3d mapping camera

Corporate News

Artikkel

Artikkel
Hvordan kontrollpunkter og PPK-data påvirker den relative nøyaktigheten til 3D-modellen

I disse to eksperimentene introduserte vi fire forskjellige variabler for å verifisere den relative nøyaktigheten til 3D-modellen. De fire forskjellige variablene er:

1: Bærerdronetyper: en VTOL-drone eller en flerrotordrone

2: annen GSD

3:Med/Uten bakkekontrollpunkter

4:Med/uten PPK-data

Eksperiment 1: effekten av bakkekontrollpunkter (GCP) på den relative nøyaktigheten til 3D-modellen;

Tilstand 1

Bærer drone

Skrå kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

2 cm

Ja

Resultattabell 1:

Antall objekter

mållengde (L0)

3D-modelllengde (L1) uten GCP

3D-modelllengde (L2) med 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

Tilstand 2

Bærer drone

Skrå kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

2 cm

Nei

Resultattabell 2:

Antall objekter

mållengde (L0)

3D-modelllengde (L1) uten GCP

3D-modelllengde (L2) med 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

Tilstand 3

Bærer drone

Skrå kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

1,5 cm

Ja

Resultattabell 3:

Antall objekter

mållengde (L0)

3D-modelllengde (L1) uten GCP

3D-modelllengde (L2) med 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

Tilstand 4

Bærer drone

Skrå kamera

GSD

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

1,5 cm

Nei

Resultattabell 4:

Antall objekter

mållengde (L0)

3D-modelllengde (L1) uten GCP

3D-modelllengde (L2) med 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

Tilstand 5

Bærer drone

Skrå kamera

GSD

PPK

DJI M600 Pro Multi-rotor

DG4pros

1,5 cm

Nei

Resultattabell 5:

Antall objekter

mållengde (L0)

3D-modelllengde (L1) uten GCP

3D-modelllengde (L2) med 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

Konklusjoner

Variablene i eksperiment 1 er:

1:Med/uten PPK-data.

2:Bærerdronetyper:en VTOL-drone eller en flerrotordrone

3: forskjellig GSD: 1,5 cm eller 2 cm

Etter analyse av de fem settene med eksperimentelle data, kan vi trekke følgende konklusjoner:

Når det skrå kameraet er DG4Pros:

(1) Med/uten bakkekontrollpunkt (GCP) involvert i AT-trianguleringen, enten det er en VTOL eller en multi-rotor drone, om GSD er 2cm eller 1,5cm, kan 3D-modellen bygget av skråkamera DG4Pros møte krav til relativ nøyaktighetsfeil Ds≤10cm.

(2) Når med/uten GCP-er er enkeltvariabelen, er den relative nøyaktigheten til 3D-modellen med GCP-er bedre enn uten GCP.

(3) Når GSD er enkeltvariabelen, er den relative nøyaktigheten til 3D-modellen som GSD 1,5 cm bedre enn GSD 2 cm.

(4) Når bærerdronen er enkeltvariabelen, er den relative nøyaktigheten til 3D-modellen som bruker multirotor bedre enn ved bruk av VTOL som bærerdrone.

Eksperiment 2: Uten GCP-er, effekten av PPK-data på den relative nøyaktigheten til 3D-modellen

Tilstand 1

Bærer drone

Skrå kamera

GSD

GCPer

CW10 VTOL

DG4pros

2 cm

NEI

Resultattabell 1:

Antall objekter

mållengde (L0)

3D-modelllengde (L1) uten PPK

3D-modelllengde (L2) med 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