V těchto dvou experimentech jsme zavedli čtyři různé proměnné pro ověření relativní přesnosti 3D modelu. Čtyři různé proměnné jsou:
1: Typy nosných dronů: dron VTOL nebo vícerotorový dron
2: různé GSD
3:S/bez pozemních kontrolních bodů
4: S/bez dat PPK
Nosný dron |
Šikmá kamera |
GSD |
PPK |
CW10 VTOL |
DG4pros |
2 cm |
Ano |
Počet objektů |
délka měření (L0) |
Délka 3D modelu(L1)bez GCP |
Délka 3D modelu(L2)s 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 = 0,0342 m, Ds2 = 0,0308 m |
Nosný dron |
Šikmá kamera |
GSD |
PPK |
CW10 VTOL |
DG4pros |
2 cm |
Ne |
Počet objektů |
délka měření (L0) |
Délka 3D modelu(L1)bez GCP |
Délka 3D modelu(L2)s 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 |
Nosný dron |
Šikmá kamera |
GSD |
PPK |
CW10 VTOL |
DG4pros |
1,5 cm |
Ano |
Počet objektů |
délka měření (L0) |
Délka 3D modelu(L1)bez GCP |
Délka 3D modelu(L2)s 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 |
Nosný dron |
Šikmá kamera |
GSD |
PPK |
CW10 VTOL |
DG4pros |
1,5 cm |
Ne |
Počet objektů |
délka měření (L0) |
Délka 3D modelu(L1)bez GCP |
Délka 3D modelu(L2)s 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 |
Nosný dron |
Šikmá kamera |
GSD |
PPK |
Vícerotor DJI M600 Pro |
DG4pros |
1,5 cm |
Ne |
Počet objektů |
délka měření (L0) |
Délka 3D modelu(L1)bez GCP |
Délka 3D modelu(L2)s 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 = 0,0342 m, Ds2 = 0,0256 m |
Proměnné experimentu 1 jsou:
1: S/bez dat PPK.
2: Typy nosných dronů: dron VTOL nebo vícerotorový dron
3: různé GSD: 1,5 cm nebo 2 cm
Po analýze pěti souborů experimentálních dat můžeme vyvodit následující závěry:
Když je šikmá kamera DG4Pros:
(1) S/bez pozemního kontrolního bodu (GCP) zapojeného do AT triangulace, ať už se jedná o VTOL nebo vícerotorový dron, ať už je GSD 2 cm nebo 1,5 cm, 3D model postavený šikmou kamerou DG4Pros může splnit požadavky požadavky na chybu relativní přesnosti Ds≤10cm.
(2) Když je jediná proměnná s/bez GCP, relativní přesnost 3D modelu s GCP je lepší než bez GCP.
(3) Když je GSD jedinou proměnnou, relativní přesnost 3D modelu GSD 1,5 cm je lepší než GSD 2 cm.
(4) Když je nosný dron jedinou proměnnou, relativní přesnost 3D modelu využívajícího multirotor je lepší než použití VTOL jako nosného dronu.
Nosný dron |
Šikmá kamera |
GSD |
GCP |
CW10 VTOL |
DG4pros |
2 cm |
NE |
Počet objektů |
délka měření (L0) |
Délka 3D modelu (L1) bez PPK |
Délka 3D modelu(L2)s 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 = 0,0397 m, Ds2 = 0,0342 m |