ニュース-コントロールポイントとPPKデータが3Dモデルの相対精度にどのように影響するか

コントロールポイントとPPKデータが3Dモデルの相対精度にどのように影響するか

この2つの実験では、3Dモデルの相対的な精度を検証するために4つの異なる変数を導入しました。4つの異なる変数は次のとおりです。

1：キャリアドローンの種類：VTOLドローンまたはマルチロータードローン

2：異なるGSD

3：地上制御点あり/なし

4：PPKデータあり/なし

実験1：3Dモデルの相対精度に対する地上制御点（GCP）の影響。

条件1

空母ドローン	斜めカメラ	GSD	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	2cm	はい

結果表1：

オブジェクトの数	測定長さ（L0）	GCPなしの3Dモデルの長さ（L1）	GCPを使用した3Dモデルの長さ（L2）	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

条件2

空母ドローン	斜めカメラ	GSD	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	2cm	番号

結果表2：

オブジェクトの数	測定長さ（L0）	GCPなしの3Dモデルの長さ（L1）	GCPを使用した3Dモデルの長さ（L2）	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

条件3

空母ドローン	斜めカメラ	GSD	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	1.5cm	はい

結果表3：

オブジェクトの数	測定長さ（L0）	GCPなしの3Dモデルの長さ（L1）	GCPを使用した3Dモデルの長さ（L2）	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

条件4

空母ドローン	斜めカメラ	GSD	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	1.5cm	番号

結果表4：

オブジェクトの数	測定長さ（L0）	GCPなしの3Dモデルの長さ（L1）	GCPを使用した3Dモデルの長さ（L2）	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

条件5

空母ドローン	斜めカメラ	GSD	PPK
DJI M600Proマルチローター	DG4pros	1.5cm	番号

結果表5：

オブジェクトの数	測定長さ（L0）	GCPなしの3Dモデルの長さ（L1）	GCPを使用した3Dモデルの長さ（L2）	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

結論

実験1の変数は次のとおりです。

1：PPKデータあり/なし。

2：キャリアドローンタイプ：VTOLドローンまたはマルチロータードローン

3：異なるGSD：1.5cmまたは2cm

5セットの実験データを分析した後、次の結論を導き出すことができます。

斜めカメラがDG4Prosの場合：

（1）AT三角測量に関与する地上制御点（GCP）の有無にかかわらず、VTOLまたはマルチロータードローンであるかどうか、GSDが2cmまたは1.5cmであるかどうかにかかわらず、斜めカメラDG4Prosによって構築された3Dモデルは相対精度誤差Ds≤10cmの要件。

（2）GCPの有無が単一変数の場合、GCPを使用した3Dモデルの相対精度はGCPを使用しない場合よりも優れています。

（3）GSDが単一変数の場合、GSD1.5cmの3Dモデルの相対精度はGSD2cmよりも優れています。

（4）キャリアドローンが単一変数の場合、マルチローターを使用した場合の3Dモデルの相対精度は、キャリアドローンとしてVTOLを使用した場合よりも優れています。

実験2：GCPを使用しない場合、3Dモデルの相対精度に対するPPKデータの影響

条件1

空母ドローン	斜めカメラ	GSD	GCP
CW10 VTOL	DG4pros	2cm	番号

結果表1：

オブジェクトの数	測定長さ（L0）	PPKなしの3Dモデルの長さ（L1）	PPKを使用した3Dモデルの長さ（L2）	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

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実験1：3Dモデルの相対精度に対する地上制御点（GCP）の影響。

条件1

結果表1：

条件2

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条件5

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結論

実験2：GCPを使用しない場合、3Dモデルの相対精度に対するPPKデータの影響

条件1

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