Fotogrammetrihistorie, metode, typer, applikasjoner

De Fotografiskía Det er en teknikk for å hente ut rominformasjon fra bildene, spesielt luftbilder, men også de som er tatt på bakken eller til og med under havet. Fra slik informasjon blir dimensjonene og posisjonene til gjenstandene som er representert kvantifisert.

Fotografiske bilder er flate, for eksempel de som er vist i figur 1, men gjennom dem kan det estimeres, for eksempel høyden på bygninger eller bergarter, enten med hensyn til veien, til havet eller annen punktreferanse.

Figur 1. Et luftbilde tatt for å utføre en fotogrammetrisk løft. Kilde: Wikimedia Commons. Fotografi av D Ramey Logan [CC av 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/4.0)]

Oppretting av bilder som er veldig knyttet til virkeligheten er ikke nytt. Den store Leonardo da Vinci (1452-1519) var en pioner i perspektiv, og perfeksjonerte prinsippene sine gjennom bruk av samtaler Lekkasjepunkter.

Rømningspunktene er stedene i horisonten der de parallelle linjene konvergerer, og gir betrakteren følelsen av dybden.

Leonardo gjorde det med håndlagde malerier og tegninger, men fra øyeblikket ble fotografering oppfunnet, på det nittende århundre, begynte bildene også å bli brukt til tekniske formål.

Dette var hva Laussedat (1819-1907) og Albrecht Meydenbauer (1834-1921), betraktet som foreldrene til moderne fotogrammetri. Laussedat bygget i 1850 detaljerte topografiske kart fra overlappingen av forskjellige perspektiver på et fly.

For hans del anvendte Meydenbauer, som var arkitekt, teknikken for å dokumentere bygninger, som i tilfelle av å bli ødelagt, kunne gjenoppbygges helt takket være informasjonen som er lagret.

På 80 -tallet av det tjuende århundre fikk moderne databehandling fotogrammetrien til å gjøre et stort sprang, ved å minimere den nødvendige tiden for bildebehandling.

[TOC]

Fotogrammetri -metode

Stort sett består metoden i å ta bilder av objektene, behandle dem og til slutt tolke dem. Hovedelementene for å beskrive det grunnleggende prinsippet er angitt i figur 2:

Kan tjene deg: forskningsnotatFigur 2. Grunnleggende prinsipp for å fange et bilde. Kilde: f. Zapata.

For det første er det nødvendig med en sensor for å fange bildet og også et objektiv, slik at hver lysstråle fra et punkt, påvirker sensoren på samme sted. Hvis dette ikke skjer, blir poenget registrert som en overlapping og et uskarpt bilde oppstår eller utenfor fokus.

For å gjenoppbygge objektet, i fotogrammetrien bare den rettlinjede strålen tegnet i svart i figur 2. Dette er den som krysser poenget som heter Perspective Center I linsen. 

SArbeid med at Ray, som går rett fra objektet, passerer gjennom linsen og når sensoren, er avstanden som søkes.

Stereoskopisk syn

Den naturlige visjonen til mennesker er stereoskopisk. Dette betyr at vi kan vite avstandene som objektene er, takket være det faktum at hjernen behandler bildene som er tatt og evaluerer lettelser.

Det er grunnen til at hvert øye fanger et litt annet bilde, og så gjør hjernen arbeidet med å tolke dem som ett, med lettelse og dybde.

Men i en flat tegning eller fotografering kan det ikke være kjent hvor langt eller hvor nær et objekt er, siden informasjonen om dybden gikk tapt, som forklart grafisk i figur 3.

Som vi har sagt, er poenget på hovedstrålen, men det er ingen måte å vite om det er nærmere fordi objektet er lite, eller om det er videre, men tilhører noe større.

Figur 3. I et flatt bilde kan du ikke bestemme dybden på objektene. Kilde: f. Zapata.

Så for å løse nærhetsproblemet, er det tatt to litt forskjellige bilder, som vist nedenfor i figur 4.

Kan tjene deg: Hva er potamologi?Figur 4. Skjæringspunktet mellom de to linjene gjør det mulig å finne den virkelige plasseringen av punktet i verdensrommet. Kilde: f. Zapata.

Når du kjenner skjæringspunktet mellom stråler ved triangulering, blir posisjonen til objektet de kommer oppdaget. Denne prosedyren kalles "punkts tilfeldighet" og gjøres gjennom spesialdesignede algoritmer, siden det er nødvendig å gjenta prosedyren med alle punkter i et objekt.

Detaljer som posisjon, vinkel og andre kameraegenskaper blir også tatt i betraktning for å oppnå gode resultater.

Folkens

I henhold til måten bildene er anskaffet, er det flere typer fotogrammetri. Hvis bildene er hentet fra luften, er det luftfotogrammetri.

Og hvis de blir tatt på bakken, kalles teknikken terrestrisk fotogrammetri, som var den første praktiske anvendelsen av teknikken.

Luftfotogrammetri er en av de mest brukte grenene i dag, ettersom det tillater å generere store planer og kart. Bildene kan også anskaffes gjennom en satellitt, i så fall snakker vi om romlig eller satellittfotogrammetri.

På samme måte er fotogrammetrien klassifisert i henhold til instrumentene som brukes og behandlingen skal være i bildet, og kunne være:

-Analog

-Analytics

-Digital

I analog fotogrammetri er det å skaffe bilder og deres prosessering helt optisk og mekanisk.

I analytisk fotogrammetri er rammer analoge, men behandles på datamaskinen. Og til slutt i digital fotogrammetri både, ramme og prosesseringssystem, er digitalt.

Photogrametry Vs. Topografi

Topografien tar også sikte på å representere landlige eller urbane land på et fly, og fremhever interessepunktene. Og omvendt, om nødvendig tar det flyets punkter og plasserer dem i verdensrommet.

Det er grunnen til at topografi og fotogrammetri har mye til felles, men sistnevnte har noen fordeler:

Det kan tjene deg: Forskningshypotese: Hva er, typer, eksempler

- Det er nesten alltid av lavere kostnader.

- Anskaffelsen av dataene - Levevelse - er raskere, passende for store utvidelser.

- Det fungerer best på veldig robust land, med mindre de er dekket av tykk vegetasjon.

- Alle poeng er registrert likt.

- Informasjonen kan lagres, og det er ikke nødvendig å gå tilbake til feltet for å få den igjen.

Fotogrammetri fra et enkelt bilde

Generelt er det ikke mulig.

Likevel fortsetter bildene å gi verdifull informasjon, selv om de har noen begrensninger.

Anta at du vil identifisere en overfallsmann av en butikk eller en bank eller en bank. Et bilde av overvåkningskammeret kan brukes til å kjenne høyden og konteksten til personen som begikk forbrytelsen, og sammenligner den med den kjente møbler eller andre mennesker som er til stede i bildet.

Figur 5. Stolene har samme størrelse, og vi vet umiddelbart hva som er nærmest. På den annen side gir de parallelle linjene på gulvet som konvergerer i det fjerne følelsen av dybde på bildet. Kilde: Pixabay.

applikasjoner

Fotogrammetri brukes veldig i forskjellige fagområder, for eksempel arkitektur, ingeniørvitenskap og arkeologi, for å nevne noen. Som forklart før, brukes det i rettsmedisinske vitenskaper og selvfølgelig for spesialeffektene av filmer.

I ingeniørfag kan gode bilder avsløre informasjon om lettelse og landkonfigurasjon, for eksempel. Her er noen spesifikke områder av stor interesse:

-Studie av kommunikasjonsveier.

-Etablering av stier.

-Jordbevegelser.

-Urban planlegging.

-Studie av hydrografiske bassenger.

-Luftopprør for gruvedrift.

I tillegg er fotogrammetri et veldig verdsatt verktøy i:

-Arkitektur: I løfting av monumenter og konstruksjoner.

-Arkeologi: Å gjenoppbygge gamle bygninger fra restene som er bevart i dag.

-Zoologi: Hjelp med å utdype tre -dimensjonale modeller av nåværende og utdødde dyr.

-Mekanikk: i bilmodellering, motorer og alle slags maskiner.

Referanser

1. Adam Technologies Team Blog. Hvordan fungerer fotogrammetri? Gjenopprettet fra: Adamtech.com.Au.
2. Armillary, anvendt geomatisk. Fotogrammetriske teknikker. Gjenopprettet fra: Armillary-Geomatica.Blogspot.com.
3. Photomodeler Technologies. Hvordan fungerer fotogrammetri? Gjenopprettet fra: Photomodeler.com.
4. Quirós, e. 2014. Introduksjon til fotogrammetri og kartografi anvendt på sivilingeniør. Skrevet av University of Extramadura.
5. Sánchez, J. Introduksjon til fotogrammetri. University of Cantabria. Gjenopprettet fra: OCW.Unican.er.