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GSD 및 캐리어 드론 유형이 3D 모델의 상대적 정확도에 미치는 영향

지난 기사에서 지상 기준점과 PPK 데이터가 3D 모델의 상대 정확도에 미치는 영향에 대해 GCP 및 PPK 데이터 외에도 GSD 및 캐리어 드론도 3D 모델의 상대 정확도에 어느 정도 영향을 미친다고 언급했습니다. 모델입니다. 그래서 우리는 그것을 확인하기 위해 또 다른 테스트를 합니다.

실험 1: 3D 모델의 상대 정확도에 대한 GSD의 영향

조건 1

캐리어 드론

비스듬한 카메라

GCP

PPK

 CW10 VTOL

DG4pros

아니요

아니요

결과 표 1:

개체 수

측정 길이(L0)

3D 모델 길이(L1) GSD=2cm

3D 모델 길이(L2) GSD=1.5cm

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.210

7.18

7.20

0.030

0.010

 

8.706

8.69

8.65

0.016

0.056

 

10.961

10.89

10.90

0.071

0.061

2

7.010

6.88

6.86

0.130

0.150

3

1.822

1.76

1.76

0.062

0.062

4

10.410

10.38

10.37

0.030

0.040

5

10.718

10.65

10.68

0.068

0.038

6

13.787

13.72

13.71

0.067

0.077

7

11.404

11.41

11.38

-0.006

0.024

 

12.147

12.13

12.12

0.017

0.027

8

7.526

7.44

7.49

0.086

0.036

 

13.797

13.83

13.77

-0.033

0.027

9

10.374

10.35

10.35

0.024

0.024

10

2.109

1.98

2.09

0.129

0.019

 

4.281

4.14

4.19

0.141

0.091

11

14.675

14.55

14.64

0.125

0.035

 

8.600

8.58

8.57

0.020

0.030

12

13.394

13.36

13.38

0.034

0.014

13

12.940

12.95

12.91

-0.010

0.030

14

7.190

7.21

7.20

-0.020

-0.010

15

13.371

13.36

13.38

0.011

-0.009

 

6.435

6.37

6.43

0.065

0.005

16

3.742

3.74

3.70

0.002

0.042

17

6.022

6.03

5.99

-0.008

0.032

18

3.937

3.91

3.94

0.027

-0.003

19

8.120

8.09

8.12

0.030

0.000

 

14.411

14.40

14.37

0.011

0.041

20

6.077

6.06

6.04

0.017

0.037

21

13.696

13.68

13.65

0.016

0.046

RMSE: DS1=0.0397m, DS2=0.0356m

조건 2

캐리어 드론

비스듬한 카메라

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

아니요

결과 표 2:

개체 수

측정 길이(L0)

3D 모델 길이(L1) GSD=2cm

3D 모델 길이(L2) GSD=1.5cm

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.210

7.18

7.21

0.030

0

 

8.706

8.68

8.68

0.026

0.026

 

10.961

10.91

10.87

0.051

0.091

2

7.010

6.92

6.88

0.090

0.13

3

1.822

1.79

1.76

0.032

0.062

4

10.410

10.39

10.38

0.020

0.03

5

10.718

10.66

10.72

0.058

-0.002

6

13.787

13.77

13.79

0.017

-0.003

7

11.404

11.38

11.38

0.024

0.024

 

12.147

12.12

12.13

0.027

0.017

8

7.526

7.47

7.53

0.056

-0.004

 

13.797

13.83

13.78

-0.033

0.017

9

10.374

10.34

10.37

0.034

0.004

10

2.109

2.03

2.11

0.079

-0.001

 

4.281

4.18

4.28

0.101

0.001

11

14.675

14.59

14.67

0.085

0.005

 

8.600

8.57

8.58

0.030

0.02

12

13.394

13.35

13.39

0.044

0.004

13

12.940

12.92

12.9

0.020

0.04

14

7.190

7.21

7.19

-0.020

0

15

13.371

13.36

13.37

0.011

0.001

 

6.435

6.43

6.42

0.005

0.015

16

3.742

3.72

3.7

0.022

0.042

17

6.022

6.00

5.98

0.022

0.042

18

3.937

3.94

3.91

-0.003

0.027

19

8.120

8.09

8.07

0.030

0.05

 

14.411

14.41

14.38

0.001

0.031

20

6.077

6.03

6.04

0.047

0.037

21

13.696

13.65

13.65

0.046

0.046

RMSE: DS1=0.0328m, DS2=0.0259m

조건 3

캐리어 드론

비스듬한 카메라

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

아니요

 

결과 표 3:

개체 수

측정 길이(L0)

3D 모델 길이(L1) GSD=2cm

3D 모델 길이(L2) GSD=1.5cm

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.210

7.20

7.20

0.01

0.01

 

8.706

8.71

8.69

0.00

0.02

 

10.961

10.87

10.88

0.09

0.08

2

7.010

6.89

6.87

0.12

0.14

3

1.822

1.79

1.75

0.03

0.07

4

10.410

10.39

10.38

0.02

0.03

5

10.718

10.67

10.69

0.05

0.03

6

13.787

13.75

13.78

0.04

0.01

7

11.404

11.39

11.38

0.01

0.02

 

12.147

12.13

12.12

0.02

0.03

8

7.526

7.51

7.49

0.02

0.04

 

13.797

13.79

13.78

0.01

0.02

9

10.374

10.35

10.34

0.02

0.03

10

2.109

2.03

2.02

0.08

0.09

 

4.281

4.15

4.21

0.13

0.07

11

14.675

14.61

14.65

0.07

0.03

 

8.600

8.60

8.57

0.00

0.03

12

13.394

13.37

13.40

0.02

-0.01

13

12.940

12.88

12.89

0.06

0.05

14

7.190

7.20

7.18

-0.01

0.01

15

13.371

13.36

13.38

0.01

-0.01

 

6.435

6.40

6.46

0.03

-0.03

16

3.742

3.75

3.75

-0.01

-0.01

17

6.022

5.97

5.97

0.05

0.05

18

3.937

3.93

3.91

0.01

0.03

19

8.120

8.10

8.08

0.02

0.04

 

14.411

14.40

14.38

0.01

0.03

20

6.077

6.04

6.05

0.04

0.03

21

13.696

13.65

13.67

0.05

0.03

RMSE: DS1=0.0342m, DS2=0.0328m

조건 4

캐리어 드론

비스듬한 카메라

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

결과 표 4:

개체 수

측정 길이(L0)

3D 모델 길이(L1) GSD=2cm

3D 모델 길이(L2) GSD=1.5cm

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.21

7.21

7.21

0.00

0.00

8.706

8.68

8.7

0.03

0.01

10.961

10.90

10.89

0.06

0.07

2

7.01

6.98

6.99

0.03

0.02

3

1.822

1.80

1.78

0.02

0.04

4

10.41

10.40

10.39

0.01

0.02

5

10.718

10.70

10.69

0.02

0.03

6

13.787

13.77

13.76

0.02

0.03

7

11.404

11.39

11.39

0.01

0.01

12.147

12.13

12.12

0.02

0.03

8

7.526

7.49

7.51

0.04

0.02

13.797

13.81

13.8

-0.01

0.00

9

10.374

10.36

10.35

0.01

0.02

10

2.109

2.02

2.11

0.09

0.00

4.281

4.16

4.28

0.12

0.00

11

14.675

14.66

14.68

0.02

0.00

8.6

8.54

8.53

0.06

0.07

12

13.394

13.35

13.37

0.04

0.02

13

12.94

12.89

12.91

0.05

0.03

14

7.19

7.18

7.2

0.01

-0.01

15

13.371

13.35

13.35

0.02

0.02

6.435

6.41

6.4

0.02

0.03

16

3.742

3.72

3.71

0.02

0.03

17

6.022

5.98

5.98

0.04

0.04

18

3.937

3.89

3.89

0.05

0.05

19

8.12

8.12

8.1

0.00

0.02

14.411

14.40

14.39

0.01

0.02

20

6.077

6.03

6.03

0.05

0.05

21

13.696

13.66

13.64

0.04

0.06

RMSE: DS1=0.0308m, DS2=0.0249m

결론

실험 1의 변수는 다음과 같습니다.

1: PPK 데이터 포함/미포함.

2: GCP 포함/미포함.

3: 다른 GSD: 1.5 cm 또는 2 cm

네 가지 실험 데이터 세트를 분석한 후 다음과 같은 결론을 도출할 수 있습니다.

 

경사 카메라가 DG4Pros인 경우:

(1) AT 삼각 측량과 관련된 GCP(Ground Control Point) 및 PPK 데이터 유무, VTOL 또는 다중 로터 드론 여부, GSD가 2cm 또는 1.5cm인지 여부, 경사 카메라 DG4Pros로 제작한 3D 모델 상대 정확도 오류 Ds≤10cm(실제로는 ≤5cm)의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

(2) GSD가 단일 변수일 때 GSD=1.5cm인 3D 모델의 상대 정확도는 GSD=2cm보다 우수합니다.

실험 2: 3D 모델의 상대 정확도에 대한 항공모함 드론 유형의 영향

조건 1

비스듬한 카메라

GCP

PPK

GSD

DG4pros

아니요

아니요

1.5cm

결과 표 1:

개체 수

측정 길이(L0)

3D 모델 길이(L1) CW10

3D 모델 길이(L2) M600Pro

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.21

7.20

7.19

0.010

0.02

 

8.706

8.65

8.70

0.056

0.01

 

10.961

10.90

10.91

0.061

0.05

2

7.01

6.86

6.98

0.150

0.03

3

1.822

1.76

1.79

0.062

0.03

4

10.41

10.37

10.39

0.040

0.02

5

10.718

10.68

10.69

0.038

0.03

6

13.787

13.71

13.76

0.077

0.03

7

11.404

11.38

11.38

0.024

0.02

 

12.147

12.12

12.12

0.027

0.03

8

7.526

7.49

7.50

0.036

0.03

 

13.797

13.77

13.77

0.027

0.03

9

10.374

10.35

10.33

0.024

0.04

10

2.109

2.09

2.02

0.019

0.09

 

4.281

4.19

4.20

0.091

0.08

11

14.675

14.64

14.65

0.035

0.03

 

8.6

8.57

8.57

0.030

0.03

12

13.394

13.38

13.35

0.014

0.04

13

12.94

12.91

12.92

0.030

0.02

14

7.19

7.20

7.17

-0.010

0.02

15

13.371

13.38

13.35

-0.009

0.02

 

6.435

6.43

6.41

0.005

0.02

16

3.742

3.70

3.70

0.042

0.04

17

6.022

5.99

5.99

0.032

0.03

18

3.937

3.94

3.89

-0.003

0.05

19

8.12

8.12

8.08

0.000

0.04

 

14.411

14.37

14.36

0.041

0.05

20

6.077

6.04

6.06

0.037

0.02

21

13.696

13.65

13.65

0.046

0.05

RMSE: DS1=0.0356m, DS2=0.342m

조건 2

비스듬한 카메라

GCP

PPK

GSD

DG4pros

아니요

1.5cm

 

결과 표 2:

개체 수

측정 길이(L0)

3D 모델 길이(L1) CW10

3D 모델 길이(L2) M600Pro

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.21

7.21

7.21

0

0.00

 

8.706

8.68

8.70

0.026

0.01

 

10.961

10.87

10.91

0.091

0.05

2

7.01

6.88

6.98

0.13

0.03

3

1.822

1.76

1.80

0.062

0.02

4

10.41

10.38

10.39

0.03

0.02

5

10.718

10.72

10.70

-0.002

0.02

6

13.787

13.79

13.75

-0.003

0.04

7

11.404

11.38

11.38

0.024

0.02

 

12.147

12.13

12.13

0.017

0.02

8

7.526

7.53

7.49

-0.004

0.04

 

13.797

13.78

13.79

0.017

0.01

9

10.374

10.37

10.35

0.004

0.02

10

2.109

2.11

2.07

-0.001

0.04

 

4.281

4.28

4.21

0.001

0.07

11

14.675

14.67

14.66

0.005

0.02

 

8.6

8.58

8.57

0.02

0.03

12

13.394

13.39

13.35

0.004

0.04

13

12.94

12.9

12.93

0.04

0.01

14

7.19

7.19

7.18

0

0.01

15

13.371

13.37

13.36

0.001

0.01

 

6.435

6.42

6.42

0.015

0.01

16

3.742

3.7

3.71

0.042

0.03

17

6.022

5.98

6.00

0.042

0.02

18

3.937

3.91

3.91

0.027

0.03

19

8.12

8.07

8.10

0.05

0.02

 

14.411

14.38

14.35

0.031

0.06

20

6.077

6.04

6.06

0.037

0.02

21

13.696

13.65

13.67

0.046

0.03

RMSE: DS1=0.0259m, DS2=0.256m

결론

실험 2의 변수는 다음과 같습니다.

1: GCP 포함/미포함.

2: 다른 캐리어 드론: VTOL 드론 또는 멀티 로터 드론

두 세트의 실험 데이터를 분석한 후 다음과 같은 결론을 도출할 수 있습니다.

 

경사 카메라가 DG4Pros인 경우:

(1) 지상 제어점(GCP)이 있거나 없는 VTOL 또는 다중 로터 드론, 경사 카메라 DG4Pros로 제작한 3D 모델은 상대 정확도 오차 Ds≤10cm(실제로는 ≤5cm)의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

(2) 캐리어 드론 유형이 단일 변수일 때 멀티로터가 있는 3D 모델의 상대 정확도는 VTOL보다 좋지만 그 차이는 그리 크지 않습니다.