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。

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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

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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

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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。

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で、サイトの計算式に当てはめてみると

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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

ドローンを使用した古墳・遺跡の3D計測

当社では2年前からドローンで撮影した写真から、SfMによって3Dモデリング作業を行っています。
通常はオルソ写真の作成が多いのですが、このような精密計測も行っています。
昨年のお話ですが現場は岡山県津山市の某所、遺跡の計測をさせて頂きました。

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ドローンによる撮影、地上からの撮影、iRod(7mの長~い自撮り棒みたいなもの)にカメラを装着しての撮影、これらを組み合わせSfMによってカメラ位置の推定、点群の抽出をして3Dモデルの作成をします。
詳細なモデルを作成するためには、地上で色々な角度から撮影することが必要になってきます。
今回のモデルでは地上の解像度は1mm以下になっており砂粒まで確認することが出来ます。

 

この3Dモデルから平面図オルソ写真や

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DEMデータによる陰影図をオルソに重ねて起伏がわかり易くしたもの

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DEMデータによる段彩図で高低で色分けしたもの

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モデルから作成した断面図

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10cm等高線を発生させたもの

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平面図・立面図を組み合わせたもの

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3Dモデルの出力(Adobe Acrobat Readerで閲覧可能)

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このAcrobat Readerが素晴らしく(無料なのに!)3Dモデル内の距離測定や断面図を確認することも出来ちゃいます!(溝の中もモデリング出来てますね)

調査後は上に道が通ったり家が建ったりしますので、このような3Dモデルを作成しておけば後々いろいろな用途で使用できると思います。

弊社ドローンで撮影した空撮動画まとめ(津山市、美咲町、美作市ほか)

空撮カテゴリー第1号BLOGです!

本業は建設コンサルタントなのですが、ドローン活用のという事で動画撮影・編集を行い地元自治体や企業のPR動画などの作成もしております。

機体:DJI Inspire 1(空撮用) / DJI OSMO & iRod 7m(※擬似空撮用)
カメラ:Zenmuse X3 & X5
編集:Adobe Premiere Pro / After Effects / DaVinci Resolve
を使用しています。

※擬似空撮:7mの棒の上にカメラを装着して撮影しますのでドローンの様な動画になります。街中の人が多いような場所でも撮影可能です。

ドローンさえあれば誰でも空撮動画の作成は出来るのですが、もう一歩踏み込んだロケーションや時間・天気にあわせたカメラ設定や選定、カメラワーク等にこだわり頑張ってます!
映像屋さんから見たらまだまだなんでしょうが…。

撮影は操縦者(ドローン・カメラ)と機体監視者の二人で行っておりますが、撮影対象によってはドローンとカメラの操作を二人で操縦することもあります。

また、国土交通省へは
「夜間飛行」「目視外飛行」「人又は物件から30m以上の距離が確保できない飛行」
の一年間包括申請を受けていますので即対応することも可能です。

美咲町の桜の見所を撮影したものですがテーマは「桜と湖」です。普段は三休公園も人は少ないのですが、この時期になると花見のお客様も多く迷惑にならないよう撮影するのに気を使いました。

 

美咲町の雲海を撮影したものです。雲海の発生条件も難しく朝も早いし、なかなか難しいない撮影でした。

 

美咲町の本山寺様の許可を得て撮影したものです。重要文化財の近くで飛ばすのですごく気を使いました。今から見たらカメラワークに難ありですね。

 

北房カントリー様のPR動画とコース紹介を作成させて頂きました。お客様のプレイが終了後という事で夕方近くなり、影の長くて少し見にくい動画になってしまいました。

 

久米南町の川柳公園の空撮をさせて頂きました。花曇りって言うんでしょうか、すっきりしないお天気で少し残念でした。青空と桜のコンビネーションが欲しかったです。

 

美作市の田んぼアートを地権者の方の許可を得て撮影させてもらいました。

 

美咲町の棚田(大垪和・小山)の空撮です。東京のアンテナショップ「とっとり・おかやま館」で放映して頂いているそうです。

 

youtubeの オーエスエーチャンネル を登録して頂ければ新しい動画もお見せできるようになります。

動画撮影・編集もお受けいたしますので、お気軽におたずねください!

 

親睦会2016

今回は当社節目の設立日である8月1日直前、7月30日に開かれた
親睦会の様子をお伝えします。

若い衆?の「やっぱり焼肉が食べたい!!」という声もあり、
会場は焼肉屋さんの『慶州』となりました。
会場

乾杯の音頭とともに、会がスタートです。
乾杯1
乾杯2

くつろぎつつ・・・、
くつろぎ1

グビッと!!
くつろぎ2

社員間の親睦を更に深め、美味しいお肉で鋭気を養いしました。(笑)
風景1
風景2

第25期、及び8月1日からの26期に向けて新たな同志も加え、
当社は岡山県北をより一層盛り上げていきます!!