Форумы GIS-Lab.info

Добрый день. Возникла такая задача: поиск беспилотником судов определенного типа в акватории реки. Для выяснения нужной высоты полета H я задался характерными размерами судов (будем считать, что оно определяет требуемое разрешение на местности L). Насколько я понял, связывает эти величины следующее уравнение:
L = H * a / f , где a - размер элемента ПЗС-матрицы, а f - фокусное расстояние камеры.
Вопросы:
1. Как из указанных производителем числа пикселов изображения найти размер элемента матрицы? Поделить физ. размер матрицы, переведенный из дюймов в мм, на число пикселов?
2. В характеристиках камеры написано "Фокусное расстояние (35 мм эквивалент) 38 - 114 мм". Какую величину принимать за f в формуле?

Как из указанных производителем числа пикселов изображения найти размер элемента матрицы? Поделить физ. размер матрицы, переведенный из дюймов в мм, на число пикселов?

Пока формулировал вопрос, ответил сам себе

Физический размер матрицы и её разрешение однозначно определяют размер пикселя. Размеры фотосенсоров чаще всего обозначают как «тип» в виде дробных частей дюйма (например, 1/1.8" или 2/3"), что фактически больше реального физического размера диагонали сенсора. В грубом приближении, можно считать, что диагональ составляет две трети типоразмера.

Вопрос №2 остается в силе.

Фокусное расстояние (35 мм эквивалент) 38 - 114 мм означает объектив с переменным фокусным расстоянием, у которого F может изменяться от 38 до 114 мм. Какое значение будет выставлено при съемке, такое и нужно подставлять в формулу.
35 мм эквивалент - означает, что горизонтальный угол объектива (по широкой стороне кадра) будет таким же, как у 35 мм матрицы с фокусным расстоянием объектива от 38 до 114 мм. Матрица на Вашей камере значительно меньшего размера, чем 35 мм, поэтому используется слово "эквивалент".

А для дальнейших расчетов в качестве размеров матрицы принимать реальный размер или этот эквивалент?

Если есть фото с необходимым объектом, на котором его можно отличить от других, уменьшайте разрешение снимка до предела, на котором его еще можно отличить от других при помощи любого графического редактора (например Pain.NET). Измерьте размер объекта в пикселях. Это и есть ответ на Ваш вопрос.
Если нужно теоретическое обоснование результата, подгоните формулы так, чтобы получился такой-же ответ. Так Вы получите правильный результат и не подведете себя перед начальством.

Чтобы посчитать высоту полета для каждого значения фокусного расстояния используйте калькуляторы фокусного расстояния. Их в интернете навалом и с учетом кроп-фактора также. Пользуйтесь поиском.

Для общего понимания почитайте что-нибудь про фокусное расстояние.

Не забудьте, что есть еще такая вещь, как линейное разрешение объектива. Может получится так (особенно на больших фокусных расстояниях и мыльничных камерах), что матрица позволяет распознать объект, а вот объектив уже нет. Так что эксперимент Вам в помощь.

На практике пространственое разрешение значительно отличается от мифического GSD благодаря негативному влиянию различных факторов.
1. Оптические свойства объектива. Разрешающая способность фотосистемы, как уже Амир сказал задается разрешающей способностью матрицы+разрешающей срособностью объектива. Например, если разрешающая способность объектива падает до определенного уровня, увеличение Р.С. матрицы не даст увеличения пространственного разрешения.
2. Условия съёмки. Шумы (в том числе темновые токи на компактах), контрастность поверхности земли, освещение, прозрачность атмосферы влияют на пространственное разрешение.
3. Сдвиг. Сдвиг возникает на беспилотнике не только из за движения аппарата относительно земли вперед, но и в результате его активных эволюций, вибраций корпуса, движения шторки объектива (на шторно щелевых ЦФК).

Вообщем все это легко считается по формулам из учебника по аэрокосмическим съёмкам 2 курса. Мы в МИИГАиКЕ занимаемся разработкой аэрофотосъёмочной аппаратуры для БПЛА, из моего опыта если не охото заморачиваться, умножайте GSD на 2 для камер зеркальных и беззеркальных с хорошей матрицей, и на 3-5 для мыльниц (иногда больше знаете ли сейчас есть такие камеры за 3 000р. 14Мп с лейковской оптикой. =) )

Если интересно, пишите в ЛС.

Дим, привет!

Дай ссылку на учебник)))
Да и просвети по поводу камер...

Добрый день, я не Дима, а Дима никакого отношения проекту кречет не имеет.
У нас появился сайт (вчера) потихоньку его заполняем. Кречет-гео.рф
Методичка в вложении, обращайтесь. у нас есть программа для автоматического расчета фотометрии.

Прошу прощения, перепутал...
т.к. при или в, уж не знаю как правильнее сказать, МИИГАиКе вроде есть КБ Кречет...
Спасибо за методичку, как немного разгребусь внимательно изучу...
С кем лучше связываться по вопросам сотрудничества??? С Романом или Николаем?

С уважением

В МИИГАиКе есть "КБ Кречет" тут ошибки нет.
Если по поводу технической части, то можно со мной (Николай) Контактная информация и адрес на сайте есть (всегда рады гостям ).

Скорее по поводу обработки данных, для начала взять данные для теста, если есть...

2 KRECHET
Подскажите пожалуйста, Вы камеру калибровали, если да, то где? на кафедре фгм? или обошлись математикаой фотомода? И еще вопросик, если конечно не секрет, что за автопилот стоит на Вашем БПЛА? Спасибо!

А,все, последний вопрос отпадает, судя по фотографиям в группе из соцсети управляете с пульта.

Проект пока у нас молодой, отправка аппарата в автономный полёт требует адекватной работы всех прочих систем. На последних испытаниях мы летали в режиме стабилизации. Контроль по видео каналу, сейчас готорвимся к полёту по точкам. Калибровку делали на кафедре, сейчас сами осваиваем этот процесс.

Автопилот - Ardupilot Mega.

Спасибо! Ага, ну самый бюждетный варинат с арду, логично! А время срабатывания завтвора как-то регулируете? Интересно было бы посмотреть что выдает IMU модуль (если Вы его конечно прикрутили), насколько корректно измеряются углы омега, фи, каппа? А вообще интересный у Вас проект!