UAVで飛行中に撮影した写真がローリングシャッター現象で伸びちゃう件

Facebookで渡辺一生先生が紹介されていた記事が気になり検証してみました。


WS000001https://pix4d.com/digiart/

 

翻訳サイトを使い、訳のわからない日本語とにらめっこ…。
自分はローリングシャッターって動画撮った時のコンニャク現象や、静止画でも傾いた画像が撮れちゃうみたいな認識しかありませんでした。

 

Pix4Dの記事をあさってるとこんな記事もありました。

WS000002
https://pix4d.com/rolling-shutter-correction/

 

そもそもローリングシャッターって何なん?ってところからグーグル先生に聞いてみたら

rolling
こんな感じでセンサーに一気に記録(グローバルシャッター)していくんじゃなくて、上から順番に記録していく方式なんですね。

 

 

でもシャッタースピードが早ければ対地速度がある程度早くても大丈夫なのでは?って思っていましたが、Pix4Dの記事の中にあるセンサー記録時間を見ると

WS000000
DJI Inspire1-X5 47ms とあります。47msって 1/21秒 ん??? じゃいくらシャッタースピードを早くしても意味無いじゃないの?

 

 

でもシャッタースピードを1/500で撮れるのにセンサー記録時間が1/21かかるっておかしいよね って事でグーグル先生に聞いてみたら、順番に記録するセンサーの横一列を同時記録する時のシャッタースピードって事だそう。
だからシャッタースピード早くして動くものを撮影すると、ぶれずに斜めになったような写真になるんですね。

a0121671_238168

 

 

で、サイトの計算式に当てはめてみると

WS000003
Zenmuse-X5使用、地上解像度2cm程度、高度70m、オーバラップ70%、撮影間隔2秒では
縦方向の偏位が15.4cmにもなってしまいます。Σ(゚∀゚ノ)ノキャー

標定点誤差がmm単位だぜ~なんてやってましたが、元の写真がこの状態だとちゃんちゃらおかしい話です。縦横同じように伸びればまだいいでしょうが、縦だけ伸びちゃってますもんね。
いくらレンズキャリブレーションやったって関係ないような。まあ元々セルフキャリブレーションの方が精度が出ちゃいますけど…。

写真測量やSfMに使う写真って、伸びたようなものは前提ではないでしょうからグローバルシャッター方式かローリングシャッターでも固定撮影のようなものが必要なのでしょう。UAVでの撮影となるとどうしても対地速度があるので、程度にもよりますが少しは関わってくるのかなと。(UAV搭載のデジカメはほとんどローリングシャッターですもんね。※ハイエンド機除く)

まあ、センサーサイズ/センサー記録時間/対地速度/焦点距離/飛行高度 等々絡んできますので、この伸び具合がどの程度影響を及ぼすのかは条件次第です。カメラキャリブレーションするよりセルフキャリブレーションの方が精度が良い(良くみえる)のはこの辺りが上手いこといってるのかもしれません。ブラックボックスの中でどんな写真を入れても何とかこねくり回して補正してるのでしょうね。今まで何も気づきませんでした。

 

結局のところ元記事はPIX4Dがグローバルシャッター補正を取り入れたらすご~く精度が上がったよって内容でした。
ウチはPhotoScanユーザーなので残念ですが、是非こういった補正も早く出来るようにしてもらいたいもんです。m(_ _)m