Качество штабеля может влиять на результаты измерений. Во избежание возможных ошибок мы советуем делать фотографию измеряемого штабеля с некоторого расстояния. И вот почему:
Индивидуальные диаметры бревен
Объекты, находящиеся ближе к камере, будут казаться больше на сделанном фото. Это означает, что диаметр бревен, которые выходят за пределы штабеля, будет преувеличен, а в случае бревен, которые находятся в глубине штабеля, – преуменьшен. Но на сколько?
Размер объекта в одном измерении на изображении является результатом следующей формулы:
sizeonScreen – размер объекта на изображении в
sizereal – реальный размер объекта
sizescreen – размер изображения в пикселях
distance– расстояние между объектом и камерой
fov– поле зрения камеры
Размер экрана устройства, поле зрения камеры и реальные размеры бревен – это константы (постоянные значения), которые не меняются, когда мы приближаемся или удаляемся при измерении. Следовательно, мы можем упростить предыдущую формулу, чтобы увидеть, как выступающие из штабеля бревна могут искажать результат измерения:
coeferror – коэффицент, показывающий то, насколько результат (значение диаметра бревна) завышается
sizeprotruding – диаметр бревна, измеренный по изображению, когда бревно выступает за пределы штабеля
sizelevel – диаметр бревна, измеренный по изображению, когда бревно находится на одном уровне с остальными брёвнами штабеля
sizereal – реальный диаметр бревна
distancepile – расстояние между камерой и штабелем
distancelog – расстояние между камерой и бревном
offsetlog – значение, показывающее то, насколько бревно выступает за пределы штабеля
coefoffset – коэффицент, показывающий то, насколько отдельное бревно выступает за пределы штабеля
Формула показывает, что размер диаметра на изображении обратно пропорционален расстоянию от камеры: чем меньше расстояние до объекта, тем больше он получается на фото. Так что если бревно находится в два раза ближе к вам (и, соответственно, к камере), оно будет выглядеть в два раза больше. Например, если вы делаете фотографию с расстояния 2х метров, а бревно при этом выступает за пределы штабеля на 20 см, то диаметр бревна на фотографии будет завышен на 11,1%.
Кроме того, формула показывает, что во избежание погрешностей в измерениях отдельных бревен в штабеле можно просто отойти дальше от штабеля. Так, если бревно выступает на 20 см, и вы делаете фото с расстояния 4х метров, то диаметр будет завышен только на 5.3%.
Средний диаметр
Результат измерения среднего диаметра брёвен мало зависит от качества укладки штабеля, учитывая, что качество распознавания не изменилось. Давайте посчитаем значение среднего диаметра двух брёвен (реальный диаметр которых составляет 30 см), когда штабель находится на расстоянии двух метров от камеры; при этом одно бревно выступает на 20 см, тогда как второе находится на 20 см глубже остальных бревен в штабеле.
average – средний диаметр бревна на изображении
diameter1 – диаметр первого бревна на изображении
diameter2 – диаметр второго бревна на изображении
Как мы видим, среднее измерение для этих двух бревен будет завышено на 1%. Однако это произойдет только в случае с двумя наиболее удаленными бревнами. Значения диаметров большинства бревен в штабеле будут гораздо ближе к среднему значению. Принимая за условие одинаковое расположение бревен, можно посчитать среднее показание расхождения в измерениях реального штабеля, используя следующую формулу:
average – значение среднего диаметра на изображении
coef – показатель того, насколько диаметр подобных разноудаленных бревен отличается от среднего диаметра по штабелю в сравнении с расстоянием до камер
В штабеле, который был измерен с расстояния 2х метров и в котором бревна удалены от среднего положения по штабелю на 20 см (что означает, что коэффициент смещения составляет 0.1), мы обнаружим, что завышение составляет только 0,34%. Более того, если фотография сделана с расстояния, большего в два раза, погрешность измерения сокращается в четыре раза. В нашем случае, если фотография штабеля будет сделана с расстояния 4х метров, среднее значение диаметра будет завышено на 0.083%.
Объём штабеля
Неровно уложенные штабели влияют на результаты измерения объёма больше, чем на результаты измерения диаметра брёвен, но эта погрешность всё же ограничены. Они отличаются, потому что необходимо возвести в квадрат значение диаметра, чтобы вычислить площадь поверхности и объем бревна, что меняет соотношение между этими значениями.
Чтобы посчитать погрешность в измерении объема неровного штабеля, можно использовать следующую формулу:
coeferror – показатель того, насколько объём преувеличен
coefoffset – показатель того, насколько брёвна выступают/удалены от основного штабеля относительно расстояния до камеры
Мы обнаружили, что, если вы находитесь в 2х метрах от измеряемого штабеля, в котором некоторые бревна либо выступают вперед на 20 см, либо находятся на глубине 20 см, то общий объем будет превышен на 1.0%.
Опять же, увеличения расстояния между штабелем и камерой в два раза приводит к тому, что ошибка уменьшается в четыре раза. Если бы предыдущий штабель был сфотографирован с расстояния 4х метров, то общий объем был бы превышен всего на 0.25%.
Заключения
То, насколько качество штабеля повлияет на результаты измерения, зависит от того, какие именно результаты вам нужно получить. Так, например, значения диаметров отдельных брёвен в штабеле сильно зависят от качества укладки штабеля, однако качество укладки того же штабеля не отразится на значении среднего диаметра по штабелю. Что касается измерения объёмов, большинство пользователей увидят, что измерения точные. Но в том случае, если ваш штабель очень неровный или если вы делаете фотографию, находясь очень близко к штабелю, обратите внимание на то, повлечёт ли это искажения и отразится ли на результатах измерения. Помните, если вам необходимо минимизировать ошибки, вызванные низким качеством укладки штабеля, вы можете просто сделать фотографию, отойдя подальше от штабеля.