3d mapping camera

Corporate News

Artykuł

Artykuł
Jak punkty kontrolne i dane PPK wpływają na względną dokładność modelu 3D

W tych dwóch eksperymentach wprowadziliśmy cztery różne zmienne, aby zweryfikować względną dokładność modelu 3D. Cztery różne zmienne to:

1: Typy dronów Carrier: dron VTOL lub dron wielowirnikowy;

2: różne GSD

3: Z/Bez naziemnych punktów kontrolnych

4: Z/Bez danych PPK

Eksperyment 1: wpływ naziemnych punktów kontrolnych (GCP) na względną dokładność modelu 3D;

Warunek 1

Dron przewoźnika

Kamera ukośna

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4plus

2cm

tak

Tabela wyników 1:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)bez GCP

Długość modelu 3D(L2)z GCP

Ds1(L0-L1)

Ds2(L0-L2)

1

7.210

7.20

7.21

0,01

0,00

 

8,706

8.71

8.68

0,00

0,03

 

10.961

10.87

10.90

0,09

0,06

2

7.010

6,89

6.98

0,12

0,03

3

1,822

1,79

1.80

0,03

0,02

4

10.410

10.39

10.40

0,02

0,01

5

10.718

10,67

10.70

0,05

0,02

6

13,787

13.75

13.77

0,04

0,02

7

11.404

11,39

11,39

0,01

0,01

 

12.147

12.13

12.13

0,02

0,02

8

7,526

7.51

7,49

0,02

0,04

 

13,797

13.79

13,81

0,01

-0,01

9

10.374

10.35

10.36

0,02

0,01

10

2.109

2,03

2,02

0,08

0,09

 

4.281

4.15

4.16

0,13

0,12

11

14.675

14,61

14,66

0,07

0,02

 

8.600

8.60

8.54

0,00

0,06

12

13.394

13.37

13.35

0,02

0,04

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

13.35

0,01

0,02

 

6,435

6.40

6,41

0,03

0,02

16

3,742

3,75

3,72

-0,01

0,02

17

6,022

5,97

5.98

0,05

0,04

18

3,937

3,93

3,89

0,01

0,05

19

8.120

8.10

8.12

0,02

0,00

 

14.411

14.40

14.40

0,01

0,01

20

6,077

6.04

6.03

0,04

0,05

21

13.696

13.65

13.66

0,05

0,04

RMSE: Ds1=0,0342m,Ds2=0,0308m

Warunek 2

Dron przewoźnika

Kamera ukośna

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4plus

2cm

Nie

Tabela wyników 2:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)bez GCP

Długość modelu 3D(L2)z GCP

Ds1(L0-L1)

Ds2(L0-L2)

1

7.210

7.18

7.18

0,030

0,030

 

8,706

8.69

8.68

0,016

0,026

 

10.961

10,89

10,91

0,071

0,051

2

7.010

6.88

6,92

0,130

0,090

3

1,822

1,76

1,79

0,062

0,032

4

10.410

10.38

10.39

0,030

0,020

5

10.718

10,65

10,66

0,068

0,058

6

13,787

13.72

13.77

0,067

0,017

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

7.47

0,086

0,056

 

13,797

13.83

13.83

-0,033

-0,033

9

10.374

10.35

10.34

0,024

0,034

10

2.109

1,98

2,03

0,129

0,079

 

4.281

4.14

4.18

0,141

0,101

11

14.675

14.55

14.59

0,125

0,085

 

8.600

8.58

8.57

0,020

0,030

12

13.394

13.36

13.35

0,034

0,044

13

12.940

12.95

12,92

-0,010

0,020

14

7,190

7.21

7.21

-0,020

-0,020

15

13.371

13.36

13.36

0,011

0,011

 

6,435

6,37

6,43

0,065

0,005

16

3,742

3,74

3,72

0,002

0,022

17

6,022

6.03

6.00

-0.008

0,022

18

3,937

3,91

3,94

0,027

-0.003

19

8.120

8.09

8.09

0,030

0,030

 

14.411

14.40

14.41

0,011

0,001

20

6,077

6.06

6.03

0,017

0,047

21

13.696

13.68

13.65

0,016

0,046

RMSE: Ds1=0,0397m,Ds2=0,0328m

Warunek 3

Dron przewoźnika

Kamera ukośna

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4plus

1,5 cm

tak

Tabela wyników 3:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)bez GCP

Długość modelu 3D(L2)z GCP

Ds1(L0-L1)

Ds2(L0-L2)

1

7.210

7.20

7.21

0,01

0,00

 

8,706

8.69

8,7

0,02

0,01

 

10.961

10.88

10,89

0,08

0,07

2

7.010

6,87

6,99

0,14

0,02

3

1,822

1,75

1,78

0,07

0,04

4

10.410

10.38

10.39

0,03

0,02

5

10.718

10,69

10,69

0,03

0,03

6

13,787

13.78

13.76

0,01

0,03

7

11.404

11,38

11,39

0,02

0,01

 

12.147

12.12

12.12

0,03

0,03

8

7,526

7,49

7.51

0,04

0,02

 

13,797

13.78

13,8

0,02

0,00

9

10.374

10.34

10.35

0,03

0,02

10

2.109

2,02

2.11

0,09

0,00

 

4.281

4.21

4.28

0,07

0,00

11

14.675

14,65

14.68

0,03

0,00

 

8.600

8.57

8.53

0,03

0,07

12

13.394

13.40

13.37

-0,01

0,02

13

12.940

12.89

12,91

0,05

0,03

14

7,190

7.18

7,2

0,01

-0,01

15

13.371

13.38

13.35

-0,01

0,02

 

6,435

6,46

6,4

-0,03

0,03

16

3,742

3,75

3,71

-0,01

0,03

17

6,022

5,97

5.98

0,05

0,04

18

3,937

3,91

3,89

0,03

0,05

19

8.120

8.08

8.1

0,04

0,02

 

14.411

14.38

14.39

0,03

0,02

20

6,077

6.05

6.03

0,03

0,05

21

13.696

13.67

13.64

0,03

0,06

RMSE: Ds1=0,0328m,Ds2=0,0249m

Warunek 4

Dron przewoźnika

Kamera ukośna

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4plus

1,5 cm

Nie

Tabela wyników 4:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)bez GCP

Długość modelu 3D(L2)z GCP

Ds1(L0-L1)

Ds2(L0-L2)

1

7.210

7.20

7.21

0,010

0

 

8,706

8.65

8.68

0,056

0,026

 

10.961

10.90

10.87

0,061

0,091

2

7.010

6.86

6.88

0,150

0,13

3

1,822

1,76

1,76

0,062

0,062

4

10.410

10.37

10.38

0,040

0,03

5

10.718

10,68

10,72

0,038

-0.002

6

13,787

13.71

13.79

0,077

-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

7,49

7,53

0,036

-0.004

 

13,797

13.77

13.78

0,027

0,017

9

10.374

10.35

10.37

0,024

0,004

10

2.109

2,09

2.11

0,019

-0.001

 

4.281

4.19

4.28

0,091

0,001

11

14.675

14,64

14,67

0,035

0,005

 

8.600

8.57

8.58

0,030

0,02

12

13.394

13.38

13.39

0,014

0,004

13

12.940

12,91

12,9

0,030

0,04

14

7,190

7.20

7.19

-0,010

0

15

13.371

13.38

13.37

-0.009

0,001

 

6,435

6,43

6,42

0,005

0,015

16

3,742

3,70

3,7

0,042

0,042

17

6,022

5,99

5.98

0,032

0,042

18

3,937

3,94

3,91

-0.003

0,027

19

8.120

8.12

8.07

0,000

0,05

 

14.411

14.37

14.38

0,041

0,031

20

6,077

6.04

6.04

0,037

0,037

21

13.696

13.65

13.65

0,046

0,046

RMSE: Ds1=0,0356m,Ds2=0,0259m

Warunek 5

Dron przewoźnika

Kamera ukośna

GSD

PPK

Wielowirnikowiec DJI M600 Pro

DG4plus

1,5 cm

Nie

Tabela wyników 5:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)bez GCP

Długość modelu 3D(L2)z GCP

Ds1(L0-L1)

Ds2(L0-L2)

1

7.210

7.19

7.21

0,02

0,00

 

8,706

8.70

8.70

0,01

0,01

 

10.961

10,91

10,91

0,05

0,05

2

7.010

6.98

6.98

0,03

0,03

3

1,822

1,79

1.80

0,03

0,02

4

10.410

10.39

10.39

0,02

0,02

5

10.718

10,69

10.70

0,03

0,02

6

13,787

13.76

13.75

0,03

0,04

7

11.404

11,38

11,38

0,02

0,02

 

12.147

12.12

12.13

0,03

0,02

8

7,526

7,50

7,49

0,03

0,04

 

13,797

13.77

13.79

0,03

0,01

9

10.374

10.33

10.35

0,04

0,02

10

2.109

2,02

2,07

0,09

0,04

 

4.281

4.20

4.21

0,08

0,07

11

14.675

14,65

14,66

0,03

0,02

 

8.600

8.57

8.57

0,03

0,03

12

13.394

13.35

13.35

0,04

0,04

13

12.940

12,92

12.93

0,02

0,01

14

7,190

7.17

7.18

0,02

0,01

15

13.371

13.35

13.36

0,02

0,01

 

6,435

6,41

6,42

0,02

0,01

16

3,742

3,70

3,71

0,04

0,03

17

6,022

5,99

6.00

0,03

0,02

18

3,937

3,89

3,91

0,05

0,03

19

8.120

8.08

8.10

0,04

0,02

 

14.411

14.36

14.35

0,05

0,06

20

6,077

6.06

6.06

0,02

0,02

21

13.696

13.65

13.67

0,05

0,03

RMSE: Ds1=0,0342m,Ds2=0,0256m

Wnioski

Zmienne eksperymentu 1 to:

1: Z/Bez danych PPK.

2: typy dronów przewoźnika: dron VTOL lub dron wielowirnikowy;

3: różne GSD: 1,5 cm lub 2 cm;

Po analizie pięciu zestawów danych eksperymentalnych możemy wyciągnąć następujące wnioski:

Gdy ukośna kamera to DG4Pros:

(1) Z/bez naziemnego punktu kontroli (GCP) biorącego udział w triangulacji AT, niezależnie od tego, czy jest to dron VTOL, czy wielowirnikowy, niezależnie od tego, czy GSD ma 2 cm, czy 1,5 cm, model 3D zbudowany przez ukośną kamerę DG4Pros może spełnić wymagania wymagania względnego błędu dokładności Ds≤10cm.

(2) Gdy z/bez GCP jest pojedynczą zmienną, względna dokładność modelu 3D z GCP jest lepsza niż bez GCP.

(3) Gdy GSD jest pojedynczą zmienną, względna dokładność modelu 3D, że GSD 1,5 cm jest lepsza niż GSD 2 cm.

(4) Gdy dron nośny jest pojedynczą zmienną, względna dokładność modelu 3D wykorzystującego wiele wirników jest lepsza niż przy użyciu VTOL jako drona nośnego.

Eksperyment 2: Bez GCP wpływ danych PPK na względną dokładność modelu 3D

Warunek 1

Dron przewoźnika

Kamera ukośna

GSD

GCP

CW10 VTOL

DG4plus

2cm

NIE

Tabela wyników 1:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)bez PPK

Długość modelu 3D (L2) z PPK

Ds1(L0-L1)

Ds2(L0-L2)

1

7.210

7.18

7.20

0,030

0,01

 

8,706

8.69

8.71

0,016

0,00

 

10.961

10,89

10.87

0,071

0,09

2

7.010

6.88

6,89

0,130

0,12

3

1,822

1,76

1,79

0,062

0,03

4

10.410

10.38

10.39

0,030

0,02

5

10.718

10,65

10,67

0,068

0,05

6

13,787

13.72

13.75

0,067

0,04

7

11.404

11,41

11,39

-0,006

0,01

 

12.147

12.13

12.13

0,017

0,02

8

7,526

7,44

7.51

0,086

0,02

 

13,797

13.83

13.79

-0,033

0,01

9

10.374

10.35

10.35

0,024

0,02

10

2.109

1,98

2,03

0,129

0,08

 

4.281

4.14

4.15

0,141

0,13

11

14.675

14.55

14,61

0,125

0,07

 

8.600

8.58

8.60

0,020

0,00

12

13.394

13.36

13.37

0,034

0,02

13

12.940

12.95

12.88

-0,010

0,06

14

7,190

7.21

7.20

-0,020

-0,01

15

13.371

13.36

13.36

0,011

0,01

 

6,435

6,37

6.40

0,065

0,03

16

3,742

3,74

3,75

0,002

-0,01

17

6,022

6.03

5,97

-0.008

0,05

18

3,937

3,91

3,93

0,027

0,01

19

8.120

8.09

8.10

0,030

0,02

 

14.411

14.40

14.40

0,011

0,01

20

6,077

6.06

6.04

0,017

0,04

21

13.696

13.68

13.65

0,016

0,05

RMSE Ds1=0,0397m,Ds2=0,0342m