Skydio X10カメラとメタデータの概要

写真を撮影するたびに、メタデータと呼ばれる情報がキャプチャされます。このデータは、3D再構成を作成するときに非常に役立ちます。

メタデータは、次の2種類のファイルに格納されます。

EXIF (Exchangeable Image File) : 特定の画像をキャプチャするときに使用される特定のカメラ設定に関する情報が含まれています。この情報には、GPS位置、カメラのメーカーとモデル、日付と時刻、シャッタースピード、焦点距離などの詳細が含まれます。
XMP (Extensible Metadata Platform) : Adobeの拡張メタデータプラットフォームのデータ標準

メタデータファイルに含まれる情報は、カメラの組み込み関数とカメラの外部関数で構成されます。

カメラの組み込み関数とは、カメラの焦点距離と光学中心を指します
カメラの外部とは、カメラの物理的な位置とカメラが指す方向を指します。

外部パラメータを使用して、組み込みパラメータで画像平面にマッピングされるカメラ座標を作成できます。

[info] RTK/PPKメタデータ情報については、「Skydio X10 RTK/PPKのメタデータの概要」をご覧ください。[/info]

[accordion heading="Skydio X10カメラ情報"]

写真カメラの組み込み

以下は、カメラの組み込みに関連するEXIF/XMPデータの値の例です。値は、対象のタイプのドローンに非常に近いはずの「プロトタイプ」キャリブレーションからのものです。特定のドローンの画像ファイルには、さらに正確な工場較正された値が含まれます。

Skydio X10 VT300-L および V100-L ワイドカメラ

	解像度：フル（50MP）	解像度：1/4（12MP）
校正焦点距離X	4938.5577	2469.27885
校正焦点距離Y	4936.49213	2468.24606
キャリブレーションされた光学中心 X	4095.5	2047.5
キャリブレーションされた光学中心 Y	3071.5	1535.5
DewarpData	0.00212, 0.04709, -0.05137	0.00212, 0.04709, -0.05137
画像の幅	8192	4096
画像の高さ	6144	3072
焦点距離	7.74 mm	7.74 mm
焦点距離（35mm判換算）	20 mm	20 mm
ピクセルサイズ	1.6 μm	3.2 μm
センサー幅	13.1072 mm	13.1072 mm
センサーの高さ	9.8304 mm	9.8304 mm
最短焦点距離	1 m	1 m
水平視野	80°	80°
垂直視野	65°	65°
対角画角	93°	93°
解像度	8192 x 6144（50.3 MP）	4096 x 3072（12.5 MP）

Skydio X10 VT300-Z、VT300-L、V100-L ナローカメラ

	解像度：フル（64MP）	解像度：1/4（16MP）
校正焦点距離X	12668.3474	6334.1737
校正焦点距離Y	12611.0291	6305.51455
キャリブレーションされた光学中心 X	4623.5	2311.5
キャリブレーションされた光学中心 Y	3471.5	1735.5
DewarpData	0.29974, -2.41630, 4.52709	0.29974, -2.41630, 4.52709
画像の幅	9248	4624
画像の高さ	6944	3472
焦点距離	9.88 mm	9.88 mm
焦点距離（35mm判換算）	46 mm	46 mm
ピクセルサイズ	0.8 μm	1.6 μm
センサー幅	7.3984 mm	7.3984 mm
センサーの高さ	5.5552 mm	5.5552 mm
最短焦点距離	1 m	1 m
水平視野	40°	40°
垂直視野	30°	30°
対角画角	50°	50°
解像度	9248 x 6944（64 MP）	4624 x 3472（16MP）

Skydio X10 VT300-Z 望遠カメラ

	解像度：フル（48MP）	解像度：1/4（12MP）
校正焦点距離X	43741.25	21870.625
校正焦点距離Y	43724.5833	21862.29165
キャリブレーションされた光学中心 X	3999.5	1999.5
キャリブレーションされた光学中心 Y	2999.5	1499.5
DewarpData	0,0,0	0,0,0
画像の幅	8000	4000
画像の高さ	6000	3000
焦点距離	35 mm	35 mm
焦点距離（35mm判換算）	190 mm	190 mm
ピクセルサイズ	0.8 μm	1.6 μm
センサー幅	6.4 mm	6.4 mm
センサーの高さ	4.8 mm	4.8 mm
最短焦点距離	5 m	5 m
水平視野	10°	10°
垂直視野	8°	8°
対角画角	13°	13°
解像度	8000 x 6000（48 MP）	4000 x 3000（12MP）

Skydio X10 VT300-Z および VT300-L サーマルカメラ

校正焦点距離X	1135.47
校正焦点距離Y	1141.15
キャリブレーションされた光学中心 X	319.5
キャリブレーションされた光学中心 Y	255.5
DewarpData	0,0,0
画像の幅	640
画像の高さ	512
焦点距離	13.6 mm
焦点距離（35mm判換算）	60 mm
ピクセルサイズ	12 μm
センサー幅	7.68 mm
センサーの高さ	6.144 mm
最短焦点距離	5 m
水平視野	32°
垂直視野	25°
対角画角	41°
解像度	640 x 512（0.3 MP）
[note] 詳細については、「Skydio X10でサーマルツールを使用する方法」を参照してください。[/note]

ポイントからのピクセルの計算

使用するモデルは、分母係数と接線係数を省略した標準のOpenCVモデルを簡略化したものです。これは1998年のA Flexible New Technique for Camera Calibrationのモデルに似ています。

以下は、Pythonでのキャリブレーション例からポイントの投影を計算する方法の例です。

[/accordion]

[accordion heading="EXIF/XMPタグの説明"]

EXIFまたはXMPデータにアクセスするには、https://exif.tools/などのメタデータリーダーツールを使用します。

座標の表記規則

GPS

緯度と経度はWGS84座標です

高度はWGS84楕円体です

FLU

左上前方座標

NED

任意のGPS線形化ポイントを基準としたNED局地デカルト座標

ヨーの北は0、ヨーの東は90度。

参照フレーム

ビジュアルフレーム	当社の視覚システムから、ドローンがオンになった場所への相対
ワールドフレーム	GPSベースの参照フレーム、ドローンがオンになっている場所付近の任意のポイントを中心に線形化
ハイブリッドフレーム	当社の視覚システムからワールドフレームに変換
標準EXIF GPSフィールド	GPSVersionID GPSProcessingMethod GPSLatitude GPSLatitudeRef GPSLongitude GPSLongitudeRef GPSAltitude (ellipsoidal) GPSAltitudeRef (this value can be ignored; GPSAltitude is ellipsoidal) GPSTimeStamp GPSSatellites GPSHPositioningError GPSImgDirection GPSImgDirectionRef GPSSpeed GPSSpeedRef GPSTrack GPSTrackRef GPSDOP GPSMapDatum

スキルと3D Scanで撮影した画像

DateTimeOriginal	画像キャプチャの日付と時刻（文字列）
作成	Skydio
モデル	Skydio X10 VT300-Z VT300-Z_50（狭角） VT300-Z_13（望遠） VT300-Z_40（サーマル） Skydio X10 VT300-L VT300-L_93（広角） VT300-L_50（狭角） VT300-L_40（サーマル） Skydio X10 V100-L VT100-L_93（広角） VT100-L_50（狭角）
VehicleID	一意の機体ID
機体名	ドローン名 Skydio X10 VehicleNameはSkydioX10-1234と表示されます
ReleaseKey	ソフトウェアリリースキー
フライトID	固有のフライトID
LogHandle	ログ名
TakeoffUtime	ドローン起動からの時間（マイクロ秒）
CaptureUtime	写真撮影時間 (マイクロ秒)
Latitude	ドローンの緯度（度）
Longitude	ドローン経度（度）
AbsoluteAltitude	絶対高度は楕円体です
VehiclePositionNED	ハイブリッドフレーム内のドローンの位置（北東下、メートル）
VehicleSpeedNED	ハイブリッドフレーム内のドローンの速度（北東下、メートル/秒）
VehicleOrientationNED	ハイブリッドフレーム内のドローンの向き（ロール、ピッチ、ヨー、度）
VehicleOrientationQuatNED	ハイブリッドフレーム内のドローンの向き（四元数）
CameraPositionNED	ハイブリッドフレーム内のセンサーパッケージの位置（北東下、メートル）
CameraOrientationNED	ハイブリッドフレーム内のジンバルの向き（ロール、ピッチ、ヨー; 度）
CameraOrientationQuatNED	ハイブリッドフレーム内のジンバルの向き（四元数）
VehiclePositionFLU	ビジュアルフレーム内のドローンの位置（前方左上; メートル）
VehicleSpeedFLU	ビジュアルフレーム内のドローンの速度（前方左上、メートル/秒）
VehicleOrientationFLU	ビジュアルフレーム内のドローンの向き（ロール、ピッチ、ヨー; 度）
VehicleOrientationQuatFLU	ビジュアルフレーム内のドローンの向き（四元数）
CameraPositionFLU	ビジュアルフレーム内のセンサーパッケージの位置（前方左上、メートル）
CameraOrientationFLU	ビジュアルフレーム内のセンサーパッケージの向き（ロール、ピッチ、ヨー; 度）
CameraOrientationQuatFLU	ビジュアルフレーム内のジンバルの向き（四元数）
CalibratedFocalLength	ユーザーカメラレンズの焦点距離（ピクセル）
CalibratedOpticalCenter	ユーザーカメラレンズの光学中心（ピクセル）
DewarpData	使用するカメラモデルに固有の歪み係数のベクトルこれらに対応する歪み多項式を提供できます
方向	センサーパッケージの向きデフォルトでは、値は「水平」ですセンサーパッケージが180回転した後に撮影された画像の場合、値は「Rotate 180」です
メタデータバージョン	Skydio XMPおよびEXIFフィールドのバージョン番号。第4オクテットのバージョン番号（uint32） “0.0.14.0” (3584)
GPSTimeOfWeek	GPS時刻週の開始からの経過時間（倍）[秒]
GPS週番号	GPS時刻週番号（uint32）
CameraSpeedNED	ハイブリッドフレーム内のカメラの速度 (北東下) [メートル/秒]
CameraSpeedFLU	ビジュアルフレーム内のカメラの速度（前方左上）[メートル/秒］

3D Scanで撮影した画像

ScanSkillStateId	このスキャンのUUID
ポリゴンプリズムは、スキャンされるボリュームを定義する境界プリズムです。これは、2D緯度/経度ポイントのリスト、最小高度と最大高度によって定義されます。
PolygonPrismLatitudes	ポリゴン頂点緯度のコンマ区切りリスト例: "34.711897674098346, 34.711934502374667, 34.711825992904018"
PolygonPrismLongitudes	ポリゴン頂点経度のコンマ区切りリスト例: "-86.654600276271509, -86.654718602075093, -86.654606026734086"
PolygonPrismMinAltitude	ポリゴンプリズムの最小高度
PolygonPrismMaxAltitude	ポリゴンプリズムの最大高度
ポーズのENUユークリッドフレームとして使用される線形化ポイントのGPS位置 : GpsLinearizationPointLatitude GpsLinearizationPointLongitude GpsLinearizationPointAltitude
線形化されたGPSフレーム内のセンサーパッケージの位置と向き (RDF)。これらのポーズは、3Dスキャンによって決定された最も正確な写真ポーズです。 GpsFrameCameraPosition GpsFrameCameraOrientationQuat

放射測定JPG（RJPG）メタデータ

Radiometric JPGのキャプチャを有効にすると、このファイルに16ビットRAWタグ付き画像ファイル形式（TIFF）が埋め込まれ、これを抽出してRAWサーマル画像として使用できます。抽出されたTIFFファイルにはメタデータは含まれません。
放射率	0.95 (デフォルト) 異なる放射率の値を設定すると、その数値がメタデータに反映されます。
対象物との距離	15.00 m
反射見かけ温度	72°F / 22°C
大気温度	68°F / 20°C
IRウィンドウ温度	77°F / 25°C
IRウィンドウ伝送	1.00
相対湿度	50.0 %
大気透過率アルファ1	0.006569
大気透過率アルファ 2	0.012620
大気透過率ベータ1	-0.002276
大気透過率ベータ2	-0.006677
大気透過率X	1.900000
カメラの最大温度範囲	248°F / 120°C
カメラの最低温度範囲	-40°F / -40°C
カメラの最高温度クリップ	356°F / 180°C
カメラの最低温度クリップ	-58°F / -50°C
カメラ温度上限警告	302°F / 150°C
カメラ温度最低警告	-49°F / -45°C
カメラ温度最大飽和	392°F / 200°C
カメラ温度最低飽和	-67°F / -55°C
サーマル画像（RAW）の幅	640
サーマル画像（RAW）の高さ	512
サーマル画像（RAW）タイプ	TIFF
サーマル画像（RAW）	655564バイト