Los efectos sinérgicos de los GCPs y los modelos de calibración de cámaras en la fotogrametría UAV-SfM
Autores: Wang, Zixin; Shi, Leyan; Li, Jinzhou; Dai, Wen; Lu, Wangda; Li, Mengqi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Los efectos sinérgicos de los GCPs y los modelos de calibración de cámaras en la fotogrametría UAV-SfM
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Estudios
Puntos de control terrestre
Modelos de calibración de cámaras
Fotogrametría UAV-SfM
Matriz de correlación
Error cuadrático medio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Estudios previos han demostrado que el uso de puntos de control terrestre (GCP) apropiados y modelos de calibración de cámaras puede optimizar la fotogrametría. Sin embargo, los efectos sinérgicos de los GCP y los modelos de calibración de cámaras en la fotogrametría UAV-SfM aún son desconocidos. Este estudio utilizó modelos de cámara con diferentes complejidades bajo distintas condiciones de GCP (en términos de número y calidad) para la fotogrametría UAV-SfM. Se utilizó la matriz de correlación y el error cuadrático medio (RMSE) para analizar los efectos sinérgicos de los GCP y los modelos de cámara. Los resultados muestran que (1) sin GCP, los modelos de cámara complejos reducen la correlación de los parámetros de distorsión y mejoran la precisión del modelado del terreno en aproximadamente un 70%, siendo el Modelo C (con F, Cx, Cy, K1-K4 y P1-P4) el más aplicable. (2) Aumentar el número de GCP mejora la precisión del modelado del terreno de manera más efectiva que aumentar la complejidad del modelo de cámara, reduciendo el RMSE en un 45-70%, mientras que la complejidad del modelo no afecta el número de GCP requerido. (3) Existe una fuerte interacción entre la calidad de los GCP y los modelos de cámara: los GCP de alta calidad mejoran el rendimiento del modelo de cámara, mientras que los modelos de cámara complejos reducen el requisito de calidad de los GCP. Este estudio proporciona tanto perspectivas teóricas como orientación práctica para una fotogrametría UAV-SfM eficiente y de bajo costo en diferentes escenarios.
Descripción
Estudios previos han demostrado que el uso de puntos de control terrestre (GCP) apropiados y modelos de calibración de cámaras puede optimizar la fotogrametría. Sin embargo, los efectos sinérgicos de los GCP y los modelos de calibración de cámaras en la fotogrametría UAV-SfM aún son desconocidos. Este estudio utilizó modelos de cámara con diferentes complejidades bajo distintas condiciones de GCP (en términos de número y calidad) para la fotogrametría UAV-SfM. Se utilizó la matriz de correlación y el error cuadrático medio (RMSE) para analizar los efectos sinérgicos de los GCP y los modelos de cámara. Los resultados muestran que (1) sin GCP, los modelos de cámara complejos reducen la correlación de los parámetros de distorsión y mejoran la precisión del modelado del terreno en aproximadamente un 70%, siendo el Modelo C (con F, Cx, Cy, K1-K4 y P1-P4) el más aplicable. (2) Aumentar el número de GCP mejora la precisión del modelado del terreno de manera más efectiva que aumentar la complejidad del modelo de cámara, reduciendo el RMSE en un 45-70%, mientras que la complejidad del modelo no afecta el número de GCP requerido. (3) Existe una fuerte interacción entre la calidad de los GCP y los modelos de cámara: los GCP de alta calidad mejoran el rendimiento del modelo de cámara, mientras que los modelos de cámara complejos reducen el requisito de calidad de los GCP. Este estudio proporciona tanto perspectivas teóricas como orientación práctica para una fotogrametría UAV-SfM eficiente y de bajo costo en diferentes escenarios.