3d mapping camera

Corporate News

Článek

Článek
Jak kontrolní body a data PPK ovlivňují relativní přesnost 3D modelu

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

Experiment 1: vliv pozemních kontrolních bodů (GCP) na relativní přesnost 3D modelu;

Podmínka 1

Nosný dron

Šikmá kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

2 cm

Ano

Tabulka výsledků 1:

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

Podmínka 2

Nosný dron

Šikmá kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

2 cm

Ne

Tabulka výsledků 2:

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

Podmínka 3

Nosný dron

Šikmá kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

1,5 cm

Ano

Tabulka výsledků 3:

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

Podmínka 4

Nosný dron

Šikmá kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

1,5 cm

Ne

Tabulka výsledků 4:

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

Podmínka 5

Nosný dron

Šikmá kamera

GSD

PPK

Vícerotor DJI M600 Pro

DG4pros

1,5 cm

Ne

Tabulka výsledků 5:

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

Závěry

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.

Experiment 2: Bez GCP, vliv dat PPK na relativní přesnost 3D modelu

Podmínka 1

Nosný dron

Šikmá kamera

GSD

GCP

CW10 VTOL

DG4pros

2 cm

NE

Tabulka výsledků 1:

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