Fotogrammetri
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 13 februari 2022; kontroller kräver 2 redigeringar .Fotogrammetri (från grekiskan φωτός - ljus, γράμμα - registrera, bild och μετρέω - mäta) är en vetenskaplig och teknisk disciplin som sysslar med att bestämma form, storlek, position och andra egenskaper hos föremål utifrån deras fotografiska bilder [1] .
Det finns två huvudriktningar inom fotogrammetri:
- skapande av kartor och planer över jorden (och andra rymdobjekt) från bilder (fototopografi),
- lösa tillämpade problem inom arkitektur , konstruktion , medicin [2] , kriminalteknik etc. (terrestrisk, tillämpad fotogrammetri) [3] .
Fotogrammetri dök upp i mitten av 1800-talet, nästan samtidigt med själva fotografiets tillkomst . Användningen av fotografier för att skapa topografiska kartor föreslogs först av den franske lantmätaren Dominique F. Arago omkring 1840.
Tillämpningar av fotogrammetri
Fotogrammetri finner tillämpning i olika aktiviteter:
- skapande av topografiska kartor och GIS ;
- geologiska undersökningar;
- miljöskydd (studie av glaciärer och snötäcke, markbedömning och studie av erosionsprocesser , observationer av förändringar i vegetationstäcket, studie av havsströmmar);
- design och konstruktion av byggnader och strukturer;
- arkeologiska utgrävningar [4] ;
- filmindustrin (som kombinerar spelet med levande skådespelare med datoranimation , till exempel i filmerna " Fight Club " , " Avatar " och andra);
- automatiserad konstruktion av rumsliga modeller av objektet från bilder;
- i militära angelägenheter: att skapa topografiska och speciella kartor, fotografiska dokument, förtjocka referensgeodetiska nätverk, bestämma koordinaterna för mål och vänliga trupper, studera banor och flyghastigheter för projektiler och missiler, och mer [5] ;
- datorspel (skapa tredimensionella modeller av spelobjekt, skapa realistiska landskap; exempel på användning: Resident Evil 7: Biohazard , World of Tanks).
Allmänna principer för fotogrammetri
Fotogrammetri använder metoder och tekniker inom olika discipliner, främst lånade från optik och projektiv geometri .
I det enklaste fallet bestäms de rumsliga koordinaterna för ett objekts punkter genom mätningar tagna från två eller flera fotografier tagna från olika positioner. I det här fallet finns gemensamma punkter på varje bild. Siktlinjen dras sedan från kamerans plats till en punkt på objektet. Skärningspunkten mellan dessa strålar bestämmer platsen för punkten i rymden. Mer komplexa algoritmer kan använda annan, känd i förväg, information om objektet: till exempel symmetrin hos dess beståndsdelar, vilket i vissa fall gör det möjligt att rekonstruera de rumsliga koordinaterna för punkter från endast en fotografisk bild.
Algoritmerna som används inom fotogrammetri syftar till att minimera kvadratsumman av uppsättningen fel, vanligtvis löst med Levenberg-Marquardt-algoritmen (eller metoden för buntar ), baserat på lösningen av olinjära ekvationer med minsta kvadratmetoden .
Diagrammet visar fyra huvudtyper av data som kan vara både input och output i produktionen av fotogrammetriskt arbete:
- rumsliga koordinater bestämmer positionen för objektets punkter i rymden;
- koordinater på ett fotografi bestämmer positionen för punkterna för ett objekt på ett analogt eller digitalt fotografi;
- element i kamerans yttre orientering bestämmer dess position i rymden och fotograferingsriktningen;
- interiörorienteringselement bestämmer de geometriska egenskaperna hos undersökningsprocessen.
De yttre orienteringselementen inkluderar tredimensionella koordinater för projektionscentrum, längsgående och tvärgående lutningsvinklar för bilden och rotationsvinkel.
De inre orienteringselementen inkluderar först och främst linsens brännvidd (även om karaktären av de förvrängningar som införs under fotografering också kan tas med i beräkningen: till exempel linsförvrängning , deformation av fotografiskt material, etc.) och tvådimensionell huvudpunktens koordinater.
Ytterligare observationer hjälper till att mer exakt bestämma avstånden och koordinaterna för objektets punkter, samt förfina skalorna och själva koordinatsystemet.
Fördelar med fotogrammetri
- Hög mätnoggrannhet;
- En hög grad av automatisering av mätprocessen och den tillhörande objektiviteten hos deras resultat;
- Bra prestanda (eftersom inte objekten i sig mäts som sådana, utan bara deras bilder);
- Möjligheten till fjärrmätningar under förhållanden vid vistelse på anläggningen är osäker för människor.
Se även
- Digital fotogrammetrisk station
- Flygfotografering
- Stereoskopi
- Triangulering
- ortomosaisk
- Digital höjdmodell
- FOTOMOD
Anteckningar
- ↑ Photokinotechnics, 1981 , sid. 358.
- ↑ S. Mirov, A. Ivanov, T. Ogurtsova, E. Dyukendzhiev. Tillämpning av fjärranalysdata i podometri // 4:e internationella konferensen för CFS-användare PHOTOMOD: Samling av sammanfattningar. - 2004. - S. 25-28 . Arkiverad från originalet den 19 februari 2015.
- ↑ Mikhailov A.P., Chibunichev A.G. Föreläsningskurs om fotogrammetri MIGAiK (otillgänglig länk) . Vinkel (26 mars 2013). Hämtad 19 december 2014. Arkiverad från originalet 15 september 2015.
- ↑ L. V. Bykov, A. L. Bykov, M. V. Lashov, L. V. Tataurova. Geodetiskt stöd för arkeologisk forskning Arkiverad 8 april 2014 på Wayback Machine . Bulletin från Omsk University. nr 3 (65), 2012 - s. 85-93.
- ↑ Fotogrammetri // Military Encyclopedia / Grachev P. S. . - Moskva: Military Publishing House, 2004. - T. 8. - S. 281.
Litteratur
- Aleksapolsky N.M. Fotogrammetri: Del 1 / Ed. ed. teknisk doktor Vetenskaper prof. A.N. Lobanova. — M .: Geodesizdat , 1956. — 412 sid. - 3600 exemplar.
- E. A. Iofis . Fotobioteknik . - M . : "Sovjetisk uppslagsverk", 1981. - S. 358 . — 449 sid. — 100 000 exemplar.
- A.N. Lobanov. Fotogrammetri / N. T. Kuprina, 3. N. Chumachenko. - M . : "Nedra", 1984. - 552 sid. - 7900 exemplar.
 Ordböcker och uppslagsverk |
|
|---|---|
| I bibliografiska kataloger |
|
| Geodesi | |
|---|---|
| |