Das Photogrammetrieía Es ist eine Technik, um räumliche Informationen aus Bildern zu extrahieren, insbesondere aus Luftbildern, aber auch aus solchen, die an Land oder sogar unter Wasser aufgenommen wurden. Aus diesen Informationen werden die Dimensionen und Positionen der dargestellten Objekte quantifiziert..
Die fotografischen Bilder sind flach, wie in Abbildung 1 gezeigt, aber durch sie ist es möglich, beispielsweise die Höhe von Gebäuden oder Felsen entweder in Bezug auf die Straße, das Meer oder eine andere Punktreferenz abzuschätzen.
Die Schaffung von Bildern, die der Realität sehr nahe kommen, ist nicht neu. Der große Leonardo da Vinci (1452-1519) war ein Pionier der Perspektive und perfektionierte seine Prinzipien durch den Einsatz von sogenannten Leckstellen.
Fluchtpunkte sind die Stellen am Horizont, an denen parallele Linien zusammenlaufen und dem Betrachter ein Gefühl von Tiefe vermitteln.
Leonardo tat es mit von Hand gefertigten Gemälden und Zeichnungen, aber seit der Erfindung der Fotografie im 19. Jahrhundert wurden Fotos auch für technische Zwecke verwendet.
So galten Aimé Laussedat (1819-1907) und Albrecht Meydenbauer (1834-1921) als die Väter der modernen Photogrammetrie. Laussedat baute 1850 detaillierte topografische Karten, indem er verschiedene Perspektiven auf einer Ebene überlagerte..
Der Architekt Meydenbauer seinerseits wandte die Technik an, um Gebäude zu dokumentieren, die bei Zerstörung dank der gespeicherten Informationen vollständig wieder aufgebaut werden konnten.
In den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts machte die moderne Computer-Photogrammetrie einen großen Sprung, indem sie den Zeitaufwand für die Bildverarbeitung minimierte.
Artikelverzeichnis
Im Großen und Ganzen besteht die Methode darin, Bilder von Objekten aufzunehmen, zu verarbeiten und schließlich zu interpretieren. Die Hauptelemente zur Beschreibung des Grundprinzips sind in Abbildung 2 dargestellt:
Zunächst benötigen Sie einen Sensor, um das Bild aufzunehmen, sowie eine Linse, damit jeder Lichtstrahl, der von einem Punkt kommt, auf den Sensor an derselben Stelle trifft. Geschieht dies nicht, wird der Punkt als Überlagerung registriert, was zu einem verschwommenen oder unscharfen Bild führt..
Um das Objekt zu rekonstruieren, ist für die Photogrammetrie nur der in Abbildung 2 schwarz gezeichnete geradlinige Strahl von Interesse. Dies ist derjenige, der durch den genannten Punkt geht perspektivisches Zentrum in der Linse.
S.Auf diesem Strahl, der direkt vom Objekt ausgeht, durch die Linse geht und den Sensor erreicht, gibt es die Entfernung, die gesucht wird.
Die natürliche Vision des Menschen ist stereoskopisch. Dies bedeutet, dass wir die Entfernungen kennen können, in denen sich die Objekte befinden, da das Gehirn die aufgenommenen Bilder verarbeitet und die Reliefs bewertet..
Deshalb nimmt jedes Auge ein etwas anderes Bild auf, und dann interpretiert das Gehirn es mit Erleichterung und Tiefe als eins..
In einer flachen Zeichnung oder Fotografie ist es jedoch nicht möglich zu wissen, wie weit oder wie nah ein Objekt ist, da die Informationen über die Tiefe verloren gegangen sind, wie in Abbildung 3 grafisch erläutert.
Wie wir gesagt haben, befindet sich der Punkt auf dem Hauptstrahl, aber es gibt keine Möglichkeit zu wissen, ob er näher ist, weil das Objekt klein ist oder ob es weiter entfernt ist, aber zu etwas Größerem gehört..
Um das Problem der Nähe zu beheben, werden zwei leicht unterschiedliche Bilder aufgenommen, wie in Abbildung 4 dargestellt.
Wenn man den Schnittpunkt der Strahlen durch Triangulation kennt, wird die Position des Objekts entdeckt, von dem sie stammen. Diese Prozedur wird als "Punktanpassung" bezeichnet und unter Verwendung speziell entwickelter Algorithmen durchgeführt, da die Prozedur mit allen Punkten eines Objekts wiederholt werden muss..
Details wie Position, Winkel und andere Eigenschaften der Kamera werden ebenfalls berücksichtigt, um gute Ergebnisse zu erzielen..
Abhängig von der Art und Weise, wie die Bilder aufgenommen werden, gibt es verschiedene Arten der Photogrammetrie. Wenn die Bilder aus der Luft aufgenommen werden, handelt es sich um Luftphotogrammetrie.
Und wenn sie am Boden aufgenommen werden, wird die Technik als terrestrische Photogrammetrie bezeichnet, was die erste praktische Anwendung der Technik war..
Die Luftbildphotogrammetrie ist heute eine der am weitesten verbreiteten Branchen, da sie die Erstellung hochpräziser Pläne und Karten ermöglicht. Die Bilder können auch über einen Satelliten aufgenommen werden. In diesem Fall sprechen wir von Weltraum- oder Satellitenphotogrammetrie.
Ebenso wird die Photogrammetrie nach den verwendeten Instrumenten und der Behandlung des Bildes klassifiziert und kann sein:
-Analog
-Analytik
-Digital
Bei der analogen Photogrammetrie sind Bildgebung und Verarbeitung vollständig optisch und mechanisch.
Bei der analytischen Photogrammetrie sind die Bilder analog, werden jedoch auf dem Computer verarbeitet. Und schließlich sind bei der digitalen Photogrammetrie sowohl der Rahmen als auch das Verarbeitungssystem digital..
Die Topographie zielt auch darauf ab, das ländliche oder städtische Gelände in einer Ebene darzustellen und Punkte von Interesse hervorzuheben. Und umgekehrt, wenn nötig, nehmen Sie die Punkte des Flugzeugs und platzieren Sie sie im Raum..
Aus diesem Grund haben Topographie und Photogrammetrie viele Gemeinsamkeiten, letztere haben jedoch einige Vorteile:
- Es ist fast immer billiger.
- Die Erfassung der Daten - Umfrage - ist schneller und für große Gebiete geeignet.
- Funktioniert am besten in sehr unebenem Gelände, es sei denn, es ist dicht bewachsen.
- Alle Punkte werden gleichermaßen erfasst.
- Die Informationen können gespeichert werden und es ist nicht erforderlich, zum Feld zurückzukehren, um sie erneut zu erhalten.
Im Allgemeinen ist es nicht möglich, ein fotografiertes Objekt aus einem einzelnen Foto zu rekonstruieren, es sei denn, es werden andere zusätzliche Informationen verwendet, da, wie wir bereits gesehen haben, in einem flachen Bild keine Tiefenaufzeichnung vorhanden ist.
Trotzdem liefern die Bilder wertvolle Informationen, wenn auch mit einigen Einschränkungen.
Angenommen, Sie möchten einen Bankräuber identifizieren. Ein Überwachungskamerabild kann verwendet werden, um die Größe und den Körperbau der Person zu bestimmen, die das Verbrechen begangen hat, indem es mit der bekannten Größe von Möbeln oder anderen Personen auf dem Bild verglichen wird.
Die Photogrammetrie ist in verschiedenen Disziplinen wie Architektur, Ingenieurwesen und Archäologie weit verbreitet, um nur einige zu nennen. Wie bereits erläutert, wird es in den forensischen Wissenschaften und natürlich für die Spezialeffekte der Filme angewendet.
In der Technik können gute Bilder beispielsweise Informationen über das Relief und die Konfiguration eines Geländes liefern. Hier sind einige spezifische Bereiche von großem Interesse:
-Untersuchung von Kommunikationswegen.
-Etablierung von Wegen.
-Erdbewegungen.
-Stadtplanung.
-Untersuchung hydrographischer Becken.
-Luftaufnahmen für die Bergbauprospektion.
Darüber hinaus ist die Photogrammetrie ein sehr geschätztes Werkzeug in:
-Die Architektur: bei der Errichtung von Denkmälern und Gebäuden.
-Archäologie: alte Gebäude aus den heute erhaltenen Überresten wieder aufzubauen.
-Zoologie- Hilft bei der Erstellung dreidimensionaler Modelle aktueller und ausgestorbener Tiere.
-Mechanik: bei der Modellierung von Autos, Motoren und allen Arten von Maschinen.
Bisher hat noch niemand einen Kommentar zu diesem Artikel abgegeben.