초점 거리가 3D 모델링 결과에 미치는 영향

1. 소개

비스듬한 사진의 경우 3D 모델을 구축하기 매우 어려운 4가지 장면이 있습니다.

물체의 실제 질감 정보를 반영할 수 없는 반사 표면. 예를 들어, 수면, 유리, 넓은 면적의 단일 질감 표면 건물.

느리게 움직이는 물체. 예를 들어 교차로에 있는 자동차

특징점이 일치하지 않거나 일치하는 특징점이 나무, 덤불과 같이 큰 오류가 있는 장면.

속이 빈 복잡한 건물. 난간, 기지국, 타워, 전선 등과 같은

유형 1 및 2 장면의 경우 원본 데이터의 품질을 아무리 개선해도 3D 모델이 개선되지 않습니다.

유형 3 및 유형 4 장면의 경우 실제 작업에서 해상도를 개선하여 3D 모델 품질을 향상시킬 수 있지만 여전히 모델에 빈 공간과 구멍이 생기기 쉽고 작업 효율이 매우 낮습니다.

위의 특별한 장면 외에도 3D 모델링 과정에서 우리가 더 주목하는 것은 건물의 3D 모델 품질입니다. 비행 매개변수 설정, 조명 조건, 데이터 수집 장비, 3D 모델링 소프트웨어 등과 관련된 문제로 인해 건물에 고스팅, 드로잉, 용융, 전위, 변형, 접착 등을 표시하기 쉽습니다. .

물론, 위에서 언급한 문제들은 3D 모델 수정을 통해서도 개선될 수 있습니다. 그러나 대규모 모델 수정 작업을 수행하려면 비용과 시간이 매우 많이 듭니다.

수정 전 3D 모델

수정 후 3D 모델

비스듬한 카메라의 R&D 제조업체인 Rainpoo는 데이터 수집의 관점에서 생각합니다.

비행 경로의 겹침이나 사진 수를 늘리지 않고 3D 모델의 품질을 성공적으로 향상시키기 위해 경사 카메라를 설계하는 방법은 무엇입니까?

2、초점거리란?

렌즈의 초점 거리는 매우 중요한 매개변수입니다. 이는 이미지 매체에서 피사체의 크기를 결정하며, 이는 물체 및 이미지의 축척에 해당합니다. 디지털 스틸 카메라(DSC)를 사용할 때 센서는 주로 CCD와 CMOS입니다. DSC가 항공 측량에 사용될 때 초점 거리는 지상 샘플링 거리(GSD)를 결정합니다.

같은 거리에서 같은 대상물을 촬영할 때 초점거리가 긴 렌즈를 사용하면 이 물체의 상이 크고 초점거리가 짧은 렌즈는 작다.

초점 거리는 이미지에 있는 물체의 크기, 시야각, 피사계 심도 및 사진의 원근을 결정합니다. 응용 분야에 따라 초점 거리는 몇 mm에서 몇 미터까지 매우 다를 수 있습니다. 일반적으로 항공 사진의 경우 20mm ~ 100mm 범위의 초점 거리를 선택합니다.

3, FOV란?

광학 렌즈에서 렌즈의 중심점이 정점이 되는 각도와 렌즈를 통과할 수 있는 물체의 상의 최대 범위를 화각이라고 합니다. FOV가 클수록 광학 배율은 작아집니다. 즉, 대상 물체가 FOV 내에 있지 않으면 물체에서 반사되거나 방출되는 빛이 렌즈에 들어가지 않고 이미지가 형성되지 않습니다.

4, 초점 거리 및 FOV

비스듬한 카메라의 초점 거리에 대해 두 가지 일반적인 오해가 있습니다.

1) 초점 거리가 길수록 드론의 비행 높이가 높아지고 이미지가 커버할 수 있는 영역이 커집니다.

2) 초점 거리가 길수록 적용 범위가 넓고 작업 효율이 높아집니다.

위의 두 가지 오해의 원인은 focal length와 FOV의 연결을 인식하지 못하기 때문입니다. 둘 사이의 연결은 다음과 같습니다. 초점 거리가 길수록 FOV는 작아집니다. 초점 거리가 짧을수록 FOV는 커집니다.

따라서 프레임의 물리적 크기, 프레임 해상도 및 데이터 해상도가 동일할 때 초점 거리의 변경은 비행 높이만 변경하고 이미지가 차지하는 영역은 변경되지 않습니다.

5, 초점 거리 및 작업 효율

focal length와 FOV의 관계를 이해하고 나면 focal length가 비행효율에 영향을 미치지 않는다고 생각할 수 있습니다. Ortho-photogrammetry의 경우 상대적으로 정확합니다(엄밀히 말하면 focal length가 길수록 비행 높이가 높을수록 더 많은 에너지를 소비할수록 비행 시간이 짧아지고 작업 효율이 낮아집니다.

경사 사진의 경우 초점 거리가 길수록 작업 효율이 낮아집니다.

카메라의 경사 렌즈는 일반적으로 45 ° 각도로 배치되며 대상 영역의 가장자리 정면의 이미지 데이터가 수집되도록 하려면 비행 경로를 확장해야 합니다.

렌즈가 45°로 기울어져 있기 때문에 이등변 삼각형이 형성됩니다. 드론의 비행 자세를 고려하지 않았다고 가정하면, 사선 렌즈의 주 광축은 경로 계획 요구 사항으로 측정 영역의 가장자리로 가져 가면 드론 경로는 거리를 드론의 비행 높이로 확장합니다. .

따라서 경로 적용 범위가 변경되지 않은 경우 단초점 렌즈의 실제 작업 영역은 장렌즈의 작업 영역보다 큽니다.