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MATRICE300 RTK + Zenmuse P1 測量精度検証 第2回目

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前回、MATRICE300 RTK + Zenmuse P1の測量精度検証(第1回目)を報告しましたが、今回は、全く同じ条件でPhantom4 RTKとの比較をまとめました。ご参考になれば幸いです。

撮影条件

前回報告と同様、同じ日に1時間程度の違いで撮影しております。

項目 条件
測量面積 約2.85ha(244m×117m)
地上解像度 1.0 pix/cm @ 高度80m OL80% SL60%
天候 薄曇り、風速6m前後(業務であれば通常は飛行をしない程度の風)
RTK ネットワークRTK(リアルタイム補正)
*弊社ジオイドモデルにてMetashape上にて楕円体高から標高へ変換。

カメラの設定

Phantom4 RTKは、シャッタースピード優先で、Zenmuse P1と同じシャッタースピードとしました。Phantom4RTKの場合、絞りをMatrice300 RTKと同条件(f11)にするとISOがあがりノイズが発生する可能性があります。センサーが小さく被写界深度も深いのでシャッタースピード優先にて撮影しています。

項目 Zenmuse P1 Phantom 4RTK
カメラ仕様 ・センササイズ:35.9×24 mm
・有効画素45MP
・35mm/F2.8
・センササイズ 1インチCMOS
・ 有効画素20MP
・24 mm(フルサイズ換算)/F2.8
設定 マニュアル設定にて
・シャッタースピード:1/1000秒
・絞りF11
・ISOオート
シャッタースピード優先
・シャッタースピード:1/1000秒
・絞り(オート) F3.2~F4.0
・ISO 100
フォーカス マニュアルフォーカス:∞
(事前に無限大キャリブレーション実施が必用)
オートフォーカス
ひずみ校正 ON

標定点・検証点

標定、検証点ともに同条件です。
標定点P1~P4、検証点E1~E2を設定し、標定点の有無で検証点精度がどのように変化するかを確認。P1とP2間は240mありますので、i-con基準では厳密にはもう2つ間に標定点を設置すべきですが、RTKの検証なので周囲4点のみとしています。

*標定点、検証点の座標は、GNSS RTKで計測。

Phantom4 RTKでの高密度点群
Zenmuse P1での高密度点群

精度

以下の各条件にて、検証点の精度の比較になります。

  • P1~P4を標定点として指定したケース
  • P1~P2のみを標定点として指定(災害時を想定)したケース

Zenmuse P1とP4Rとの精度比較は、下表になります。比較は、検証点のRMS誤差(m)です。やはり、P4RよりもP1が勝っています。写真測量の誤差の主な要因は、レンズの歪であるため、レンズが良いほど誤差も少なくなります。当然ながら広角による誤差も含まれるため、50mmのレンズを使用してみたいところです。

標定点 Zenmuse P1 P4R
P1~P4 0.027362 0.037280
P1~P2 0.028203 0.039465

素の結果を示すため、Metashapeの結果(P4R)の画面を貼り付けます。M300Rのは、前回の記事を参照ください。

P4R P1~P4を標定点として指定したケース

P4R P1~P2のみを標定点として指定(災害時を想定)したケース

最後に

今回掲載しました結果に関しましては、あくまでも一例であることをご了承ください。

1回目でも記載しましたが、誤差に関しては、GCPや検証点の座標測定はGNSS(RTK)で測定しており、基準点からの距離により理論上1.9cm程度の誤差が発生しています。それを考慮すると妥当な所だと思います。

以上です。