Chengdu Rainpoo Technology Co., Ltd.

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論文

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GSDとキャリアドローンのタイプが3Dモデルの相対精度にどのように影響するか

前回の記事では、地上制御点と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について、GCPとPPKデータに加えて、GSDとキャリアドローンも3Dの相対精度にある程度の影響を与えると述べました。モデル。それで、それを検証するために別のテストを行います。

実験1:3Dモデルの相対精度に対するGSDの影響。

条件1

キャリアドローン

斜めカメラ

GCP

PPK

 CW10 VTOL

DG4pros

番号

番号

結果表1:

オブジェクトの数

測定長さ(L0)

3Dモデルの長さ(L1)GSD = 2cm

3Dモデルの長さ(L2)GSD = 1.5cm

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.210

7.18

7.20

0.030

0.010

 

8.706

8.69

8.65

0.016

0.056

 

10.961

10.89

10.90

0.071

0.061

2

7.010

6.88

6.86

0.130

0.150

3

1.822

1.76

1.76

0.062

0.062

4

10.410

10.38

10.37

0.030

0.040

5

10.718

10.65

10.68

0.068

0.038

6

13.787

13.72

13.71

0.067

0.077

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

7.49

0.086

0.036

 

13.797

13.83

13.77

-0.033

0.027

9

10.374

10.35

10.35

0.024

0.024

10

2.109

1.98

2.09

0.129

0.019

 

4.281

4.14

4.19

0.141

0.091

11

14.675

14.55

14.64

0.125

0.035

 

8.600

8.58

8.57

0.020

0.030

12

13.394

13.36

13.38

0.034

0.014

13

12.940

12.95

12.91

-0.010

0.030

14

7.190

7.21

7.20

-0.020

-0.010

15

13.371

13.36

13.38

0.011

-0.009

 

6.435

6.37

6.43

0.065

0.005

16

3.742

3.74

3.70

0.002

0.042

17

6.022

6.03

5.99

-0.008

0.032

18

3.937

3.91

3.94

0.027

-0.003

19

8.120

8.09

8.12

0.030

0.000

 

14.411

14.40

14.37

0.011

0.041

20

6.077

6.06

6.04

0.017

0.037

21

13.696

13.68

13.65

0.016

0.046

RMSE:DS1 = 0.0397m、DS2 = 0.0356m

条件2

キャリアドローン

斜めカメラ

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

はい

番号

結果表2:

オブジェクトの数

測定長さ(L0)

3Dモデルの長さ(L1)GSD = 2cm

3Dモデルの長さ(L2)GSD = 1.5cm

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.210

7.18

7.21

0.030

0

 

8.706

8.68

8.68

0.026

0.026

 

10.961

10.91

10.87

0.051

0.091

2

7.010

6.92

6.88

0.090

0.13

3

1.822

1.79

1.76

0.032

0.062

4

10.410

10.39

10.38

0.020

0.03

5

10.718

10.66

10.72

0.058

-0.002

6

13.787

13.77

13.79

0.017

-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

7.47

7.53

0.056

-0.004

 

13.797

13.83

13.78

-0.033

0.017

9

10.374

10.34

10.37

0.034

0.004

10

2.109

2.03

2.11

0.079

-0.001

 

4.281

4.18

4.28

0.101

0.001

11

14.675

14.59

14.67

0.085

0.005

 

8.600

8.57

8.58

0.030

0.02

12

13.394

13.35

13.39

0.044

0.004

13

12.940

12.92

12.9

0.020

0.04

14

7.190

7.21

7.19

-0.020

0

15

13.371

13.36

13.37

0.011

0.001

 

6.435

6.43

6.42

0.005

0.015

16

3.742

3.72

3.7

0.022

0.042

17

6.022

6.00

5.98

0.022

0.042

18

3.937

3.94

3.91

-0.003

0.027

19

8.120

8.09

8.07

0.030

0.05

 

14.411

14.41

14.38

0.001

0.031

20

6.077

6.03

6.04

0.047

0.037

21

13.696

13.65

13.65

0.046

0.046

RMSE:DS1 = 0.0328m、DS2 = 0.0259m

条件3

キャリアドローン

斜めカメラ

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

番号

はい

 

結果表3:

オブジェクトの数

測定長さ(L0)

3Dモデルの長さ(L1)GSD = 2cm

3Dモデルの長さ(L2)GSD = 1.5cm

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.210

7.20

7.20

0.01

0.01

 

8.706

8.71

8.69

0.00

0.02

 

10.961

10.87

10.88

0.09

0.08

2

7.010

6.89

6.87

0.12

0.14

3

1.822

1.79

1.75

0.03

0.07

4

10.410

10.39

10.38

0.02

0.03

5

10.718

10.67

10.69

0.05

0.03

6

13.787

13.75

13.78

0.04

0.01

7

11.404

11.39

11.38

0.01

0.02

 

12.147

12.13

12.12

0.02

0.03

8

7.526

7.51

7.49

0.02

0.04

 

13.797

13.79

13.78

0.01

0.02

9

10.374

10.35

10.34

0.02

0.03

10

2.109

2.03

2.02

0.08

0.09

 

4.281

4.15

4.21

0.13

0.07

11

14.675

14.61

14.65

0.07

0.03

 

8.600

8.60

8.57

0.00

0.03

12

13.394

13.37

13.40

0.02

-0.01

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

13.38

0.01

-0.01

 

6.435

6.40

6.46

0.03

-0.03

16

3.742

3.75

3.75

-0.01

-0.01

17

6.022

5.97

5.97

0.05

0.05

18

3.937

3.93

3.91

0.01

0.03

19

8.120

8.10

8.08

0.02

0.04

 

14.411

14.40

14.38

0.01

0.03

20

6.077

6.04

6.05

0.04

0.03

21

13.696

13.65

13.67

0.05

0.03

RMSE:DS1 = 0.0342m、DS2 = 0.0328m

条件4

キャリアドローン

斜めカメラ

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

はい

はい

結果表4:

オブジェクトの数

測定長さ(L0)

3Dモデルの長さ(L1)GSD = 2cm

3Dモデルの長さ(L2)GSD = 1.5cm

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.21

7.21

7.21

0.00

0.00

8.706

8.68

8.7

0.03

0.01

10.961

10.90

10.89

0.06

0.07

2

7.01

6.98

6.99

0.03

0.02

3

1.822

1.80

1.78

0.02

0.04

4

10.41

10.40

10.39

0.01

0.02

5

10.718

10.70

10.69

0.02

0.03

6

13.787

13.77

13.76

0.02

0.03

7

11.404

11.39

11.39

0.01

0.01

12.147

12.13

12.12

0.02

0.03

8

7.526

7.49

7.51

0.04

0.02

13.797

13.81

13.8

-0.01

0.00

9

10.374

10.36

10.35

0.01

0.02

10

2.109

2.02

2.11

0.09

0.00

4.281

4.16

4.28

0.12

0.00

11

14.675

14.66

14.68

0.02

0.00

8.6

8.54

8.53

0.06

0.07

12

13.394

13.35

13.37

0.04

0.02

13

12.94

12.89

12.91

0.05

0.03

14

7.19

7.18

7.2

0.01

-0.01

15

13.371

13.35

13.35

0.02

0.02

6.435

6.41

6.4

0.02

0.03

16

3.742

3.72

3.71

0.02

0.03

17

6.022

5.98

5.98

0.04

0.04

18

3.937

3.89

3.89

0.05

0.05

19

8.12

8.12

8.1

0.00

0.02

14.411

14.40

14.39

0.01

0.02

20

6.077

6.03

6.03

0.05

0.05

21

13.696

13.66

13.64

0.04

0.06

RMSE:DS1 = 0.0308m、DS2 = 0.0249m

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:GCPあり/なし。

3:異なるGSD:1.5cmまたは2cm

4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三角測量に関係する地上制御点(GCP)とPPKデータの有無、VTOLかマルチロータードローンか、GSDが2cmか1.5cmか、斜めカメラDG4Prosによって構築された3Dモデル相対精度誤差Ds≤10cm(実際には≤5cm)の要件を満たすことができます。

(2)GSDが単一変数の場合、GSD = 1.5cmの3Dモデルの相対精度はGSD = 2cmよりも優れています。

実験2:3Dモデルの相対精度に対するキャリアドローンタイプの影響

条件1

斜めカメラ

GCP

PPK

GSD

DG4pros

番号

番号

1.5cm

結果表1:

オブジェクトの数

測定長さ(L0)

3Dモデルの長さ(L1)CW10

3Dモデルの長さ(L2)M600Pro

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.21

7.20

7.19

0.010

0.02

 

8.706

8.65

8.70

0.056

0.01

 

10.961

10.90

10.91

0.061

0.05

2

7.01

6.86

6.98

0.150

0.03

3

1.822

1.76

1.79

0.062

0.03

4

10.41

10.37

10.39

0.040

0.02

5

10.718

10.68

10.69

0.038

0.03

6

13.787

13.71

13.76

0.077

0.03

7

11.404

11.38

11.38

0.024

0.02

 

12.147

12.12

12.12

0.027

0.03

8

7.526

7.49

7.50

0.036

0.03

 

13.797

13.77

13.77

0.027

0.03

9

10.374

10.35

10.33

0.024

0.04

10

2.109

2.09

2.02

0.019

0.09

 

4.281

4.19

4.20

0.091

0.08

11

14.675

14.64

14.65

0.035

0.03

 

8.6

8.57

8.57

0.030

0.03

12

13.394

13.38

13.35

0.014

0.04

13

12.94

12.91

12.92

0.030

0.02

14

7.19

7.20

7.17

-0.010

0.02

15

13.371

13.38

13.35

-0.009

0.02

 

6.435

6.43

6.41

0.005

0.02

16

3.742

3.70

3.70

0.042

0.04

17

6.022

5.99

5.99

0.032

0.03

18

3.937

3.94

3.89

-0.003

0.05

19

8.12

8.12

8.08

0.000

0.04

 

14.411

14.37

14.36

0.041

0.05

20

6.077

6.04

6.06

0.037

0.02

21

13.696

13.65

13.65

0.046

0.05

RMSE:DS1 = 0.0356m、DS2 = 0.342m

条件2

斜めカメラ

GCP

PPK

GSD

DG4pros

はい

番号

1.5cm

 

結果表2:

オブジェクトの数

測定長さ(L0)

3Dモデルの長さ(L1)CW10

3Dモデルの長さ(L2)M600Pro

DS1(L0-L1)

DS2(L0-L2)

1

7.21

7.21

7.21

0

0.00

 

8.706

8.68

8.70

0.026

0.01

 

10.961

10.87

10.91

0.091

0.05

2

7.01

6.88

6.98

0.13

0.03

3

1.822

1.76

1.80

0.062

0.02

4

10.41

10.38

10.39

0.03

0.02

5

10.718

10.72

10.70

-0.002

0.02

6

13.787

13.79

13.75

-0.003

0.04

7

11.404

11.38

11.38

0.024

0.02

 

12.147

12.13

12.13

0.017

0.02

8

7.526

7.53

7.49

-0.004

0.04

 

13.797

13.78

13.79

0.017

0.01

9

10.374

10.37

10.35

0.004

0.02

10

2.109

2.11

2.07

-0.001

0.04

 

4.281

4.28

4.21

0.001

0.07

11

14.675

14.67

14.66

0.005

0.02

 

8.6

8.58

8.57

0.02

0.03

12

13.394

13.39

13.35

0.004

0.04

13

12.94

12.9

12.93

0.04

0.01

14

7.19

7.19

7.18

0

0.01

15

13.371

13.37

13.36

0.001

0.01

 

6.435

6.42

6.42

0.015

0.01

16

3.742

3.7

3.71

0.042

0.03

17

6.022

5.98

6.00

0.042

0.02

18

3.937

3.91

3.91

0.027

0.03

19

8.12

8.07

8.10

0.05

0.02

 

14.411

14.38

14.35

0.031

0.06

20

6.077

6.04

6.06

0.037

0.02

21

13.696

13.65

13.67

0.046

0.03

RMSE:DS1 = 0.0259m、DS2 = 0.256m

結論

実験2の変数は次のとおりです。

1:GCPあり/なし。

2:異なるキャリアドローン:VTOLドローンまたはマルチロータードローン

2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)VTOLまたはマルチロータードローンのいずれであっても、地上制御点(GCP)の有無にかかわらず、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(実際には≤5cm)の要件を満たすことができます。

(2)キャリアドローンの種類が単一変数の場合、マルチローターを使用した3Dモデルの相対精度はVTOLを使用した場合よりも優れていますが、その差はそれほど大きくありません。