Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

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焦距如何影响3D建模结果

一,引言

对于倾斜摄影,有四个很难建立3D模型的场景:

 

不能反映对象真实纹理信息的反射表面,例如水表面,玻璃,大面积单纹理表面建筑物。

 

缓慢移动的物体。例如,十字路口的汽车

 

特征点无法匹配或匹配的特征点具有较大错误的场景,例如树木和灌木丛。

 

空心的复杂建筑。例如护栏,基站,塔楼,电线等。

对于类型1和2的场景,无论如何提高原始数据的质量,3D模型都将无法改善。

 

对于第3类和第4类场景,在实际操作中,可以通过提高分辨率来提高3D模型质量,但在模型中仍然很容易出现空隙,并且其工作效率将非常低。

 

除了上述特殊场景外,在3D建模过程中,我们更加关注的是建筑物的3D模型质量。由于与设置飞行参数,光照条件,数据采集设备,3D建模软件等相关的问题,也很容易使建筑物显示:重影,绘图,融化,错位,变形,粘附等。

 

当然,也可以通过3D模型修改来改善上述问题。但是,如果您要进行大规模的模型修改工作,那么金钱和时间的成本将非常巨大。

 

修改前的3D模型

 

修改后的3D模型

作为斜式摄像机的研发制造商,Rainpoo从数据收集的角度考虑:

如何设计倾斜相机以成功提高3D模型的质量而又不增加飞行路线的重叠或照片数量?

2,什么是焦距

镜头的焦距是一个非常重要的参数,它决定了成像介质上被摄物体的大小,相当于物体和图像的比例。使用数码相机(DSC)时,传感器主要是CCD和CMOS。在空中测量中使用DSC时,焦距确定地面采样距离(GSD)。

以相同距离拍摄同一目标物体时,请使用焦距较长的镜头,该物体的像较大,而焦距较短的镜头则较小。

焦距确定图像中物体的大小,视角,景深和图片的透视。根据应用的不同,焦距可能会非常不同,范围从几毫米到几米。通常,对于航空摄影,我们选择,焦距选择在20mm〜100mm的范围内。

3,什么是FOV

在光学透镜中,由透镜的中心点作为顶点和可以通过透镜的物体图像的最大范围所形成的角度称为视角。FOV越大,光学倍率越小。换句话说,如果目标物体不在FOV范围内,则该物体反射或发射的光将不会进入透镜,也不会形成图像。

4,焦距和FOV

对于斜镜头的焦距,有两个常见的误解:

 

1)焦距越长,无人机的飞行高度越高,图像可以覆盖的面积越大;

2)焦距越长,覆盖范围越大,工作效率越高;

上面两个误解的原因是焦距和FOV之间的联系未被识别。两者之间的联系是:焦距越长,FOV越小;焦距越短,FOV越大。

因此,当帧的物理尺寸,帧分辨率和数据分辨率相同时,焦距的变化将仅改变飞行高度,并且图像覆盖的区域不变。

5,焦距及工作效率

了解焦距和FOV之间的关系后,您可能会认为焦距的长度对飞行效率没有影响。对于正射摄影测量法来说,这是相对正确的(严格来说,焦距越长,越高飞行高度,消耗的能量越多,飞行时间越短,工作效率越低)。

对于倾斜摄影,焦距越长,工作效率越低。

摄像机的斜镜头通常以45°角放置,以确保收集目标区域边缘立面的图像数据,需要扩展飞行路线。

由于镜头倾斜45°,因此将形成等腰直角三角形。假设不考虑无人机的飞行姿态,则将斜透镜的主光轴作为测量路径的要求,仅取到测量区域的边缘,然后无人机的路径将距离EQUAL扩大到无人机的飞行高度。

因此,如果路径覆盖面积不变,则短焦距镜头的实际工作区域大于长焦距镜头的实际工作区域。