Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

Corporate News

Артыкул

Артыкул
Даследчая лінія серыі прадуктаў Rainpoo

Прадстаўляючы ўяўленне пра тое, як фокусная адлегласць уплывае на вынікі 3D-мадэлявання, вы можаце папярэдне зразумець сувязь паміж фокуснай адлегласцю і FOV. Ад задання параметраў палёту да працэсу 3D-мадэлявання, гэтыя два параметры заўсёды маюць сваё месца. Такім чынам, які ўплыў аказваюць гэтыя два параметры на вынікі 3D-мадэлявання? У гэтым артыкуле мы распавядзем, як Rainpoo выявіў сувязь у працэсе даследаванняў і распрацовак прадукцыі, і як знайсці баланс паміж супярэчнасцю паміж вышынёй палёту і вынікам 3D-мадэлі.

1 、 Ад D2 да D3

RIY-D2 - гэта прадукт, спецыяльна распрацаваны для праектаў кадастравай здымкі. Гэта таксама самая ранняя касая камера, якая выкарыстоўвае выпадальны дызайн з унутраным аб'ектывам. D2 мае высокую дакладнасць мадэлявання і добрую якасць мадэлявання, што падыходзіць для мадэлявання сцэны з роўнай мясцовасцю і не занадта высокімі падлогамі. Аднак для вялікай падзення, складанай мясцовасці і рэльефу (уключаючы высакавольтныя лініі, коміны, базавыя станцыі і іншыя шматпавярховыя будынкі) бяспека палёту беспілотніка будзе вялікай праблемай.

 

У рэальных аперацыях некаторыя кліенты не планавалі належнай вышыні палёту, з-за чаго беспілотнік вісеў на высакавольтных лініях альбо трапляў у базавую станцыю; Ці нават нягледзячы на ​​тое, што некаторым беспілотнікам пашчасціла прайсці праз небяспечныя месцы, яны даведаліся, што беспілотныя лятальныя апараты знаходзіліся вельмі блізка да небяспечных месцаў, калі правяралі аэрафотаздымкі. Гэтыя небяспекі і схаваныя небяспекі часта наносяць велізарныя страты маёмасці кліентам.

На фота базовая станцыя, вы бачыце, што яна знаходзіцца вельмі блізка да беспілотніка, вельмі верагодна, што яна ўдарыць Таму шматлікія кліенты давалі нам прапановы: ці можна стварыць касую камеру з вялікай фокуснай адлегласцю, каб павысіць вышыню палёту беспілотніка і зрабіць палёт больш бяспечным? Зыходзячы з патрэб кліентаў, заснаванага на D2, мы распрацавалі версію з вялікай фокуснай адлегласцю пад назвай RIY-D3. У параўнанні з D2 пры тым самым дазволе D3 можа павялічыць вышыню палёту беспілотніка прыблізна на 60%.

Падчас даследаванняў і распрацовак D3 мы заўсёды лічылі, што большая фокусная адлегласць можа мець большую вышыню палёту, лепшае якасць мадэлявання і больш высокую дакладнасць. Але пасля фактычнай працы мы выявілі, што гэта было не так, як чакалася, у параўнанні з D2, 3D-мадэль, пабудаваная D3, была адносна напружанай і эфектыўнасць працы была адносна нізкай.

Імя Рый-D2 / D3
Вага 850г
Вымярэнне 190 * 180 * 88мм
Тып датчыка APS-C
CMOS памер 23,5 мм × 15,6 мм
Фізічны памер пікселя 3.9um
Усяго пікселяў 120MP
Інтэрвал часу ўздзеяння мінімума
Рэжым экспазіцыі камеры Ізахроннае / ізаметрычнае ўздзеянне
фокусная адлегласць 20 мм / 35 мм для D235 мм / 50 мм для D3
Блок харчавання Раўнамернае харчаванне (харчаванне беспілотным лятальным апаратам)
ёмістасць памяці 320G
Загрузка дадзеных пачасцілася ≥70М / с
Працоўная тэмпература -10 ° C ~ + 40 ° C
Абнаўленне прашыўкі Бясплатна
Хуткасць IP IP 43

2 Сувязь паміж фокуснай адлегласцю і якасцю мадэлявання

Большасць кліентаў не лёгка зразумець сувязь паміж фокуснай адлегласцю і якасцю мадэлявання, і нават многія вытворцы касых памылкова лічаць, што аб'ектыў з доўгай фокуснай адлегласцю карысны для якасці мадэлявання.

 Фактычная сітуацыя тут такая: зыходзячы з таго, што іншыя параметры аднолькавыя, для фасада будынка чым больш фокусная адлегласць, тым горш роўнасць мадэлявання. Якія тут лагічныя адносіны?

У апошнім арт Як фокусная адлегласць уплывае на вынікі 3D-мадэлявання мы ўжо згадвалі, што:

Зыходзячы з таго, што іншыя параметры аднолькавыя, фокусная адлегласць будзе ўплываць толькі на вышыню палёту. Як паказана на прыведзеным малюнку, ёсць дзве розныя факальныя лінзы, чырвоная абазначае доўгую факальную лінзу, а сіняя - кароткую. Максімальны кут, утвораны доўгай факальнай лінзай і сценкай, складае α, а максімальны кут, утвораны кароткай факальнай лінзай і сценкай, β. Відавочна:

Што азначае гэты "кут"? Чым большы кут паміж краем FOV аб'ектыва і сцяной, тым больш гарызантальная лінза адносна сцяны. Пры зборы інфармацыі пра фасады будынкаў кароткія факальныя лінзы могуць збіраць інфармацыю аб сценах больш гарызантальна, а 3D-мадэлі на яе аснове могуць лепш адлюстроўваць фактуру фасада. Такім чынам, для сцэн з фасадамі, чым меншая фокусная адлегласць аб'ектыва, тым багацей збіраецца фасадная інфармацыя і лепш якасць мадэлявання.

 

Для будынкаў з карнізамі пры ўмове аднолькавага дазволу на зямлю, чым больш фокусная адлегласць аб'ектыва, тым вышэй вышыня палёту беспілотніка, чым больш сляпых плям пад карнізам, тым горшай будзе якасць мадэлявання. Такім чынам, у гэтым сцэнары D3 з аб'ектывам з большай фокуснай адлегласцю не можа канкураваць з аб'ектывам D2 з больш кароткім фокусным адлегласцю.

3 Супярэчнасць паміж вышынёй палёту беспілотніка і якасцю 3D-мадэлі

У адпаведнасці з лагічнай сувяззю фокуснай адлегласці і якасці мадэлі, калі фокусная адлегласць аб'ектыва досыць кароткая, а кут FOV досыць вялікі, мульты-аб'ектыўная камера наогул не патрэбна. Супер шырокавугольны аб'ектыў (аб'ектыў рыбін вачэй) можа збіраць інфармацыю па ўсіх напрамках. Як паказана ніжэй:

 

Хіба не правільна распрацаваць фокусную адлегласць аб'ектыва як мага карацей?

Не кажучы ўжо пра праблему вялікіх скажэнняў, выкліканых ультракароткім фокуснай адлегласцю. Калі фокусная адлегласць артааб'ектыва касой камеры разлічана на 10 мм, а дадзеныя збіраюцца з разрозненнем 2 см, вышыня палёту беспілотніка складае ўсяго 51 метр.

 Відавочна, што калі беспілотнік абсталяваны касой камерай, распрацаванай такім чынам для выканання работ, гэта, безумоўна, будзе небяспечна.

PS: Хоць ультрашырокавугольны аб'ектыў мае абмежаванае выкарыстанне сцэн пры мадэляванні касой фатаграфіі, ён мае практычнае значэнне для мадэлявання Lidar. Раней адна вядомая кампанія Lidar мела зносіны з намі, спадзеючыся распрацаваць шырокавугольную паветраную камеру, усталяваную разам з Lidar, для інтэрпрэтацыі наземных аб'ектаў і збору тэкстур.

4 、 Ад D3 да DG3

Даследаванні і распрацоўкі D3 прымусілі нас зразумець, што для касой фатаграфіі фокусная адлегласць не можа быць аднастайна доўгай і кароткай. Даўжыня цесна звязана з якасцю мадэлі, эфектыўнасцю працы і вышынёй палёту. Такім чынам, у даследаваннях і даследаваннях аб'ектываў першае пытанне, якое варта разгледзець: як усталяваць фокусныя адлегласці лінзаў?

Хоць кароткі фокус мае добрую якасць мадэлявання, але вышыня палёту нізкая, для палёту беспілотніка ён не бяспечны. Для забеспячэння бяспекі беспілотнікаў фокусная адлегласць павінна быць распрацавана больш, але большая фокусная адлегласць будзе ўплываць на эфектыўнасць працы і якасць мадэлявання. Існуе пэўнае супярэчнасць паміж вышынёй палёта і якасцю 3D-мадэлявання. Мы павінны шукаць кампраміс паміж гэтымі супярэчнасцямі.

Такім чынам, пасля D3, на аснове нашага ўсебаковага разгляду гэтых супярэчлівых фактараў, мы распрацавалі касую камеру DG3. DG3 ўлічвае як якасць 3D-мадэлявання D2, так і вышыню палёту D3, а таксама дадае сістэму цеплаадводу і выдалення пылу, так што яе таксама можна выкарыстоўваць на беспілотніках з фіксаваным крылом або VTOL. DG3 - самая папулярная касая камера для Rainpoo, а таксама найбольш часта выкарыстоўваная касая камера на рынку.

Імя Рый-ДГ3
Вага 650г
Вымярэнне 170 * 160 * 80мм
Тып датчыка APS-C
Памер CCD 23,5 мм × 15,6 мм
Фізічны памер пікселя 3.9um
Усяго пікселяў 120MP
Інтэрвал часу ўздзеяння мінімума 0,8 с
Рэжым экспазіцыі камеры Ізахроннае / ізаметрычнае ўздзеянне
фокусная адлегласць 28мм / 40мм
Блок харчавання Раўнамернае харчаванне (харчаванне беспілотным лятальным апаратам)
ёмістасць памяці 320 / 640G
Загрузка дадзеных пачасцілася ≥80M / s
Працоўная тэмпература -10 ° C ~ + 40 ° C
Абнаўленне прашыўкі Бясплатна
Хуткасць IP IP 43

5 、 Ад DG3 да DG3Pros

Касая камера серыі RIY-Pros дазваляе дасягнуць лепшай якасці мадэлявання. Такім чынам, які асаблівы дызайн маюць прафесіяналы ў размяшчэнні аб'ектыва і фокуснай адлегласці? У гэтым выпуску мы будзем працягваць уводзіць дызайнерскую логіку параметраў Pros.

6, касы аб'ектыў і якасць мадэлявання

У папярэднім змесце згадвалася такое меркаванне: чым карацейшая фокусная адлегласць, тым большы кут агляду, тым больш інфармацыі пра фасад будынка можа быць сабрана, і тым лепшая якасць мадэлявання.

 У дадатак да ўстаноўкі разумнай фокуснай адлегласці, вядома, мы можам выкарыстоўваць і іншы спосаб палепшыць эфект мадэлявання: непасрэдна павялічваеце кут нахілу лінзаў, якія таксама могуць збіраць больш багатую інфармацыю пра фасад.

 

Але на самай справе, хаця ўстаноўка большага касога вугла можа палепшыць якасць мадэлявання, ёсць таксама два пабочныя эфекты:

 

1: Эфектыўнасць працы знізіцца. З павелічэннем касога вугла значна павялічыцца і вонкавае пашырэнне маршруту палёту. Калі касой кут перавышае 45 °, эфектыўнасць палёту рэзка ўпадзе.

Напрыклад, прафесійная паветраная камера Leica RCD30, касой кут складае ўсяго 30 °, адна з прычын такой канструкцыі - павышэнне эфектыўнасці працы.

2: Калі касой кут занадта вялікі, сонечнае святло лёгка патрапіць у камеру, выклікаючы блікі (асабліва раніцай і днём смутнага дня). Касая камера Rainpoo - самая ранняя з унутраных лінзаў. Гэты дызайн эквівалентны даданню капюшона да лінзаў, каб прадухіліць яго ўздзеянне касым сонечным святлом.

Асабліва для невялікіх беспілотнікаў, у цэлым, стаўленне да палётаў адносна дрэннае. Пасля накладання касога вугла аб'ектыва і стаўлення беспілотніка бяздомнае святло можа лёгка патрапіць у камеру, яшчэ больш узмацніўшы праблему блікаў.

7 quality Перакрыцце маршруту і якасць мадэлявання

Згодна з вопытам, для забеспячэння якасці мадэлі для любога аб'екта ў космасе падчас палёту лепш за ўсё ахопліваць інфармацыю аб фактуры пяці груп лінзаў.

 Гэта лёгка зразумець. Напрыклад, калі мы хочам пабудаваць трохмерную мадэль старажытнага будынка, якасць мадэлявання кругавога палёту павінна быць значна лепшай, чым якасць здымкі ўсяго некалькіх здымкаў з чатырох бакоў.

Чым больш ахопленых фотаздымкаў, тым больш прасторавай інфармацыі і фактуры змяшчае інфармацыя, і тым лепшая якасць мадэлявання. У гэтым сэнс перакрыцця маршруту палёту для касой фатаграфіі.

Ступень перакрыцця - адзін з ключавых фактараў, які вызначае якасць 3D-мадэлі. У агульнай сцэне касой фатаграфіі частата перакрыцця ў асноўным складае 80% у напрамку і 70% у бок (фактычныя дадзеныя лішнія).

На самай справе, напэўна, лепш мець аднолькавую ступень перакрыцця для бакоў, але занадта высокае бакавое перакрыцце рэзка знізіць эфектыўнасць палёту (асабліва для беспілотнікаў з фіксаваным крылом), таму, зыходзячы з эфектыўнасці, агульнае бакавое перакрыццё будзе ніжэй, чым загаловак перакрываецца.

 

Парады. Улічваючы эфектыўнасць працы, ступень перакрыцця не так высокая. Пасля перавышэння пэўнага "стандарту" паляпшэнне ступені перакрыцця аказвае абмежаваны ўплыў на 3D-мадэль. Згодна з нашымі эксперыментальнымі водгукамі, часам павелічэнне перакрыцця фактычна паменшыць якасць мадэлі. Напрыклад, для сцэны мадэлявання з разрозненнем 3 ~ 5 см якасць мадэлявання з меншай ступенню перакрыцця часам лепшая, чым з вышэйшай ступенню перакрыцця.

8 Розніца паміж тэарэтычным перакрываннем і фактычным перакрываннем

Перад палётам мы ўстанавілі 80% кірунку і 70% бакавога перакрыцця, што з'яўляецца толькі тэарэтычным перакрываннем. У палёце на беспілотнік будзе ўздзейнічаць паветраны паток,і змена адносін прывядзе да таго, што фактычнае перакрыванне будзе менш, чым тэарэтычнае.

Увогуле, няхай гэта будзе беспілотны лятальны апарат з некалькімі ротарамі або фіксаваным крылом, чым дрэнней будзе палёт, тым горшая якасць 3D-мадэлі. Паколькі беспілотныя лятальныя апараты меншага памеру альбо фіксаваныя крылы маюць меншую вагу і меншыя памеры, яны ўспрымальныя да ўздзеяння знешняга паветранага патоку. Іх стаўленне да палётаў, як правіла, не такое добрае, як у беспілотнікаў сярэдняга / вялікага шматротавага або фіксаванага крыла, у выніку чаго фактычнай ступені перакрыцця ў пэўнай мясцовасці недастаткова, што ў канчатковым выніку ўплывае на якасць мадэлявання.

9 、 Цяжкасці ў 3D-мадэляванні шматпавярховых дамоў

Па меры павелічэння вышыні будынка складанасць 3D-мадэлявання будзе ўзрастаць. Адзін з іх заключаецца ў тым, што шматпавярховы будынак павялічвае рызыку палёту беспілотніка, а другі - з павелічэннем вышыні будынка перакрыцце шматпавярховых частак рэзка падае, што прыводзіць да дрэннай якасці 3D-мадэлі.

1 Уплыў павелічэння перакрыцця 3D Мадэляванне якасці шматпавярховага будынка

Для вышэйзгаданай праблемы многія вопытныя кліенты знайшлі рашэнне: павялічыць ступень перакрыцця. Сапраўды, з павелічэннем ступені перакрыцця эфект мадэлі значна палепшыцца. Далей прыводзіцца параўнанне эксперыментаў, якія мы правялі:

Праз прыведзенае вышэй параўнанне мы выявім, што: павелічэнне ступені перакрыцця практычна не ўплывае на якасць мадэлявання малапавярховых будынкаў; але аказвае вялікі ўплыў на якасць мадэлявання шматпавярховых дамоў.

Аднак па меры павелічэння ступені перакрыцця павялічваецца колькасць аэрафотаздымкаў, павялічваецца і час апрацоўкі дадзеных.

2 Уплыў фокусная адлегласць далей 3D Мадэляванне якасці шматпавярховага будынка

У папярэднім змесце мы зрабілі такую ​​выснову:Для фасадны будынак 3D сцэны мадэлявання, чым больш фокусная адлегласць, тым горш мадэляванне якасць. Аднак для 3D-мадэлявання шматпавярховых раёнаў патрабуецца большая фокусная адлегласць для забеспячэння якасці мадэлявання. Як паказана ніжэй:

Ва ўмовах аднолькавага дазволу і ступені перакрыцця аб'ектыў з вялікай фокуснай адлегласцю можа забяспечыць фактычную ступень перакрыцця даху і досыць бяспечную вышыню палёту для дасягнення лепшай якасці мадэлявання шматпавярховых будынкаў.

Напрыклад, калі касая камера DG4pros выкарыстоўваецца для 3D-мадэлявання шматпавярховых будынкаў, яна не толькі можа дасягнуць добрай якасці мадэлявання, але і дакладнасць усё яшчэ можа дасягнуць патрабаванняў да кадастравага здымкі 1: 500, што з'яўляецца перавагай доўгага фокусу даўжыня лінзаў.

Справа: Выпадак поспеху касой фатаграфіі

Касыя камеры з серыі RIY-Pros

Для дасягнення лепшай якасці мадэлявання пры ўмове аднолькавага дазволу неабходна забяспечыць дастатковае перакрыцце і вялікія палі зроку. Для рэгіёнаў з вялікімі перападамі вышыні мясцовасці або шматпавярховых будынкаў фокусная адлегласць аб'ектыва таксама важны фактар, які ўплывае на якасць мадэлявання. Зыходзячы з вышэйпрыведзеных прынцыпаў, касыя камеры Rainpoo RIY-Pros зрабілі наступныя тры аптымізацыі аб'ектыва:

1 Зменіце кампаноўку лентасес

У касых камер серыі Pros найбольш інтуітыўна адчуваецца, што іх форма змяняецца з круглай на квадратную. Самая непасрэдная прычына гэтага змянення - змяненне макета лінзаў.

Перавагай такой кампаноўкі з'яўляецца тое, што памер камеры можа быць меншым, а вага можа быць адносна меншым. Аднак такі макет прывядзе да таго, што ступень перакрыцця левай і правай касых лінзаў будзе ніжэй, чым у пярэдняй, сярэдняй і задняй перспектывах: гэта значыць, плошча цені A меншая, чым плошча цені B.

Як мы ўжо згадвалі раней, для павышэння эфектыўнасці палёту бакавое перакрыцце звычайна менш, чым перакрыцце курса, і гэтая "кампаноўка аб'ёмнага прасторы" яшчэ больш паменшыць бакавое перакрыцце, таму бакавая 3D-мадэль будзе бяднейшая, чым 3D-накірунак мадэль.

Такім чынам, для серыі RIY-Pros Rainpoo змяніў макет лінзаў на: паралельны макет. Як паказана ніжэй:

Такая кампаноўка прывядзе да страты часткі формы і вагі, але перавага ў тым, што яна можа забяспечыць дастатковае бакавое перакрыцце і дасягнуць лепшага якасці мадэлявання. Пры рэальным планаванні палётаў RIY-Pros можа нават паменшыць бакавыя перакрыцці, каб павысіць эфектыўнасць палёту.

2 Адрэгулюйце кут нахілу касой ленseс

Перавагай "паралельнай планіроўкі" з'яўляецца тое, што яна не толькі забяспечвае дастатковае перакрыцце, але і павялічвае бакавы FOV і можа збіраць больш інфармацыі аб фактурах будынкаў.

На гэтай падставе мы таксама павялічылі фокусную адлегласць касых лінзаў так, каб яе ніжні край супадаў з ніжнім краем папярэдняй кампаноўкі "аб'ёмнага макета", яшчэ больш павялічваючы бакавы выгляд кута, як паказана на наступным малюнку:

Перавагай гэтай кампаноўкі з'яўляецца тое, што, хоць кут нахілу лінзаў зменены, гэта не ўплывае на эфектыўнасць палёту. І пасля таго, як FOV бакавых лінзаў значна палепшаны, можна збіраць больш інфармацыі пра фасад, і, вядома, якасць мадэлявання паляпшаецца.

Эксперыменты на кантрасце таксама паказваюць, што ў параўнанні з традыцыйным размяшчэннем лінзаў макет серыі Pros сапраўды можа палепшыць якасць збоку 3D-мадэляў.

Злева - 3D-мадэль, пабудаваная традыцыйнай камерай размяшчэння, а справа - 3D-мадэль, пабудаваная камерай Pros.

3 Павялічце фокусную адлегласць касыя лінзы

 

Аб'ектывы касых камер RIY-Pros зменены з традыцыйнага "макета аб'ёмнага звучання" на "паралельны макет", а таксама павялічыцца суадносіны раздзяляльнасці каля кропкі і раздзялення далёкай кропкі фатаграфій, зробленых касымі аб'ектывамі.

 

Для таго, каб суадносіны не перавышала крытычнае значэнне, фокусная адлегласць косых лінзаў Pros павялічваецца на 5% ~ 8%, чым раней.

Імя Плюсы Riy-DG3
Вага 710г
Вымярэнне 130 * 142 * 99,5 мм
Тып датчыка APS-C
Памер CCD 23,5 мм × 15,6 мм
Фізічны памер пікселя 3.9um
Усяго пікселяў 120MP
Інтэрвал часу ўздзеяння мінімума 0,8 с
Рэжым экспазіцыі камеры Ізахроннае / ізаметрычнае ўздзеянне
фокусная адлегласць 28мм / 43мм
Блок харчавання Раўнамернае харчаванне (харчаванне беспілотным лятальным апаратам)
ёмістасць памяці 640G
Загрузка дадзеных пачасцілася ≥80M / s
Працоўная тэмпература -10 ° C ~ + 40 ° C
Абнаўленне прашыўкі Бясплатна
Хуткасць IP IP 43