А.Е. Войнаровский, ГОУ СПбГУ, ООО «НПП «Фотограмметрия»
Одним из важнейших направлений деятельности нашего предприятия является разработка технологий обмерных работ и специализированного программного обеспечения. С 2010 года НПП «Фотограмметрия» предлагает сразу несколько технологических решений, которые охватывают практически весь спектр задач, связанных с инструментальными методами обмеров зданий и сооружений.
В данной статье рассмотрена технология обмеров фасадов зданий стереофотограмметрическим методом в системе программного продукта AutoCAD.
Основными компонентами технологии являются:
Перечисленные программные продукты разработаны в НПП «Фотограмметрия».
Фотограмметрическая калибровка камеры выполняется на тестовом полигоне нашего предприятия и заключается в определении элементов внутреннего ориентирования камеры и параметров, описывающих отклонение проекции снимка от центральной (дисторсию). Тестовый полигон представляет собой набор закрепленных марок, координаты которых определены геодезическим методом с заведомо более высокой точностью, чем разрешение калибруемой камеры (Рис. №1). Всего полигон содержит более 800 точек.
рис. №1. Тестовый полигон для калибровки камер
После фотосъемки полигона в программном комплексе PhotoTransformator Professional выполняются следующие операции:
Теперь с помощью специальной программной утилиты любой снимок сделанный калиброванной камерой может быть исправлен и приведен к центральной проекции (Рис. №2,3).
рис. №2. Исходный снимок ; рис. №3. Метрический снимок
Собственно работа по обмеру фасадов зданий стереофотограмметрическим методом может быть разбита на следующие этапы:
1. полевые работы;
2. обработка полевых материалов;
3. построение чертежей.
На первом этапе выполняется фотограмметрическая съемка фасада (Рис.№4,5) и координирование опорных точек. Координирование выполняется электронным тахеометром. На каждую стереопару должно приходиться минимум 4 опорные точки.
рис. №4. Левый снимок стереопары ; рис. №5. Правый снимок стереопары
На втором этапе, прежде всего, выполняется обработка результатов координатной привязки в приложении Coordinate Transformer. Эта программа предназначена для обработки данных тахеометрической съемки архитектурных объектов и, в частности, позволяет объединять результаты измерений, выполненных с разных станций, ориентировать систему координат необходимым образом (обычно ось абсцисс должна идти параллельно фасаду) и решать ряд других задач. На следующем этапе выполняется исправление снимков за дисторсию, после чего, используя опорные точки, в программе PhotoTransformator производится их строгое аналитическое трансформирование на плоскость фасада (Рис. №5,6).
рис. №5. Левый трансформированный снимок стереопары; рис. №6. Правый трансформированный снимок стереопары
Эти снимки по метрическим свойствам отличаются от ортогональной проекции только тем, что масштаб изображения не одинаков для разных плоскостей фасада.
Для реализации третьего этапа – построения обмерных чертежей, используется интегрируемый в систему AutoCAD модуль StereoTraсer. Модуль позволяет открывать проекты программы, PhotoTransformator содержащие трансформированные снимки, а также элементы их ориентирования непосредственно в системе AutoCAD и выполнять там стереофотограмметрические измерения (Рис.7).
Обычно работа ведется следующим образом: необходимо выбрать текущую плоскость и указать для нее несколько соответственных точек на левом и правом снимках. Программа вычислит их пространственные координаты, и, если контрольные невязки будут в допуске, – произведет масштабирование и привязку изображений. После этого все элементы, принадлежащие текущей плоскости, могут быть векторизованы (Рис. №8). Завершив составление чертежа для данной плоскости переходим к следующей, и так далее. Таким образом, составляется чертеж всего фасада (Рис.№9).
рис. №7. Пара трансформированных снимков фасада открытая модулем StereoTracer в системе AutoCAD
Подобным образом, вместо чертежа в системе AutoCAD может быть построена трехмерная модель здания. При этом меняются настройки модуля StereoTraсer.
Очевидным достоинством представленной технологии является то, что в ней в полной мере используются метрические свойства трансформированных снимков, а сам процесс обмера сведен к минимуму и, фактически, совмещен с процессом составления чертежа или модели. Благодаря этому, по эффективности при обмерах фасадов, данная технология конкурирует с лазерным сканированием и в разы превосходит метод тахеометрической съемки.
рис. №8. Векторизация рустов в центральной части фасада по правому снимку стереопары
рис. №9. Готовый чертеж фасада здания в AutoCAD
Литература:
Лобанов А. Н., Фотограмметрия: Учебник для вузов, М.: Недра, 1984;
Назаров А.С. Фотограмметрия: Учебное пособие для студентов вузов, М.: ТетраСистемс, 2006,
---------
СКАЧАТЬ полный текст статьи в pdf:
---------
журнал: Инженерно-строительный журнал
выпуск: №7(17) 2010 год
раздел: Методы
статья: А. Е. Войнаровский, ГОУ СПбГУ, ООО «НПП «Фотограмметрия»
Технология обмеров фасадов стереофотограмметрическим методом в системе AutoCAD
---
Программный комплекс ScanIMAGER предназначен для обработки результатов трехмерного лазерного сканирования применительно к архитектурным обмерам. Он построен по модульному принципу и поставляется в различных модификациях.