História fotogrametrie, metóda, typy, aplikácie

Ten Fotografickýía Je to technika na extrahovanie informácií o priestore z obrázkov, najmä leteckých fotografií, ale aj tie, ktoré boli nasnímané na zemi alebo dokonca pod morom. Z týchto informácií sú kvantifikované rozmery a polohy zastúpených objektov.

Fotografické obrázky sú ploché, ako napríklad snímka znázornená na obrázku 1, ale prostredníctvom nich sa dá odhadnúť napríklad výška budov alebo hornín, buď vzhľadom na cestu, k moru alebo inému bodovému odkazu.

postava 1. Letecký obrázok nasnímaný na vykonanie fotogrametrického zdvíhania. Zdroj: Wikimedia Commons. Fotografia od Ramey Logan [CC po 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/4.0)]

Vytvorenie obrázkov veľmi pripojených k realite nie je nové. Veľký Leonardo da Vinci (1452-1519) bol priekopníkom perspektívy, ktorý zdokonalil svoje princípy pomocou hovorov únik.

Únikové body sú miesta na obzore, kde sa paralelné čiary zbiehajú, čím poskytujú divákovi pocit hĺbky.

Leonardo to urobil s ručne vyrábanými maľbami a kresbami, ale od okamihu, keď bola fotografia vynájdená v devätnástom storočí, sa fotografie začali používať aj na technické účely.

To bolo to, čo Laussedat (1819-1907) a Albrecht Meydenbauer (1834-1921) považovali rodičov modernej fotogrametrie. Laussedat postavený v roku 1850 Podrobné topografické mapy z prekrývania rôznych perspektív v lietadle.

Pokiaľ ide o jeho stranu, Meydenbauer, ktorý bol architektom, použil túto techniku ​​na zdokumentovanie budov, ktoré v prípade zničenia mohli byť prestavané výlučne vďaka uloženým informáciám.

V 80. rokoch dvadsiateho storočia spôsobila moderné výpočty fotogrametria urobiť veľký skok minimalizovaním potrebného času na spracovanie obrazu.

[TOC]

Fotogrametria

Všeobecne povedané, metóda spočíva v fotografovaní objektov, ich spracovaní a nakoniec ich interpretácii. Hlavné prvky na opis základného princípu sú uvedené na obrázku 2:

Môže vám slúžiť: Výskumná poznámkaObrázok 2. Základný princíp zachytenia obrazu. Zdroj: f. Zapata.

Po prvé, je potrebný senzor na zachytenie obrazu a tiež objektívu, takže každý lúč svetla z bodu ovplyvňuje senzor na rovnakom mieste. Ak sa tak nestane, bod sa zaznamenáva ako prekrývanie a dochádza k rozmazanému obrazu alebo sa zaostruje.

Aby sa objekt prestaval, vo fotogrametrii iba rektilový lúč nakreslený v čiernej farbe na obrázku 2. Toto je ten, ktorý prechádza bodom nazývaným Perspektívne centrum Vo objektívu. 

SiežPracujte, že lúč, ktorý ide priamo z objektu, prechádza objektívom a dosahuje senzor, je hľadaná vzdialenosť.

Stereoskopické videnie

Prírodná vízia ľudských bytostí je stereoskopický. To znamená, že môžeme poznať vzdialenosti, ktorým sú objekty, a to vďaka skutočnosti, že mozog spracováva snímky zachytené a hodnotí reliéfy.

To je dôvod, prečo každé oko zachytáva trochu odlišný obraz a potom mozog robí prácu, ktorá ich interpretuje ako jedno s úľavou a hĺbkou.

Ale v plochom kresbe alebo fotografii nemožno vedieť, ako ďaleko alebo ako blízko je objekt, pretože informácie o hĺbke sa stratili, ako je graficky vysvetlené na obrázku 3.

Ako sme už povedali, ide o hlavný lúč, ale neexistuje spôsob, ako zistiť, či je bližšie, pretože objekt je malý, alebo či je ďalej, ale patrí k niečomu väčšiemu.

Obrázok 3. V plochom obrázku nemôžete určiť hĺbku objektov. Zdroj: f. Zapata.

Takže na vyriešenie problému blízkosti sa urobia dva mierne odlišné obrázky, ako je znázornené nižšie na obrázku 4.

Môže vám slúžiť: Čo je topomológia?Obrázok 4. Priesečník týchto dvoch riadkov umožňuje nájsť skutočnú polohu bodu vo vesmíre. Zdroj: f. Zapata.

Poznanie križovatky lúčov trianguláciou sa objaví poloha objektu, z ktorého prichádzajú. Tento postup sa nazýva „bodová náhoda“ a vykonáva sa prostredníctvom špeciálne navrhnutých algoritmov, pretože je potrebné opakovať postup so všetkými bodmi objektu.

Zohľadňujú sa aj podrobnosti, ako je poloha, uhol a ďalšie charakteristiky fotoaparátu, aby sa dosiahli dobré výsledky.

Chlapci

Podľa spôsobu, akým sa obrázky získavajú, existuje niekoľko typov fotogrametrie. Ak sú obrázky odobraté zo vzduchu, je to letecká fotogrametria.

A ak sú vzaté na zemi, táto technika sa nazýva pozemná fotogrametria, ktorá bola prvou praktickou aplikáciou tejto techniky.

Letecká fotogrametria je jednou z najpoužívanejších vetiev, ktorá umožňuje generovanie veľkých plánov a máp. Obrázky sa dajú získať aj prostredníctvom satelitu, v takom prípade hovoríme o priestorovej alebo satelitnej fotogrametrii.

Podobne je fotogrametria klasifikovaná podľa použitých nástrojov a liečby, ktorá má byť na obrázku, je schopná byť:

-Analógový

-Analytika

-Digitálny

V analógovej fotogrametrii sú získanie obrázkov a ich spracovanie úplne optické a mechanické.

V analytickej fotogrametrii sú rámy analógové, ale spracované na počítači. A nakoniec v digitálnej fotogrametrii, frame a systém spracovania, sú digitálne.

Fotogrametria Vs. topografia

Cieľom topografie je tiež reprezentovať vidiecku alebo mestskú pôdu v lietadle a zdôrazňuje záujmové body. A naopak, ak je to potrebné, berie body lietadla a umiestni ich do vesmíru.

To je dôvod, prečo topografia a fotogrametria majú veľa spoločného, ​​avšak posledne menované majú určité výhody:

Môže vám slúžiť: Výskum Hypotéza: Čo je, typy, príklady

- Má takmer vždy nižšie náklady.

- Akvizícia dátovej flevantácie - je rýchlejšia, vhodná pre veľké rozšírenia.

- Funguje to najlepšie na veľmi drsnej pôde, pokiaľ nie sú pokryté hustou vegetáciou.

- Všetky body sú registrované rovnako.

- Informácie je možné uložiť a nie je potrebné sa vrátiť do poľa, aby sa ich znova získalo.

Fotogrametria z jedného obrázka

Všeobecne to nie je možné.

Napriek tomu obrázky naďalej poskytujú cenné informácie, aj keď s určitými obmedzeniami.

Predpokladajme, že chcete identifikovať útočníka obchodu alebo banky. Obraz sledovacej komory sa môže použiť na poznanie výšky a kontextu osoby, ktorá spáchala zločin, porovnáva ju so známou veľkosťou nábytku alebo iných ľudí prítomných na obrázku.

Obrázok 5. Stoličky majú rovnakú veľkosť a my okamžite vieme, čo je najbližšie. Na druhej strane paralelné čiary na podlahe, ktoré sa zbierajú v diaľke, poskytujú pocit hĺbky na fotografii. Zdroj: Pixabay.

Žiadosti

Fotogrametria je veľmi aplikovaná v rôznych disciplínach, ako je architektúra, inžinierstvo a archeológia, aby sme vymenovali niektoré. Ako už bolo vysvetlené, uplatňuje sa v forenzných vedách a samozrejme na špeciálne efekty filmov.

V inžinierstve môžu napríklad dobré obrázky odhaliť informácie o reliéfu a konfigurácii pôdy. Tu je niekoľko konkrétnych oblastí veľkého záujmu:

-Štúdium komunikačných ciest.

-Vytvorenie ciest.

-Zemné pohyby.

-Urbanizácia.

-Štúdium hydrografických povodí.

-Letecké povstania na vyšetrovanie ťažby.

Fotogrametria je navyše veľmi oceneným nástrojom v:

-Architektúra: V zdvíhaní pamiatok a konštrukcií.

-Archeológia: Obnoviť staré budovy zo zvyškov zachovaných dnes.

-Zoológia: Pomôžte rozpracovať tri rozmerové modely súčasných a vyhynutých zvierat.

-Mechanika: V modelovaní automobilov, motormi a všetkými druhmi strojov.

Odkazy

1. Adam Technologies Team Blog. Ako funguje fotogrametria? Získané z: Adamtech.com.Au.
2. Armilary, aplikovaný geomatický. Fotogrametrické techniky. Získané z: Armillary-Geomatica.Blog.com.
3. Technológie fotomodeler. Ako funguje fotogrametria? Obnovený z: fotomodeler.com.
4. Quirós, e. 2014. Úvod do fotogrametrie a kartografie aplikovaný na stavebné inžinierstvo. Zverejnil University of Extramadura.
5. Sánchez, J. Úvod do fotogrametrie. University of Cantabria. Získané z: OCW.Jednoznačný.je.