Descripción general de la cámara y los metadatos de Skydio 2/2+ y Skydio X2
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Cada vez que toma una foto, captura información que se conoce como metadatos. Estos datos son extremadamente útiles cuando se crean reconstrucciones 3D.
Los metadatos se almacenan en dos tipos de archivos:
- EXIF (archivo de imagen intercambiable): contiene información sobre la configuración específica de la cámara utilizada al capturar una imagen específica. Esta información incluye detalles como la posición del GPS, la marca y el modelo de la cámara, la fecha y la hora, la velocidad de obturación, la distancia focal y más.
- XMP (Plataforma de metadatos extensibles): el estándar de datos para la plataforma de metadatos extensibles de Adobe.
La información incluida en los archivos de metadatos consta de intrínsecos de cámara y extrínsecos de cámara.
- Los elementos intrínsecos de la cámara se refieren a la distancia focal y al centro óptico de la cámara.
- Cámara extrínseca se refiere a la ubicación física de la cámara y la dirección a la que apunta.
Usando los parámetros extrínsecos, podemos crear coordenadas de cámara que se mapean en el plano de la imagen usando los parámetros intrínsecos.
[accordion heading="Información de la cámara de Skydio"]
Intrínsecos de la cámara de fotos
A continuación, se muestran valores de ejemplo de datos EXIF/XMP relevantes para los elementos intrínsecos de la cámara. Los valores son de nuestras calibraciones de “prototipo” que deberían estar muy cerca para un dron de ese tipo. Los archivos de imagen de un dron específico tendrán valores calibrados de fábrica que serán aún más precisos.
Skydio 2/2+ y X2 Color
|
Distancia focal calibrada X |
2376.5625 |
| Distancia focal calibrada Y | 2376.5625 |
|
Centro óptico calibrado X |
2027.5000 |
| Centro óptico calibrado Y | 1519.5000 |
| Corrección de datos | 0.13000, -0.24000, 0.10400 |
| Ancho de la imagen | 4056 |
| Altura de la imagen | 3040 |
| Longitud focal | 3,7 mm |
| Distancia focal en formato de 35 mm | 21 mm |
| Longitud focal | 3,7 mm (equivalente a 35 mm: 21 mm) |
| Distancia hiperfocal | 0,92 metros |
| Campo de visión horizontal | 80° |
| Campo de visión vertical | 64° |
| Campo de visión diagonal | 94° |
| Resolución | 4056 x 3040 (12,3 MP) |
X2 Color/Thermal
|
Distancia focal calibrada X |
4848.1875 |
|
Distancia focal calibrada Y |
4832.3438 |
|
Centro óptico calibrado X |
2027.5000 |
|
Centro óptico calibrado Y |
1519.5000 |
|
Corrección de datos |
0.00000, 0.00000, 0.00000 |
| Ancho de la imagen |
4056 |
| Altura de la imagen |
3040 |
| Longitud focal |
7,5 mm |
| Distancia focal en formato de 35 mm |
41 mm |
| Longitud focal |
7,5 mm (equivalente a 35 mm: 41,0 m) |
| Distancia hiperfocal |
3,73 metros |
| Tamaño del sensor térmico |
3,84 mm x 3,072 mm |
| Campo de visión horizontal |
45° |
| Campo de visión vertical |
35° |
| Campo de visión diagonal |
55° |
| Resolución |
4056 x 3040 (12,3 MP) |
Cálculo de píxeles desde el punto
El modelo que usamos es una simplificación del modelo OpenCV estándar con los coeficientes del denominador y los coeficientes tangenciales omitidos. Este es similar al modelo de A Flexible New Technique for Camera Calibration, 1998.
A continuación, se muestra un ejemplo de cómo calcular la proyección de un punto a partir del ejemplo de calibración de Skydio 2 en Python:
[/accordion]
[accordion heading="Descripciones de etiquetas EXIF/XMP"]
Para acceder a los datos EXIF o XMP, use una herramienta de lectura de metadatos como https://exif.tools/.
Convenciones de coordenadas
| GPS |
La latitud y la longitud están en coordenadas WGS84. La altitud es geoide (u ortométrica). Altura/altitud (más o menos equivalente a la altura sobre el nivel medio del mar) en EGM96 calculado por interpolación a partir de una cuadrícula de 10 grados x 10 grados. |
| FLU | Coordenadas delanteras izquierdas superiores |
| NED | Coordenadas cartesianas locales del Noreste hacia abajo en relación con un punto de linearización GPS arbitrario. La guiñada norte es cero, y la guiñada este es 90 grados. |
Marcos de referencia
|
Marco visual |
Desde nuestro sistema visual, relativo a donde se encendió el dron |
|
Marco mundial |
Marco de referencia basado en GPS, linealizado sobre un punto arbitrario cerca de donde se enciende el dron |
|
Marco híbrido |
De nuestro sistema visual, transformado en el marco del mundo |
|
Campo GPS EXIF estándar |
GPSVersionID GPSProcessingMethod GPSLatitude GPSLongitude GPSAltitude GPSAltitudeRef GPSTimeStamp GPSSatellites GPSHPositioningError GPSImgDirection GPSImgDirectionRef GPSSpeed GPSSpeedRef GPSTrack GPSTrackRef |
Imágenes capturadas en Skills y 3D Scan
|
VehicleID |
Identificación única del vehículo |
|
VehicleName |
Nombre del dron
|
|
ReleaseKey |
Clave de versión de software |
| FlightId |
Identificador de vuelo único |
| LogHandle |
Nombre de registro |
|
TakeoffUtime |
Tiempo del dron desde el arranque [microsegundos] |
| CaptureUtime |
Tiempo de captura de fotos [microsegundos] |
| Latitude |
Latitud del dron [grados] |
| Longitude |
Longitud del dron [grados] |
| AbsoluteAltitude |
Altitud absoluta sobre el nivel del mar [metros] |
| VehiclePositionNED |
Posición del dron en el cuadro híbrido (norte-este-abajo) [metros] |
| VehicleSpeedNED |
Velocidad del dron en el cuadro híbrido (norte-este-abajo) [metros/segundo] |
| VehicleOrientationNED |
Orientación del dron en el marco híbrido (inclinación, cabeceo, guiñada) [grados] |
| VehicleOrientationQuatNED |
Orientación del dron en el cuadro híbrido [cuaternión] |
| CameraPositionNED |
Posición del gimbal en el cuadro híbrido (norte-este-abajo) [metros] |
| CameraOrientationNED |
Orientación del gimbal en el marco híbrido (balanceo, cabeceo, guiñada) [grados] |
| CameraOrientationQuatNED |
Orientación del gimbal en el marco híbrido [cuaternión] |
| VehiclePositionFLU |
Posición del dron en el marco visual (adelante-izquierda-arriba) [metros] |
| VehicleSpeedFLU |
Velocidad del dron en el cuadro visual (adelante-izquierda-arriba) [metros/segundo] |
| VehicleOrientationFLU |
Orientación del dron en el marco visual (inclinación, cabeceo, guiñada) [grados] |
| VehicleOrientationQuatFLU |
Orientación del dron en el cuadro visual [cuaternión] |
| CameraPositionFLU |
Posición del gimbal en el marco visual (adelante-izquierda-arriba) [metros] |
| CameraOrientationFLU |
Orientación del gimbal en el marco visual (inclinación, cabeceo, guiñada) [grados] |
| CameraOrientationQuatFLU |
Orientación del gimbal en el marco visual [cuaternión] |
| CalibratedFocalLength |
Distancia focal de la lente de la cámara del usuario [píxeles] |
| CalibratedOpticalCenter |
Centro óptico de la lente de la cámara del usuario [píxeles] |
| DewarpData |
Vector de coeficientes de distorsión específicos del modelo de cámara utilizado Podemos proporcionar el polinomio de distorsión al que estos corresponden. |
Imágenes capturadas en 3D Scan
| ScanSkillStateId |
UUID de este escaneo |
| El prisma poligonal es un prisma delimitador que define el volumen que se escanea. Se define mediante una lista de puntos de latitud/longitud 2D y una altitud mínima y máxima. | |
| PolygonPrismLatitudes |
Lista separada por comas de latitudes de vértices de polígonos Ejemplo: "34.711897674098346, 34.711934502374667, 34.711825992904018" |
| PolygonPrismLongitudes |
Lista separada por comas de longitudes de vértices de polígonos Ejemplo: "-86.654600276271509,-86.654718602075093, -86.654606026734086" |
| PolygonPrismMinAltitude |
Altitud mínima del prisma poligonal |
| PolygonPrismMaxAltitude |
Altitud máxima del prisma poligonal |
|
La posición GPS del punto de linealización utilizado como marco euclidiano ENU para poses:
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Posición y orientación (RDF) del gimbal en el marco GPS linealizado. Estas poses son las poses fotográficas más precisas según lo determinado por 3D Scan.
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[/accordion]
Más información
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How to create 3D reconstructions
What Is Camera Calibration? por MathWorks
Skydio, Inc. A0088
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