappunimentu hà poca influenza nantu à a qualità di mudellazione di l'edificii bassi; ma hà una grande influenza nantu à a qualità di mudellazione di i palazzi alti.

Tuttavia, cume u gradu di sovrapposizione aumenta, u numeru di foto aeree aumenterà, è u tempu per l'elaborazione di dati aumenterà ancu.

2 L'influenza di distanza focale nantu 3D Mudellà a Qualità di u Palazzu High-rise

Avemu fattu una tale cunclusione in u cuntenutu precedente:Per bastimentu di facciata 3D scene di modellazione, più lunghezza focale hè lunga, peghju hè a modellazione qualità. Tuttavia, per a mudellazione 3D di e zone alte, una lunghezza focale più lunga hè necessaria per assicurà a qualità di modellazione. Cumu si mostra sottu:

Sott'à e cundizioni di listessa risuluzione è gradu superpositu, a lente di lunghezza focale lunga pò assicurà u gradu attuale di sovrapposizione di u tettu è un'altezza di volu abbastanza sicura per uttene una migliore qualità di mudellazione di i palazzi alti.

Per esempiu, quandu a fotocamera obliqua DG4pros hè usata per fà mudellazione 3D di palazzi alti, ùn solu pò uttene una bona qualità di modellazione, ma a precisione pò ancu ghjunghje à 1: 500 esigenze di indagine cadastrale, chì hè u vantaghju di u focu longu lenti di lunghezza.

Casu: Un casu di successu di a fotografia oblicua

10, fotocamere obliche serie RIY-Pros

Per uttene una migliore qualità di mudellazione, sottu à a premessa di a stessa risoluzione, hè necessariu assicurà una sovrapposizione sufficiente è i grandi campi di vista. Per e regioni cù grandi differenze di altezza di terrenu o di edifici alti, a lunghezza focale di a lente hè ancu un fattore impurtante chì affetta a qualità di mudellazione. Basatu nantu à i principii di sopra, e camere oblique Rainpoo RIY-Pros anu fattu e seguenti trè ottimisazioni nantu à l'obiettivu:

1 Cambia u schema di u lenses

Per e fotocamere oblicu di a serie Pros, u sensu più intuitivu hè chì a so forma cambia da u tondu à u quadratu. U mutivu più direttu di stu cambiamentu hè chì u schema di lenti hè cambiatu.

U vantaghju di questu layout hè chì a dimensione di a fotocamera pò esse progettata per esse più chjuca è u pesu pò esse relativamente più leggiu. Tuttavia, questu schema hà da fà chì u gradu sovrappostu di e lenti obliche sinistra è destra sia inferiore à quellu di e prospettive davanti, mezzu è posteriore: vale à dì, l'area di l'ombra A hè più chjuca di l'area di l'ombra B.

Cumu l'avemu dettu prima, per migliurà l'efficienza di u volu, a sovrapposizione laterale hè generalmente più chjuca di a sovrapposizione di intestazione, è questu "layout circundante" ridurrà ancu di più a sovrapposizione laterale, eccu perchè u mudellu 3D laterale serà più poveru di l'intestazione 3D mudellu.

Cusì per a serie RIY-Pros, Rainpoo hà cambiatu u schema di lenti in: schema parallele. Cumu si mostra sottu:

Stu schema sacrificerà una parte di a forma è di u pesu, ma u vantaghju hè chì pò assicurà una sovrapposizione laterale sufficiente è uttene una qualità di mudellazione megliu. In a pianificazione attuale di u volu, i RIY-Pros ponu ancu riduce alcune sovrapposizioni laterali per migliurà l'efficienza di u volu.

2 Ajuste l'angolo di u oblicu lenses

U vantaghju di u "schema parallele" hè chì ùn garantisce micca solu una sovrapposizione sufficiente, ma aumenta ancu u FOV laterale è pò raccoglie più informazioni di struttura di l'edificii.

Nant'à sta basa, avemu ancu aumentatu a lunghezza focale di e lenti obliche in modu chì u so bordu inferiore coincida cù u bordo inferiore di u layout precedente "layout circundante", aumentendu ulteriormente a vista laterale di l'angulu, cum'è mostratu in a figura seguente:

U vantaghju di questu layout hè chì ancu se l'angulu di lenti oblicu hè cambiatu, ùn influenza micca l'efficienza di u volu. È dopu chì u FOV di lenti laterali hè assai miglioratu, più dati d'infurmazione di facciata ponu esse raccolti, è a qualità di mudellazione hè naturalmente migliorata.

L'esperimenti di cuntrastu mostranu ancu chì, paragunatu à u layout tradiziunale di e lenti, u layout di serie Pros pò veramente migliurà a qualità laterale di i mudelli 3D.

A manca hè u mudellu 3D custruitu da a camera di layout tradiziunale, è a diritta hè u mudellu 3D custruitu da a camera Pros.

3 Aumenta a lunghezza focale di u lenti oblicu

 

L'obiettivi di fotocamere oblique RIY-Pros sò cambiate da u "layout circundante" tradiziunale à un "layout parallele", è u rapportu di a risoluzione vicinu à u puntu luntanu di e foto pigliate da i lenti oblicu aumenterà ancu.

 

Per assicurà chì u rapportu ùn supere micca u valore criticu, a lunghezza focale di lenti obliqui hè aumentata di 5% ~ 8% di prima.

Nome Riy-DG3 Pro
Pesu 710g
Dimensione 130 * 142 * 99,5 mm
Tipu di sensore APS-C
Dimensione CCD 23,5 mm × 15,6 mm
Dimensione fisica di pixel 3.9um
Pixels totali 120MP
Intervallu di tempu di esposizione Mininum 0.8s
Modu di esposizione Camera Esposizione Isocronica / Isometrica
distanza focale 28mm / 43mm
Alimentazione elettrica Alimentazione uniforme (Power by drone)
capacità di memoria 640G
Scaricamentu di dati spped ≥80M / s
Temperatura di travagliu -10 ° C ~ + 40 ° C
Aggiornamenti di firmware Di rigalu
Tariffa IP IP 43

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