傾斜攝影當中重疊度 感測器尺寸 焦距等引數問題梳理

2021-07-30 04:24:33 字數 2433 閱讀 8881

隨著無人機的快速發展,傾斜攝影行業迎來了乙個新的浪潮,越來越多的人利用無人機從事測繪行業的相關資料採集工作。在資料採集過程當中遇到了各種各樣的問題,導致飛出來的資料不達標,無法完成模型重建工作。這裡根據自己的接觸對傾斜攝影過程當中重疊度、感測器、焦距、飛行速度、拍照間隔等引數以及他們之間的相互關係做乙個簡單的梳理。如有不當或錯誤之處敬請指正。

很多三維模型重建軟體要求輸入相機的感測器引數和焦距。一般輸入的是感測器的長邊尺寸。

感測器是是相機的固定引數,和無人機無關,雖然很多無人機自帶相機,但感測器引數也只和相機有關。所以只要知道相機型號就可以知道感測器尺寸。很多朋友不知道如何獲取這個引數值,這裡直接給出搜尋方法。

2.1.1常規情況

這裡以sony ar7 相機為例。

找乙個帶相機詳細引數的任何乙個**

點進來

一般都帶感測器引數

這裡可以看到感測器的長邊尺寸35.8mm。

2.1.2 特例情況

也有部分相機廠商沒有明確給出感測器尺寸大小,但一般也會給出型別和對角線尺寸,這裡可以進行一下換算。

以大疆無人機的精靈3為例。

找相機引數

找感測器引數

無外乎這幾種尺寸

這裡可以看到1/2.3對於的感測器長邊尺寸是6.16mm

2.2 焦距

這個不想多說,自己拍的**不知道設定的焦距是多少也是醉了。。。

不過一般沒有經過特殊處理的**,都儲存了焦距引數,可以直接右鍵檢視屬性,裡面詳細的記錄了焦距,單位是mm

注意,焦距引數是不是35mm等效焦距。請選擇焦距屬性對應的值。

航拍的時候如何保證重疊度呢?重疊度應該是多少呢?

根據不同的航拍使用者,重疊度也不一樣,如果只是為了快拼影像,一般旁向重疊度60%以上,航線(縱向)重疊度70%以上,如果用於三維重建,建議旁向重疊度70%以上,航線(縱向)重疊度80%以上.上述數值為經驗值,非官方,僅作參考。

如何保證重疊度呢?很多的飛控軟體都實現了自動化,只需要輸入相機引數,飛行高度,重疊度就可以自動規劃出航線。那這些航線是如何來的?如何自己設計航線該如何保證重疊度達到了要求?

這裡其實是初中所學的【小孔成像原理】,假設相機以長邊飛行方向垂直,航線間距為x。和示意圖如下:

小孔成像-航線間距

按照上述條件,這裡計算旁向重疊度用的是感測器長邊尺寸

d/ccd = h/len

重疊的長度為=x+(len/2-x)*2=len-x

旁向重疊度= (len-x)/len=1-x/len

這個方程的求解應該不難了吧?x=旁向重疊度*h/d*ccd

沿著飛行方向也是一樣的,只不過要用感測器的短邊尺寸。

上述過程計算出了拍照的間距,旁向間距a和航向間距b

真正飛行的時候我要以什麼速度飛行呢?拍照間隔設定多少呢?自動規劃的軟體是如何控制拍照的呢?

正常情況下為了加快飛行速度,縮短作業時間,都是保證拍照質量穩定的前提下讓拍照速度最快

b=飛行速度*拍照間隔

上述所有的計算都是依據指定的飛行高度來計算的,飛行高度如何確定呢?這就和模型精度掛鉤了,需要什麼樣精度的模型,使用了什麼相機決定了飛行的最合適高度。

首先是**解析度的確定。

拍的**是多少解析度的?

還是小孔成像原理,感測器長邊尺寸ccd,對應拍出的**的長邊畫素數wx畫素

d/ccd = h/len

拍照解析度(m/畫素)=ccd/d*h/w

公式:傾斜攝影模型精度=同工程正射解析度的三倍

傾斜攝影當中,經常會說我的模型是幾厘公尺精度的,我飛的資料是5cm精度的模型?這個5cm是如何衡量的呢?

傾斜攝影的模型精度一般是**解析度的三倍,就是根據**生成的正射影像的地面解析度的三倍,如果生成的正射影像的解析度是2cm/畫素,那模型精度基本就是5-10cm。

公式:傾斜攝影模型精度=同工程正射解析度的三倍

以上內容均是工作當中根據接觸到的軟體及自己在公司的軟體開發過程當中都的相關心得體會,對各個軟體及相關引用沒有褒貶態度。

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