3d mapping camera

Corporate News

Artykuł

Artykuł
Jak typy dronów GSD i przewoźnika wpływają na względną dokładność modelu 3D

W ostatnim artykule Jak naziemne punkty kontrolne i dane PPK wpływają na względną dokładność modelu 3D, wspomnieliśmy, że oprócz danych GCP i PPK, GSD i dron przewoźnika mają również pewien wpływ na względną dokładność 3D model. Więc robimy kolejny test, aby to zweryfikować.

Eksperyment 1: wpływ GSD na względną dokładność modelu 3D;

Warunek 1

Dron przewoźnika

Kamera ukośna

GCP

PPK

 CW10 VTOL

DG4plus

NIE

NIE

Tabela wyników 1:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)GSD=2cm

Długość modelu 3D(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

Warunek 2

Dron przewoźnika

Kamera ukośna

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4plus

tak

Nie

Tabela wyników 2:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)GSD=2cm

Długość modelu 3D(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

Warunek 3

Dron przewoźnika

Kamera ukośna

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4plus

NIE

TAK

 

Tabela wyników 3:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)GSD=2cm

Długość modelu 3D(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

Warunek 4

Dron przewoźnika

Kamera ukośna

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4plus

TAK

TAK

Tabela wyników 4:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)GSD=2cm

Długość modelu 3D(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

Wnioski

Zmienne eksperymentu 1 to:

1: Z/Bez danych PPK.

2: Z/Bez GCP.

3: różne GSD: 1,5 cm lub 2 cm;

Po analizie czterech zestawów danych eksperymentalnych możemy wyciągnąć następujące wnioski:

 

Gdy ukośna kamera to DG4Pros:

(1) Z/bez naziemnych punktów kontrolnych (GCP) i danych PPK zaangażowanych w triangulację AT, niezależnie od tego, czy jest to VTOL, czy dron wielowirnikowy, niezależnie od tego, czy GSD ma 2 cm czy 1,5 cm, model 3D zbudowany przez ukośną kamerę DG4Pros może spełnić wymagania względnego błędu dokładności Ds≤10cm (w rzeczywistości ≤5cm).

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

Eksperyment 2: wpływ typów dronów przewoźnika na względną dokładność modelu 3D

Warunek 1

Kamera ukośna

GCP

PPK

GSD

DG4plus

NIE

NIE

1,5 cm

Tabela wyników 1:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)CW10

Długość modelu 3D(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

Warunek 2

Kamera ukośna

GCP

PPK

GSD

DG4plus

TAK

NIE

1,5 cm

 

Tabela wyników 2:

Liczba obiektów

długość pomiaru (L0)

Długość modelu 3D(L1)CW10

Długość modelu 3D(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

Wnioski

Zmienne eksperymentu 2 to:

1: Z/Bez GCP.

2: inny dron przewoźnika: dron VTOL lub dron wielowirnikowy;

Po analizie dwóch zestawów danych eksperymentalnych możemy wyciągnąć następujące wnioski:

 

Gdy ukośna kamera to DG4Pros:

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

(2) Gdy typ dronów nośnych jest pojedynczą zmienną, względna dokładność modelu 3D z wieloma wirnikami jest lepsza niż w przypadku VTOL, ale różnica nie jest zbyt duża.