Что такое ошибка перепроецирования в фотограмметрии?
Ошибка перепроецирования — первая цифра в большинстве фотограмметрических отчётов и та, которую чаще всего понимают неправильно. Она измеряет, насколько найденные камеры и 3D-точки согласуются с тем, что действительно видно на снимках. Она многое говорит о здоровье выравнивания и ничего — о том, находится ли карта в правильном месте на местности.
Как измеряют ошибку перепроецирования
При выравнивании программа находит одну и ту же деталь на нескольких снимках и определяет, где стояла каждая камера, как искажает её объектив и где в 3D находится каждая из этих деталей. Возьмите найденную 3D-точку и спроецируйте её обратно на один из снимков с найденными положением и объективом этого снимка: она ляжет рядом с местом, где деталь была обнаружена, но не точно на него. Расстояние между ними в пикселях и есть ошибка перепроецирования этого наблюдения.
Уравнивание связок — шаг, который двигает камеры, параметры объектива и точки так, чтобы сумма квадратов этих расстояний была как можно меньше. Цифра в отчёте обычно — среднеквадратическое значение по всем наблюдениям, иногда с разбивкой по камерам.
Как выглядит здоровое значение
Для хорошо откалиброванной камеры и резких снимков ошибка перепроецирования меньше примерно одного пикселя — обычный признак надёжного выравнивания, а хорошие аэроблоки часто заметно ниже. Значение в несколько пикселей говорит о проблеме: ложные соответствия, смаз, плохая модель объектива или камера, которая не вписывается в остальной блок.
Всегда читайте цифру вместе с масштабом изображения, в котором её измерили. Если движок выравнивал уменьшенные снимки, ошибка, измеренная в этом масштабе, выглядит в пикселях меньше, чем та же ошибка в полном разрешении. Поэтому Stream Capture сообщает СКО перепроецирования в полном разрешении снимка, рядом с числом связующих точек, расстоянием выборки на местности и перекрытием.
Что её повышает
Ложные соответствия на повторяющейся текстуре — черепице, рядах посевов, брусчатке. То, что движется между снимками: вода, растительность на ветру, транспорт, тени в долгом полёте. Смаз и шум. Неподходящая модель объектива или неверное начальное фокусное расстояние. И у многих потребительских камер — скользящий затвор, который даёт каждой строке изображения немного другое положение камеры.
Почему низкая ошибка перепроецирования — не точность карты
Ошибка перепроецирования — внутренняя: она сравнивает модель со снимками, по которым та построена. Блок может согласовываться сам с собой с точностью до долей пикселя и при этом стоять в метрах от истинного положения, иметь немного неверный масштаб или быть изогнутым, как мелкая чаша. Такой систематический изгиб, известный как эффект купола (doming), может возникать при почти параллельных надирных снимках и самокалибруемом объективе и почти не виден в ошибке перепроецирования.
Насколько точна карта, могут сказать только точки, независимо измеренные на местности. Поэтому отчёт о качестве должен разделять три цифры и никогда не выдавать одну за другую.
| Показатель | Единица | Что говорит | Чего не говорит |
|---|---|---|---|
| СКО перепроецирования | Пиксели | Снимки и найденная модель согласуются друг с другом | Положение, масштаб или высоту на местности |
| СКО на опорных точках | Метры | Насколько модель совпадает с опорными точками уравнивания | Точность в других местах; по построению оптимистично |
| СКО на контрольных точках | Метры | Ошибку на измеренных точках, которые решение не использовало | Ошибку в зонах вдали от любой контрольной точки |
Как её использовать
Используйте ошибку перепроецирования как проверку здоровья и для сравнения. Сравнивайте её между запусками на одних и тех же данных, чтобы понять, помогло ли изменение настроек. Ищите отдельные камеры с ошибкой намного выше остальных. Удалите связующие точки с большой ошибкой и дайте пересчитать камеры, если программа это позволяет. Затем судите о точности там, где она решается: на независимых контрольных точках.
Частые вопросы
Что такое ошибка перепроецирования?
Расстояние в пикселях между местом, куда найденная 3D-точка проецируется на снимок, и местом, где соответствующая деталь действительно обнаружена на этом снимке. Отчёты обычно дают её СКО по всем наблюдениям.
Какая ошибка перепроецирования считается хорошей?
Для хорошо откалиброванной камеры и резких снимков меньше примерно одного пикселя — обычный признак надёжного выравнивания. Несколько пикселей говорят о проблеме. Читайте её в том масштабе изображения, в котором её измерили.
Почему у меня высокая ошибка перепроецирования?
Частые причины: ложные соответствия на повторяющейся текстуре, движущаяся вода или растительность, смаз, плохая модель объектива или неверное начальное фокусное расстояние и скользящий затвор у движущейся камеры.
Если ошибка перепроецирования низкая, карта точная?
Нет. Это показывает, что модель согласуется с собственными снимками. Блок всё ещё может быть сдвинут, неверно отмасштабирован или слегка изогнут чашей; точность на местности измеряют только независимые контрольные точки.
Ошибку перепроецирования измеряют в пикселях или метрах?
В пикселях на изображении. Ошибки на опорных и контрольных точках — в метрах на местности, поэтому они отвечают на другой вопрос.
Посмотрите ошибки перепроецирования, на опорных и на контрольных точках в одном отчёте
Нативное Windows-приложение · полностью офлайн · бесплатная бета