Основные случаи наземной стереофотограмметрической съемки.
Существует несколько вариантов выполнения наземной стереофотограмметрической съемки. Они зависят от формы и размера объекта съемки, а также от его местоположения относительно точек фотосъемки.
Общий случай фотосъемки.
В отличие от аэрофотосъемки, углы наклона наземных снимков могут принимать произвольные значения (от 0o до 360o).
Нормальный случай фотосъемки
В этом случае оптические оси фотокамер параллельны между собой и перпендикулярны базису фотографирования.
Равноотклоненный случай фотосъемки
Оптические оси фотокамер параллельны между собой и отклонены от перпендикуляра к базису на некоторый угол.
Фотограмметрия — это уникальная наука и технология, которая позволяет извлекать информацию о физических объектах и окружающей среде с помощью их фотографий. Основной принцип фотограмметрии заключается в использовании изображений для измерения расстояний, углов и площадей, а также для создания трёхмерных моделей объектов. Эта методология основана на сложных алгоритмах обработки изображений, которые позволяют извлекать геометрическую информацию из снимков, сделанных с разных ракурсов.
В современном мире фотограмметрия находит широкое применение в самых различных областях. В строительстве она обеспечивает создание точных планов и моделей зданий, что значительно упрощает проектирование и контроль за выполнением работ. В геоинформационных системах (ГИС) фотограмметрия служит важным инструментом для разработки карт и пространственных данных, используемых в градостроительстве и управлении природными ресурсами. Археология также выигрывает от этой технологии, позволяя документировать культурное наследие и сохранять исторические находки.
Кроме того, фотограмметрия активно используется в развлекательной индустрии, помогая создавать реалистичные 3D-модели для игр и кино. В сельском хозяйстве эта технология помогает эффективно мониторить состояние посевов и управлять земельными ресурсами.
Фотограмметрия продолжает развиваться, открывая новые горизонты для научных исследований, инженерии и искусства. В данной статье мы рассмотрим ключевые области применения фотограмметрии и её значение в современном мире.
Современные технологии в области фотограмметрии активно используют цифровые фотограмметрические станции (ЦФС) и цифровые камеры. ЦФС представляет собой программное обеспечение, которое предназначено для обработки цифровых стереоизображений на компьютере с целью фотограмметрического анализа.
С появлением этих новых систем, которые объединяют аналитические методы обработки изображений с статистическими алгоритмами для распознавания объектов, фотограмметрия как научная дисциплина и производственная сфера претерпевает значительные изменения. Большая часть ручного труда, ранее выполняемого фотограмметристами для идентификации соответствующих точек в стереопарах, теперь может быть автоматизирована с помощью компьютеров.
Процесс фотограмметрической калибровки цифровых камер осуществляется с целью определения значений элементов внутреннего ориентирования съемочных камер, включая величины фотограмметрической дисторсии объектива съемочной камеры.
Задачи, не связанные с топографией, которые решаются с помощью наземной фотограмметрии, охватывают изучение как статичных, так и динамичных объектов. Для получения изображений крупных стационарных объектов, таких как здания, мосты и различные инженерные конструкции, можно использовать стандартные фототеодолиты, предназначенные для картографических работ. В этом случае расстояние от камеры до объектов может достигать десятков и даже сотен метров. Таким образом, фототеодолитная камера, настроенная на бесконечность, обеспечивает достаточно четкие изображения этих объектов.
Когда речь идет о небольших неподвижных объектах, таких как автомобили, детали машин или памятники, для их съемки применяются камеры и стереокамеры, отфокусированные на определенные расстояния или оснащенные переменной фокусировкой.
Фотограмметрия представляет собой область знаний, занимающуюся методами анализа и преобразования изображений. Она направлена на определение размеров, форм, пространственного расположения объектов и их взаимосвязей на основе визуальных данных, полученных с помощью фотографий.
Этот метод исследования является бесконтактным и позволяет получать высокоточные метрические данные о предметах — таких как их форма, размеры и положение в определенной системе координат — исключительно по их изображениям. Достигнуть такой степени детализации при традиционных измерениях зачастую невозможно.
Истоки фотограмметрии восходят к 1839 году, когда была изобретена фотография. В камере-обскура, ранее используемой художниками для создания изображений, вместо обычного листа бумаги начали применять светочувствительные материалы. Француз Ж.Л.М. Дагер и английский изобретатель Ф. Талбот разработали методы фиксации изображений, а термин «фотография» предложил английский астроном Дж. Гершель.
Когда мы наблюдаем архитектурные памятники и прочие сооружения, редко задумываемся о том, что гармония их формы и содержания, с одной стороны, является плодом воображения архитектора, а с другой — результатом соблюдения геометрических закономерностей.
Воображение архитектора — это его индивидуальное выражение, основанное на теоретических знаниях и практическом опыте. Для того чтобы применять геометрические принципы, необходимы точные чертежи, планы и карты. Наиболее достоверное изображение зданий можно получить с помощью фотографий. Качество этих снимков должно быть таким, чтобы на их основе можно было определить размеры объектов. Эту задачу успешно решает фотограмметрия.
Фотограмметрия - это область науки, которая занимается получением точных измерений из фотографических и цифровых снимков. Она играет важную роль в современном мире, позволяя определять форму, размеры и пространственное положение объектов, а также их площадь, объем и различные сечения. Фотограмметрия используется в различных областях деятельности человека, таких как геодезия, архитектура, археология и др. Она обладает рядом преимуществ, включая возможность получения числовой информации о объектах без прямого контакта с ними, а также работу в безопасных условиях. Фотограмметрия применяется для определения деформаций сооружений, характеристики движущихся объектов, изысканий железных и автомобильных дорог, реставрации памятников архитектуры и многих других целей.
В результате выполнения фотограмметрических работ часто получаются ортоизображения, тематические карты, ГИС-слои или трехмерные (3D) модели реальных объектов или сцен. Существуют два основных типа фотограмметрии: аэрофотограмметрия и наземная фотограмметрия.
Фотограмметрические сканеры – это специальные приборы, способные получать изображения высокого качества и высокой точности позиционирования. Геометрическая точность результатов, полученных с помощью этого типа сканеров, подобна традиционным аналоговым и аналитическим фотограмметрическим инструментам. Такие сканеры необходимы для цифровых фотограмметрических приложений, которые имеют высокие требования к точности.
Эти приборы обычно сканируют только пленки, потому что пленки качественнее, чем бумага, хотя и пленка, и бумага содержат детали и геометрию снимков. Фотограмметрические сканеры обычно имеют среднеквадратическую ошибку (СКО) точности позиционирования 4 микрона или меньше и возможность сканирования с максимальным разрешением 5…10 микрон (5 микрон эквивалентно примерно 5,000 пикселям на дюйм).