Фотограмметрический: Фотограмметрический метод в кадастровых работах: цифровые стереомодели и ортофотопланы

Содержание

Фотограмметрический метод в кадастровых работах: цифровые стереомодели и ортофотопланы

Геопрофи 2’2018

В соответствии с Федеральной целевой программой «Развитие единой государственной системы регистрации прав и кадастрового учета недвижимости (2014-2020 г.)» и Распоряжением Правительства РФ№ 147р от 21.01.2017 г. планируется до 2021 г. кардинально изменить облик государственного кадастра недвижимости. Одной из задач является оперативное получение информации, необходимой для постановки земельных участков и объектов недвижимости на государственный кадастровый учет, а также уточнение их местоположения в соответствии с действующим законодательством. Это в первую очередь касается территорий населенных пунктов. Требования к методам и точности определения координат характерных точек границ земельных участков установлены Приказом Минэкономразвития России № 90 от01.03.2016 г. Для земельных участков, отнесенных к землям населенных пунктов, средняя квадратическая погрешность (СКП) местоположения характерных точек не должна превышать 0,10 м.

Одним из методов оперативного получения информации о земельных участках и объектах недвижимости является фотограмметрический метод, т. е. определение координат характерных точек по материалам аэрофотосъемки (АФС) после их фотограмметрической обработки – цифровым ортофотоплану или стереомодели. Органы государственной власти и кадастровые инженеры относятся к этому методу крайне осторожно, сомневаясь в возможности получения координат характерных точек границ земельных участков и контуров объектов недвижимости (далее – характерных точек недвижимого имущества) с точностью, указанной в. На рабочем совещании в Министерстве земельных и имущественных отношений Республики Башкортостан в мае 2017 г. было принято решение о проведении сравнения точности фотограмметрического и геодезического методов. Координаты характерных точек границ земельных участков определялись по стереомодели и методом спутниковых геодезических измерений с использованием оборудования ГНСС. Среднее расхождение в местоположении точек составило 7 см. По результатам оценки было дано положительное заключение о возможности применения фотограмметрического метода при проведении кадастровых работ в населенных пунктах.

Учитывая перспективность фотограмметрического метода при проведении комплексных кадастровых работ, рассмотрим его более подробно. В общем виде СКП определения местоположения характерной точки фотограмметрическим методом (ms) имеет две составляющие – СКП фотограмметрического материала (mфгм) и СКП измерения координат характерной точки (mизм) по стереомодели или ортофотоплану: ms = √m2фгм + m2изм.

На точность создания стереомодели и ортофотоплана оказывают влияние:

– качество аэрофотоснимков

– «смаз» изображения, ошибки внутреннего и внешнего ориентирования, дисторсия ипр.;

– погрешности планово-высотной основы (координат и высот опорных точек и центров фотографирования), а также опознавания опорных точек на аэрофотоснимках;

– погрешности ориентирования.

Строго говоря, на точность ортофотоплана также влияют ошибки цифровой модели местности, которая была использована при ортотрансформировании аэрофотоснимков, а также сшивки ортофотоснимков. Однако в рамках статьи условимся, что эти дополнительные погрешности пренебрегаемо малы, и примем, что СКП стереомодели и ортофотоплана имеют равные значения.

Принимая ms = 10 см, в соответствии с требованиями [3], а mфгм = 6 см, согласно [4], и, опираясь на приведенную выше формулу, получим, что СКП измерения координат характерной точки по фотограмметрическим материалам (mизм) не должна быть более 8 см.

Следует отметить, что точность измерения координат характерных точек недвижимого имущества по фотограмметрическим материалам зависит от условий дешифрирования (распознавания) этих точек. Известно, что стереоскопические измерения более надежны и точны, чем моноскопические. Данное свойство отражено и в нормативно-технических документах [5–7]. СКП измерения координат характерных точек недвижимого имущества по стереомодели и по ортофотоплану не идентичны друг другу. Для понимания того, насколько существенно они отличаются друг от друга, в АО «Урало-Сибирская ГеоИнформационная Компания» была выполнена экспериментальная оценка точности измерений по стереомоделям и ортофотопланам. В соответствии с требованиями инструкций, по материалам АФС с пилотируемого и беспилотного летательных аппаратов, были подготовлены цифровые стереомодели и ортофотопланы масштаба 1:200 (табл. 1). Территория для АФС была выбрана типовой для средних и малых городов, а также поселков городского типа. По каждой стереомодели и ортофотоплану было определено 100 характерных точек: 50 характерных точек границ земельных участков и 50 характерных точек контуров объектов недвижимости. Каждая характерная точка измерялась двумя специалистами в два приема: четыре раза по ортофотопланам и четыре раза по стереомоделям. Таким образом, было выполнено 1600 измерений по каждой стереомодели и ортофотоплану, полученным по материалам АФС с пилотируемого и беспилотного летательных аппаратов.

Измерения выполнялись специалистами с опытом фотограмметрических работ более 10 лет, обладающими остротой стереозрения, соответствующей нормативам, с помощью ЦФСPHOTOMOD и ГИС «Панорама».

Правильная идентификация объектов на аэрофотоснимках после их фотограмметрической обработки зависит от множества факторов: конфигурации и высоты объекта, контраста с окружающей местностью, направления визирования на объект и пр. Результаты выполненных экспериментальных работ показали, что по стереомоделям уверенно было распознано 86% характерных точек границ земельных участков (хорошая видимость, четкий контур) и 76% контуров объектов недвижимости, а по ортофотопланам – 41% и 32%, соответственно (табл. 2).

Очевидно, что часть характерных точек недвижимого имущества в населенном пункте невидна на аэрофотоснимках из-за «завалов» строений, ограждений, плотных теней, нагромождения объектов и т. п. Этот показатель составил 14–24% точек для стереомоделей и 59-68% точек для ортофотопланов.

Разброс показателей между стереомоделями и ортофотопланами не случаен. На стереомоделях больше прямых и косвенных признаков, по которым можно ориентироваться (контроль с нескольких стереопар, объекты имеют трехмерный вид и т. д.). В случае с ортофотопланом, представляющим собой плоское двухмерное изображение, контроль по теням и «завалам» не всегда объективен.

Несколько меньшее значение надежности дешифрирования по материалам АФС с пилотируемого летательного аппарата относительно беспилотного (табл. 2) объясняется меньшим поперечным перекрытием снимков, что ограничивает количество возможных ракурсов.

Далее по точкам, идентификация которых проведена уверенно, была выполнена количественная оценка расхождений местоположения характерных точек, измеренных по стереомоделям и по ортофотопланам. Как показано выше, mизм недолжна превышать 8 см. Поскольку сравниваются два вида продукции — стереомодель и ортофотоплан, причем с одинаковыми исходными данными (одни и те же АФС, планово-высотная подготовка, аналитическая фототриангуляция), можно считать, что расхождение в местоположении (координатах характерной точки в плане) недолжно превышать: Δms = mизм√2 = 0,11 м.

Указанному требованию удовлетворяет 33–55% измерений, выполненных по фотограмметрическим материалам, полученным по данным АФС с беспилотных летательных аппаратов (табл. 3), и 64–71% – с пилотируемых летательных аппаратов (табл. 4). Количество расхождений, находящихся в диапазоне от 0,12 м до 0,22 м, допускалось не более 10%, а расхождения, превышающие 0,23 м, принимались как недопустимые.

Рассмотрим, с чем связаны расхождения в определении координат характерных точек в плане. Во-первых, точность стереоскопического визирования выше моноскопического. Так, в данном эксперименте средняя квадратическая погрешность стереоскопического визирования составила 4 см, моноскопического – 6 см.

Во-вторых, часть характерных точек, изображение которых на ортофотоплане не вызвало сомнений у операторов, на самом деле была идентифицирована с ошибкой. Например, на рис. 1 основание ограждения находится в тени и за низ ограждения ложно принят его верх, ошибка в местонахождении составила 0,21 м. На рис. 2 основание стены здания не идентифицируется на ортофотоплане из-за свеса крыши. За основание стены ложно принят водосточный желоб, ошибка в местоположении составила 0,77 м. В таких случаях достаточно трудно определить, что идентификация характерной точки объекта недвижимости была выполнена с ошибкой.

В-третьих, ортофотоплан является производной продукцией от стереомодели – другой технологической схемы не существует, вне зависимости от программного обеспечения. Соответственно, на ортофотоплане накапливаются искажения, вызванные влиянием цифровой модели рельефа, ортотрансформирования, сшивки ортоснимков.

Полный анализ выполненных измерений показал, что количество определений местоположения характерных точек границ недвижимого имущества в населенных пунктах с СКП менее 10 см составило: по ортофотоплану – 24-30% (для земельных участков) и 12-18% (для объектов недвижимости), а по стереомодели – 80-92% (для земельных участков) и 72–80% (для объектов недвижимости).

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.

1. Координаты характерных точек недвижимого имущества можно определять с помощью фотограмметрического метода. При этом в качестве исходных данных используются результаты аэрофотосъемки как с пилотируемых, так и с беспилотных летательных аппаратов.

2. Дешифрирование и измерение координат характерных точек недвижимого имущества должны выполняться по стереомоделям.

3. Стереофотограмметрический метод полностью удовлетворяет требованиям действующего законодательства и в камеральных условиях обеспечивает определение координат до 90% характерных точек недвижимого имущества. При этом полевые работы по добору характерных точек геодезическими методами могут быть сведены к минимуму. Методика стереофотограмметрических измерений более проста по сравнению с измерениями по ортофотопланам, вследствие большего количества дешифровочных признаков объектов.

При проведении кадастровых работ к таким измерениям должны допускаться специалисты с достаточной остротой стереозрения, обученные как навыкам стереонаблюдений, так и особенностям визирования на характерные точки недвижимого имущества (например, определение местоположения границ земельного участка в соответствии с проектом межевания, правоустанавливающим документом, фактическим землепользованием). В рамках пятидневного курса повышения квалификации кадастровые инженеры и геодезисты уверенно осваивают стереоскопические измерения.

4. Ортофотопланы непригодны для определения координат характерных точек границ земельных участков и контуров объектов недвижимости при проведении кадастровых работ в населенных пунктах. Можно утверждать, что фотограмметрический метод – точный и объективный инструмент для выполнения и приемки кадастровых работ, в том числе комплексных кадастровых работ. Использование фотограмметрических материалов обеспечивает единство измерений (сходимость планового положения границ недвижимого имущества) на территории населенных пунктов.

Фотограмметрическая фиксация памятников архитектуры, как один из способов фиксации и обмеров зданий и сооружений.

Фотограмметрическая фиксация.

Выполнение обмеров памятников архитектуры классическим методом требует значительных затрат времени, особенно на труднодоступных и сложных архитектурных сооружениях. В этом случае с успехом может быть использована фотограмметрическая фиксация.

Применение фотограмметрического обмера памятников архитектуры целесообразно при невозможности обмеров ручным способом из-за отсутствия лесов; при необходимости фиксации памятников, находящихся в аварийном или руинированном состоянии; для быстрой фиксации памятника в экстренных случаях; для выполнения архитектурно-археологического обмера повышенной точности; для фиксации археологических зондажей и раскопок на памятнике; при обмерах сложных памятников с многочисленным неповторяющимся декором.

Фотограмметрический обмер памятника складывается из двух этапов, фотограмметрического обмера в натуре, что включает в себя фотосъемку памятника и некоторые геодезические измерения на нем, и камеральной обработки этих материалов с целью получения обмерных чертежей и данных.

Съемка объекта производится либо одиночными фотограмметрическими камерами, такими, как фототеодолит или универсальная фотограмметрическая камера УМК, с двух выбранных в натуре точек, расстояние между которыми называют базисом, либо стереофотограмметрическими камерами, имеющими постоянный базис,—SMK, УМК с применением двойной подвески (Цейс, Иена) и т.п.

Стереофотограмметрические камеры применяют для съемки небольших памятников, отдельных частей памятника, деталей и при съемке интерьера.

Для съемки фасадов применяют фототеодолит, универсальную камеру УМК и другие камеры. В фототеодолите фотопластина располагается в фокальной плоскости объектива, что рассчитано на резкое изображение отдаленных предметов, поэтому для съемки с близких расстояний фототеодолит непригоден.

Универсальная фотограмметрическая камера УМК позволяет производить съемку с расстояния от 3,5 м. Преимуществом этой камеры является возможность съемки с наклоном оптической оси на 15, 30, 60, 90°.

Расстояние от камеры до снимаемого объекта определяется его высотой и называется отстоянием. Если отстояние выбрано, то производят расчет длины базиса. Длина базиса съемки может быть выбрана в пределах от 1/4 до 1/20 достояния. Максимальное значение базиса следует из условий стереоскопической видимости — с увеличением базиса при неизменном отстоянии уменьшается величина зоны стереоскопического наблюдения.

Минимальное значение обусловливается точностью обработки снимков на приборах. Оптимальная величина базиса равна 0,4 отстояния. В этом случае наиболее полно используется площадь снимка.
Базис съемки желательно располагать параллельно объекту, что в дальнейшем облегчает обработку снимков.

Съемка производится поочередно с правой и левой точек базиса. Фототеодолит и камера УМК имеют специальное устройство для ориентирования камеры при съемке относительно горизонта и базиса съемки.

Выдержку определяют по экспонометру. Для съемки применяют репродукционные фотопластинки от 1 до 8 ед. ГОСТ, желательно контрастные или особо контрастные.

Перед экспонированием необходимо установить на регистрирующих барабанчиках камеры номер станции, вид съемки, с тем, чтобы эти данные изобразились на фотопластине.

По окончании съемки измеряется базис стальной компарированной рулеткой.

После фотообработки материалов съемки производят оценку фотографического и фотограмметрического качества негативов. Если на негативе изобразилось менее трех координатных меток, негативы считаются непригодными для дальнейшей фотограмметрической обработки. Наличие пятен и царапин также может их сделать непригодными. Следует проверить прилегание фотопластины к прикладной рамке камеры в момент фотографирования. Проверку производят сравнением расстояния между координатными метками на негативе и эталоне или же «на глаз» по диаметру координатной метки.

После проверки качества негативов их складывают по парам эмульсией друг к другу. Каждая пара помешается в отдельный пакет, на нее заполняется инвентарная карточка, где указывается наименование объекта, местоположение, сюжет съемки, условия съемки, базис фотографирования, дата и исполнитель. С каждого негатива изготавливается контрольный отпечаток размером 6X9 и наклеивается с обратной стороны карточки. Все материалы съемки сдаются в архив.

Случаи съемки, возникающие при обмере памятника архитектуры, можно свести к следующим:

нормальный, когда оптические оси камеры устанавливаются горизонтально и перпендикулярно базису съемки;

равномерно – отклоненный, когда оптические оси левой и правой камер отклоняются влево и вправо на один и тот же угол;

равномерно – наклоненный, когда оптические оси наклонены на один и тот же угол.

Предпочтительно применять нормальный случай съемки, так как фотограмметрическая обработка снимков в этом случае менее трудоемка.

При равномерно – отклоненном случае съемки с одного базиса делают три пары снимков: стереопару нормального случая и стереопары со скосом вправо и влево, что обеспечивает захват объекта по ширине.

Равномерно – наклоненный случай применяется при съемке высоких сооружении. когда невозможно выбрать необходимое отстояние в условиях узких улиц, дворов, проездов, внутри помещений.

Для последующей фотограмметрической обработки снимков необходимо знать плановое положение четырех опорных точек на стереопаре или одиночном снимке в случае обработки на фототрансформаторе (четвертая точка берется для контроля). Обычно эти точки выбираются в одной плоскости и располагаются но углам прямоугольника. Положение опорных точек определяется при помощи теодолита или непосредственными ручными промерами. Опорные точки выбираются на четко читающихся контурах, а если четких контуров нет, то до фотографирования производится маркировка выбранных точек. Точки маркируют мелом, легкосмывающсйся краской или наклеивают бумажные марки.

При обмере сложного и большого по объему памятника архитектуры желательно создать на фасадах опорную сеть точек, которая будет служить скелетом при дальнейшей стереорисовке и ласт возможность получить все обмерные чертежи в одной системе отметок.

Координаты опорных точек, полученные геодезически прямой засечкой, наносят на основу, на которой затем производится масштабирование, горизонтирование стерео модели и стереорисовка.

Камеральная фотограмметрическая обработка материалов съемки дает возможность получать чертежи фасадов, планов и различные профили.

Фотограмметрический обмер может быть выполнен в форме непрерывного контура с полной прорисовкой всех деталей, а также может быть произведен обмер по точкам.

В первом случае обработка ведется на универсальных стереообрабатывающих приборах типа: Стереопланиграф, Технокарт, Топокарт. Это так называемый графомеханический способ, позволяющий получать с прибора готовый чертеж, требующий только дополнительного оформления. Снабженные системой переключения осей, они дают возможность получать сечения в различных плоскостях.

Принцип работы на этих приборах одинаков и сводится к следующему: подготовительные работы, взаимное ориентирование снимков, геодезическое ориентирование и масштабирование модели, стереоскопическая рисовка контуров.

Особое внимание при рисовке следует обратить на вычерчивание круглых элементов объекта, имеющих форму тела вращения — колонн, куполов и др. В этих случаях изображение на снимках не соответствует диаметру поперечного сечения, а всегда меньше и соответствует сегменту окружности поперечного сечения тела, поэтому диаметр уточняется в результате переключения осей прибора и получения сечения в плане.

Другой метод позволяет производить обмер объекта по точкам. При помощи приборов стереокомпаратора, стекометра определяют координаты отдельных точек памятника, которые наносят в заданном масштабе на основу, и вычерчивание производят по точкам. Этот метод является очень точным, но вследствие большого объема вычислительных работ применяется лишь в тех случаях, когда требуется с большой точностью определить небольшое количество точек.

Измерение модели на стереокомпараторе и стекометре производят также для определения деформаций объекта или отдельных его частей. С применением электронно-вычислительных машин эффективность этого метода значительно возрастает.

В вышеперечисленных методах обработки материалов стереосъемки мы имели дело с парой снимков. Однако возможна фотограмметрическая обработка одиночного снимка в том случае, если объект имеет незначительный рельеф. В этом случае обработка негатива производится на фототрансформаторе. В результате может быть получен графический план или фотоплан.

Выбор технической схемы фотограмметрического обмера памятника архитектуры обусловливается величиной и сложностью объекта, назначением работ и требуемой точностью, степенью ограничения технических условий съемки, зависящих от окружающей среды, техническими характеристиками имеющихся приборов.

Применение фотофамметрического обмера памятников архитектуры предполагает создание группы со специально обученным персоналом, оснащенной необходимой съемочной и обрабатывающей аппаратурой.

Современная практика наглядно показывает, что, несмотря на высокую стоимость фотограмметрических приборов, метод фотофамметрического обмера по сравнению с классическим методом имеет значительные экономические преимущества. Однако они в значительной степени зависят от сложности объекта и от технических характеристик применяемых приборов.

Применение фотограмметрического метода обмера не означает полного отказа от классического метода, так как в ряде случаев может быть более целесообразно применение именно классического метода, тогда как фотофамметрический метод может быть экономически менее эффективен. Это относится к обмеру простых и небольших по объему памятников, отдельных его частей или простых и доступных деталей элементов и главным образом с помощью обмеров с последующим изготовлением по ним чертежей. Во всех этих случаях необходима предельно возможная точность осуществляемых работ.

—

Источник:

книга: Реконструкция и реставрация историко-архитектурного наследия.
Саратов: изд-во “Аквариус”, 2003.
Учебное пособие.
Автор: Н.А.Попова

Аннотация: Учебное пособие разработано для студентов специальности «Архитектура» при изучении курса «Реконструкция и реставрация историко-архитектурного наследия», а также для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство» по курсу «Реконструкция зданий, сооружений и застройки». Пособие предназначено для самостоятельной работы по ключевым темам, посвященным обследованию, охране и составлению проектов реконструкции и реставрации историко-архитектурного наследия. В работе рассмотрены примеры зарубежной практики реконструкции и реставрации. Приведены необходимые законодательные документы, принятые на международных конгрессах по сохранению, использованию наследия, методах и режимах реконструкции и реставрации. В работе редкие материалы и законодательные акты, которые трудно найти в литературе. Материалы могут быть использованы при курсовом и дипломном проектировании, научном исследовании исторической застройки, выполнении проектов реконструкции и реставрации архитекторами-реставраторами и инженерами.

Распечатать

Фотограмметрическое производство и работы © Геостарт

Рубрика: Геодезия

Помимо науки и технологии фотограмметрию называют еще и искусством. Третий термин, стоящий на первом месте перед наукой и технологией в определении фотограмметрия, прописан в документе Международного общества фотограмметрии. Конечно, это не художественная фотография, но качественная работа всегда считается искусством. Например, словосочетание маркшейдерское искусство всегда было на слуху и это не пустые слова, а способность выполнять свое дело с таким качеством работы, что его стали называть искусством. Самое распространенное применение фотограмметрии приходится на аэрокосмическую топографию для производства карт и использование в кадастровых и геоинформационных системах.

Фотограмметрические дистанционные съемки

При современном развитии фотограмметрических технологий в процессе съемочных работ используют различные по своим основным параметрам съемочные системы и работы.

Фототеодолитная – наземная классическая съемка, основанная на выполнении следующих полевых и камеральных работ:

фотографирования всей физической земной поверхности с геодезических съемочных станций фотокамерой, называемой фототеодолитом;
ориентирования и привязки теодолита в системе геодезической съемочной сети на местности;
вычисления координат базовых станций, контрольных точек и определения длин между ними;
исполнение фотолабораторных процессов;
фотограмметрическая обработка на стереокомпораторах пар фотоснимков с целью получения топографической карты.

В фотограмметрическую обработку входит преобразование метрической (спектральной) информации на снимке в пространственное положение и другие данные о геометрических размерах и связях объектов запечатленные на фотоснимках.

Аэрокосмические съемки – это научные, технические и производственные процессы и направления, изучающие и применяющие на практике способы измерения и регистрации излучений. Среди них выделяют:

точечные одномерные измерения, соответствующие уровни интенсивности в которых отвечают определенному параметру характеристике;
плановые измерения по площади;
пространственные, способствующие в процессе съемки получению трех координат объектов.

Из них выделяют отдельно аэрофотосъемку и космическую съемку.

Аэрофотограмметрическая съемка исполняется аэрофотоаппартом, сокращенно АФА. Возможно использование в похожих технологических процессах выполнения съемок как одного аэрофотоаппарата, так и двух АФА. Важно отметить, что при съемке с двумя аппаратами, в каждом из них используется разное фокусное расстояние. В конечном итоге получаются крупномасштабные и мелкомасштабные снимки. Это влияет на технологические этапы обработки снимков или производство дешифрования, или соответственно фотограмметрической обработки.

Известно, что после изобретений фотографии и возникновения фотограмметрии в начале двадцатого века был изготовлен стереокомпаратор. Этот прибор предоставил возможность наблюдать стереоскопический эффект глубинного объемного изображения. Он возникает на основе разглядывания двух фотографических совмещенных снимков отдельно друг от друга каждым глазом, при котором снимки сливаются в один единственный объемный вид.

Спутниковые съемки осуществляются с космических станций и более дальних высот, чем аэрофотосъемки с использованием аэрофотоаппаратов с соответствующими модификациями. В космических фотоаппаратах при спутниковых съемках применяются черно-белые пленки, цветные и спектральные.

Многозональные съемки. Они выполняются сразу в нескольких спектрах видимом, инфракрасном, ультрафиолетовом с применением специальных много объективных фотоаппаратов со светофильтрами. Результатом съемок являются цветные фотоснимки с разной информативностью. Например, лесные площади разделяются на таких снимках по видам пород или возрасту деревьев.

Телевизионные съемки. В целях картографирования в этом телевизионном процессе используют пленочные телевизионные снимки, с применением фотограмметрической обработки. С орбиты, с космических спутников в наземные лаборатории дистанционно поступает информация, рассматриваемая по фотокадрам. Такой способ отличается оперативностью и скоростью получения информации и применяется для картографирования любых динамически развивающихся процессов в любом месте планеты и съемки поверхностей планет солнечной системы.

Сканерные и радиолокационные съемки. Эти два вида работ относятся к современным цифровым фотограмметрическим съемкам и применяются в сфере точных измерений. В первой применяется лазерная сканерная система, основанная на качающейся призме (сканирующем элементе), через которую в объектив оптико-механической системы поступает лучевой лазерный поток, преобразующийся в электрический сигнал, передающийся в конечном итоге в изображение. Радиолокационная съемка основана на использовании радиолокационных систем, с применением в них радиоволн миллиметрового, и до метрового диапазонов, и получающих в результате локационные снимки.

Структура и содержание основных фотограмметрических работ

Фотограмметрическая съемка и обработка фотоснимков с помощью стереокомпараторов дает возможность с высокой точностью получать на них координаты точек съемки. Несмотря на развитие и использование в настоящий момент цифровой фотограмметрии структура всего комплекса фотограмметрических работ принципиально не изменилась и на примере аэрофотосъемки выглядит следующим образом.

Первое. Ввод измерительных марок для фотоснимков (идентификация и обозначение), позволяющий с их помощью измерять координаты точек, а также горизонтальные и вертикальные параллаксы точек, которые равны разности соответственно измеренных абсцисс и ординат. Или для цифровой фотограмметрии маркирование и обозначение на цифровых фотоснимках опорных пунктов и их координат геодезическим способом.
Второе. Применение внешнего ориентирования аэроснимков, без которого не может быть создана стерескопическая модель. Технологический процесс по внешнему ориентированию заключается в установлении положения фотоснимков относительно друг друга и еще базиса фотографирования под соответствующим углом в момент съемки. Положение взаимного ориентирования аэроснимков определяется при помощи угловых и линейных элементов ориентирования. Линейное положение характеризуется через центры снимков с тремя пространственными координатами и угловое – через три последовательных угла поворота, очередность которых не играет особой роли.
Третье. Осуществление калибровки аэроснимков, характеризующееся определением внутреннего ориентирования фотоснимков по их элементам. К ним относятся главная точка снимка, фотограмметрическое фокусное расстояние. В процессе калибровки устанавливают и геометрические систематические ошибки (искажения).
Четвертое. Выполнение фототрансформирования аэроснимков из центральной проекции снимка в ортогональную проекцию.
Пятое. Планово-высотная привязка и фотограмметрическое сгущение по определению пространственных координат опорных точек по цифровым (фотограмметрическим) снимкам в соответствующей системе координат.
Шестое. Уравнивание фотограмметрической сети (фототриангуляция) по методу наименьших квадратов с использованием автоматизированных программ уравнивания.
Седьмое. Монтирование фотоплана с использованием координат точек трансформируемых аэроснимков. В цифровой фотограмметрии осуществляется измерение, определение и преобразование координат единых точек на перекрывающихся фотоснимках в цифровую форму. Выполнение прямых задач фотограмметрических засечек многократным образом с целью получения точек рельефа местности. Создается цифровая местность поверхности с использованием известных цифровых координат и метода интерполирования высотных отметок. Построение горизонталей.
Восьмое. Дешифрирование, представляющее собой процесс обнаружения, изучения и определения характеристик объектов на фотоснимках, их границ и контуров на разных стадиях фотограмметрической обработки.
Девятое. Редакционные и оформительские работы (цифрового) оригинала топографической карты, который в обязательном порядке передается в БТЦИ банк топографической цифровой информации.

геодезия, фотограмметрия

Классификация геодезических работ

Приборы для измерения длин линий

Метрологическое обеспечение геодезических измерений

Калькулятор расчета
цен на кадастровые
работы

Расчитать

Отличие геодезии и геологии. Особенности работы геологов и геодезистов

Как узнать координаты участка на публичной кадастровой карте

Перевод, пересчет координат из «мск-50» в «wgs-84»

56543-14: V-STARS Системы фотограмметрические – Производители, поставщики и поверители

Назначение

Системы фотограмметрические V-STARS (далее по тексту – система) предназначены для измерений геометрических размеров и формы поверхностей объектов сложной формы, отклонений формы и расположения поверхностей элементов деталей, перемещений объектов и систем, вызванных изменением температуры или нагрузки; в цехах предприятий авиастроения, космонавтики, автомобилестроения; на предприятиях тяжелого машиностроения, кораблестроения, ядерной энергетики, гидро- и ветроэнергетики, производства антенн и прокладки трубопроводов.

Описание

Системы фотограмметрические V-STARS представляют собой бесконтактные фотоизмерители геометрических элементов изделий. Модификации системы V-STARS различаются используемыми цифровыми камерами INCA3, DYNAMO D5, DYNAMO D12, Nikon D700, что определяет различие в угловом поле зрения и погрешности измерений.

Принцип действия системы основан на преобразовании изображения одного и того же объекта, снятого с нескольких точек, в трехмерный объект, представляющий собой облако точек.

Система V-STARS включает в себя одну или несколько камер, проектор PRO-SPOT, направляющий на объект мощный поток света, либо проецирующий через специальные слайды до 23000 светящихся точек, программное обеспечение для обработки результатов измерений, а также большое количество различных маркеров, отражателей, щупов и аксессуаров, облегчающих процесс измерений.

Основным элементом системы V-STARS является специальная цифровая камера с калиброванным широкоугольным объективом, которая заключена в прочный корпус, что позволяет применять ее в производственных условиях. Камера имеет функцию “самокалибровки”, лазерные указатели (кроме камер Nikon D700), большой LCD дисплей (кроме камер DYNAMO). Изображения с камер INCA3 и Nikon D700 могут, как записываться на Flash-носитель, так и передаваться по Wi-Fi протоколу. Камеры DYNAMO D5, DYNAMO D12 передают изображение непосредственно на компьютер в режиме реального времени по стандартному кабелю, который также является кабелем питания. INCA3 объединяет в себе современный специализированный черно-белый CCD сенсор, разрешением 8 миллионов пикселей, и мощный компьютер, отличающийся компактностью и повышенной защищенностью от неблагоприятных условий производства. Камера может работать в режимах on-line и off-line. В режиме off-line изображения сохраняются на съемном цифровом носителе. INCA3 использует сжатие изображений, позволяющее сохранять сотни фотографий на цифровом носителе. В on-line режиме изображения передаются по беспроводному протоколу либо по сетевому кабелю на компьютер с программным обеспечением V-STARS. В этом режиме система может работать с несколькими камерами. В данном случае измеряемый объект обклеивается единичными отражающими маркерами и специальными закодированными мишенями для сшивки снимков и получения облака точек. Для получения большого количества точек на объект с помощью проектора PRO-SPOT проецируется частая сетка из ярких светящихся точек (рис. 1 б). Для измерения мелких элементов (отверстий, пазов и т.д.) применяются специальные щупы с различными наконечниками. Системы работают в неподвижном (укреплены на штативах) и в подвижном (камера в руках оператора) режимах.

Программное обеспечение V-STARS обрабатывает полученные изображения, в результате такой обработки получается облако точек, которое накладывается на CAD -модель для получения цветной карты отклонений формы поверхности (рис. 1 в).

Лист № 2 Всего листов 6

Система V-STARS является мобильной, поставляется, хранится и транспортируется для использования упакованной в кейсы.

в)

Рис. 1 – Внешний вид системы фотограмметрической V-STARS (а) и пример использования ее в рабочем положении (б, в)

Программное обеспечение

Системы имеют в своем составе программное обеспечение V-STARS, разработанное для конкретной измерительной задачи, осуществляющее сбор и обработку измерительных данных 3D объекта, что является основной функцией средства измерений.

D5053826

MD5

Установить программное обеспечение может только специалист, имеющий регистрационный номер, номер лицензии и специальный ключ безопасности.

Программное обеспечение и его окружение являются неизменными, средства для программирования или изменения метрологически значимых функций отсутствуют.

Защита программного обеспечения систем фотограмметрических V-SNARS соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Всего листов 6

Технические характеристики

Таблица 2

Тип камеры	INCA3	DYNAMO		DYNAMO D12		Nikon D700
		D5-M	D5-W			N	Silver	Gold	Platinum
Диапазон измерений, м	От 0,5 до 100	От 0,5 до 100		От 0,5 до 100		От 0,5 до 100
Разрешение сенсора, Мпиксель	8	5		12		12,1	12,1	12,1	36
Поле зрения,. .. ° -ширина -высота	77 56	55 48	72 58	72 58		66 45	66 45	74 53	74 53
Предел допускаемой абсолютной погрешности при работе с одной камерой	5 мкм+5 мкм/м	7 мкм+7 мкм/м		5 мкм+5 мкм/м		8 мкм+8 мкм/м	10 мкм+10 мкм/м	7 мкм+7 мкм/м	5 мкм+5 мкм/м
Предел допускаемой абсолютной погрешности при работе с несколькими камерами, мкм	10 мкм+10 мкм/м	14 мкм+14 мкм/м		10 мкм+10 мкм/м		–
Габаритные размеры, мм -длина; – ширина; – высота	210 125 135	Без вспыш ки	Со вспыш кой	Без вспыш ки	Со вспыш кой	150 150 125
		173 81 54	173 81 95	183 94 81	183 119 119
Масса, кг, не более	1,8	1,25		1,25		1,5
Диапазон рабочих температур,0 С	От +15 до +25	От +15 до +25		От +15 до +25		От 15 до +25
Относительная влажность воздуха, %, не более	95, без конденсата	95, без конденсата		95, без конденсата		95, без конденсата
Питание	6-15 В, 15-25 Вт, Li-ion аккумулятор	220 В, Питание по кабелю				6-15 В, 15-25 Вт, Li-ion аккумулятор

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом, а также на боковую поверхность корпуса камеры системы методом наклейки.

Комплектность

Таблица 3

Модель камеры	INCA3	DYNAMO D5 или DYNAMO D12	Nikon D700
Стробоскопическая вспышка для камер	2 шт.	2 шт.
РС диск	1 шт	1 шт.	1 шт.
Сетевая карта	2 шт.
Сетевой адаптер	2 шт.		1 шт.
Аккумулятор	3 шт.		2 шт.
Зарядное устройство	2 шт.		1 шт.
Набор соединительных кабелей для камер,	1 шт.	1 шт.
Беспроводной маршрутизатор	1 шт.		2 шт.
Контроллер		1 шт.
Программное обеспечение V-STARS	1 шт.	1 шт.	1 шт.
Руководство по эксплуатации	1 экз.	1 экз.	1 экз.
Методика поверки	1 экз.	1 экз.	1 экз.
Чемодан для хранения и транспортировки системы	1 шт.	1 шт.	1 шт.

Поверка

осуществляется в соответствии с документом МП 56543-14 «Системы фотограмметрические V-STARS. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИМС» в сентябре 2013 г.

Основные средства поверки: Меры Scale Bar для поверки систем фотограмметрических V-STARS (Госреестр № 55888-13)

Сведения о методах измерений

Сведения о методе измерений приведены в Руководстве по эксплуатации «Системы фотограмметрические V-STARS. РЭ».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам фотограмметрическим V-STARS

ГОСТ Р 8.763-2011 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 1 • 10-9 до 50 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм». Техническая документация фирмы-изготовителя.

Лист № 6 Всего листов 6

Применение фотограмметрических измерительных систем V-STARS в промышленности

Татьяна Малючек
Старший инженер ООО «ТЕСИС»
Ирина Федорова
Старший инженер ООО «ТЕСИС»

Развитие современного производства, безусловно, связано со стремительным ростом требований к качеству выпускаемой продукции, а следовательно, к точности соответствующего оборудования и удобствам его использования. Не последнюю роль играет и затраченное время на проведение сбора и анализа данных, а также автоматизация производственных процессов. В данной статье мы рассмотрим актуальный на сегодняшний день вопрос применения высокоточных мобильных координатно-измерительных систем в отечественной промышленности. Среди высокоточных координатно-измерительных систем для крупногабаритных объектов, таких как лазерные трекеры, тахеометры и теодолиты, в настоящее время все чаще начинают встречаться фотограмметрические системы.

Метод фотограмметрии

Принцип измерения объектов с помощью метода фотограмметрии похож на принцип «работы» зрения человека. Человек видит объемные объекты и может оценивать их размеры и расстояния до них благодаря бинокулярному зрению. Изображение, видимое правым и левым глазом, преобразуется нами в объемную картинку. Также работает и фотограмметрическая система — она преобразует изображения одного и того же объекта, снятые с нескольких позиций, в трехмерный объект, а точнее — в облако точек. Человек, чтобы точно определить размеры объекта, сравнивает его с какимто эталоном, например своей рукой или линейкой. В фотограмметрии также применяются откалиброванные масштабные линейки, позволяющие с высокой точностью определить размеры объекта.

Для многих задач, которые невозможно решить традиционными контактными методами, метод фотограмметрии подходит как нельзя лучше. Если, например, сравнить фотограмметрическую систему с лазерным трекером, то в первую очередь отпадает необходимость в поддержке стабильности как окружающей среды, так и расположения самой системы относительно объекта. Фотограмметрическая система не боится вибраций, перемещений, солнца, ветра, перепадов температур. При этом ни один из перечисленных факторов не влияет на точность измерений. Процесс измерений с помощью фотограмметрической системы полностью бесконтактный, что позволяет проводить измерения на изделии, подверженном деформации, и в режиме реального времени отслеживать его изменения.

Применение фотограмметрического оборудования

Рассмотрим вопросы применения фотограмметрического оборудования на примере системы VSTARS от компании Geodetic Systems (GSI) и на примере измерения и анализа фланцев труб в реальных производственных условиях. Применение лазерных трекеров или измерительных манипуляторов типа «рука» в данном случае практически невозможно изза наличия труднодоступных мест и ограниченного пространства для размещения оборудования. У системы VSTARS, наоборот, нет «слепых» или недоступных зон благодаря полной автономности, компактности и набору дополнительных аксессуаров, которые позволяют решать широкий спектр задач.

В данном примере нашей задачей является определение центров фланцев труб, проверка соосности и контроль геометрических параметров. Перед проведением измерительных работ с помощью системы VSTARS на объекте необходимо:

Разместить закодированные мишени (рис. 1), которые служат для сшивки изображений и ориентации камеры в пространстве.
На объект необходимо нанести маркеры со светоотражающим покрытием (рис. 2) в тех местах, где требуется измерить координаты точек. Поскольку в фотограмметрии используется принцип триангуляции, маркеры должны быть видны как минимум с двух различных позиций съемки.

Для масштабирования измерений используются специализированные калиброванные масштабные линейки, чаще всего изготовленные из того же материала, что и измеряемый объект, чтобы в процессе измерений исключить влияние на результат теплового расширения/сжатия материала.

Рис. 1. Закодированные мишени

Рис. 2. Примеры маркеров со светоотражающим покрытием

Рис. 3. Область 1

Рис. 4. Область 2

Объектом нашего контроля являются две области труб с труднодоступными местами (рис. 3 и 4). После подготовки объекта — нанесения закодированных мишеней и маркеров, определяющих контрольные точки, — производим серию снимков с разных сторон. В фотограмметрии очень важно соблюдать угол перекрытия области измерений, то есть камера по отношению к измеряемому объекту должна находиться под углом примерно 90° (рекомендуемое положение). Угол перекрытия между двумя позициями камер должен быть в диапазоне 60120°.

В ходе измерений была сделана серия снимков (в общей сложности более 100 штук). Полученные снимки высокой контрастности загружаются в специализированный программный пакет для обработки: реконструкции 3Dсцены и определения координат точек X, Y, Z, на которые были нанесены светоотражающие маркеры (рис. 5).

В ходе первичного анализа мы получаем данные по количеству сделанных снимков и точек. Программа рассчитывает координаты точек, среднеквадратическое отклонение по X, Y, Z и погрешность масштабирования (табл. 1).

Результатом обработки серии снимков является облако точек (рис. 6).

Для удобства расчетов система координат перенесена в центры цилиндров.

На основе полученного облака точек были построены геометрические элементы. В ходе проведенного анализа получена информация по радиусам фланцев труб, отклонения центров от номинальных данных, радиусы, а также углы осей цилиндров (рис. 7).

Рис. 5. Стандартный снимок, полученный с помощью V-STARS

Рис. 6. Облако точек, полученное с помощью V-STARS (область 1)

Таблица 1. Первичный анализ

Параметры	Показатели
Параметры	Область 1	Область 2
Количество фотографий	70	42
Количество точек	377	156
Точность СКО, мм X Y Z	0,016 0,017 0,010	0,016 0,017 0,010
Масштабирование, мм.	0,010	0,010

Таблица 2. Общие сведения о затраченном времени

	Область 1	Область 2
Первоначальный анализ объекта, мин	1	1
Нанесение маркеров, мин	10	5
Фотографирование, мин	2	2
Обработка полученных данных, мин	2	5
Анализ, мин	5	5
Общее затраченное время, мин	20	15

Общие сведения о затраченном времени

Как видно из табл. 2, измерения были проведены за короткое время и являются достаточно точными.

Фотограмметрическая система VSTARS

Основным элементом системы VSTARS является специальная цифровая камера, сконструированная для метрологических измерений. Легкая, эргономичная, с высококачественным калиброванным широкоугольным объективом камера, заключенная в прочный корпус, создана для применения в производственных условиях. Одним из преимуществ фотограмметрии является быстрое получение данных, что также позволяет минимизировать рабочее время, необходимое для анализа и получения полной картины в соответствии с поставленной задачей. Благодаря возможности использования при измерениях сразу нескольких камер, можно в режиме онлайн отслеживать деформацию изделия или сравнить результаты с CADмоделью и номинальными данными.

Рис. 7. Анализ геометрии

Рис. 8. Работа с помощью проектора Pro-SPOT

Рис. 9. Проектор Pro-SPOT и камеры V-STARS/Dynamo

Для ускорения и упрощения процесса получения большого массива данных можно использовать комплексный подход: несколько камер VSTARS и проектор ProSPOT (рис. 8 и 9), проецирующий на объект через специальные слайды до 23 тыс. светящихся точек, программное обеспечение для обработки результатов замеров, а также большое количество различных маркеров, отражателей, щупов и аксессуаров, помогающих решить практически любую задачу.

В настоящее время компания Geodetic Systems, Inc. (США) выпускает два типа фотограмметрических систем: высокоскоростную систему на базе камер VSTARS/Dynamo и бюджетную серию VSTARS/N на базе зеркального фотоаппарата Nikon D700.

Главным различием этих систем является то, что, система VSTARS/Dynamo дает возможность одновременной работы с несколькими камерами и позволяет использовать проектор ProSPOT.

Рис. 10. Система ICAN

В отличие от других измерительных систем, благодаря специальному контейнеру ICAN
(рис. 10) измерения можно проводить в экстремальных условиях, например в испытательных камерах, имитирующих условия космического пространства. Контейнер ICAN — абсолютно автономная система, работающая от одного тонкого кабеля, который служит для питания и передачи данных, оснащенная встроенными системами поддержания оптимальных температур и импульсной системой вращения камеры вокруг ее оптической оси. ICAN обеспечивает абсолютную безопасность проведения работ, так как съемка выполняется дистанционным методом там, где пребывание человека опасно для его здоровья (табл. 3).

Таблица 3. Почему V-STARS

Высокая точность	VSTARS/N Для системы на базе камеры VSTARS/NPlatinum точность измерений рассчитывается по формуле (5 мкм+5 мкм/м). C системами NGold и NSilver точность измерений рассчитывается по формуле (7 мкм+7 мкм/м) и (10 мкм+10 мкм/м) соответственно VSTARS/D12 Для системы на базе одной камеры VSTARS/Dynamo12 точность измерений рассчитывается по формуле (5мкм+5мкм/м) Две камеры VSTARS/Dynamo12 позволяют измерять в режиме реального времени с точностью (10мкм+10мкм/м)
Бесконтактные измерения	Процесс измерений с помощью VSTARS полностью бесконтактный, что позволяет проводить измерения на изделиях, подверженных деформациям, в агрессивных и нестабильных средах (вакуумные и климатические камеры, атомные станции и т. п.)
Быстрое получение результатов	Одна камера VSTARS позволяет получить результаты в течение нескольких минут после завершения процесса фотографирования. С помощью нескольких камер VSTARS/ Dynamo результаты доступны мгновенно в режиме реального времени
Гибкость	Система VSTARS может использоваться в широком спектре приложений (контроль деталей, корректировка, измерение деформаций, определение размеров, обратный инжиниринг)
Портативность	VSTARS очень компактна, что делает систему удобной для транспортировки. Компьютер и камеру можно легко уместить в ручную кладь. Система настолько универсальна, что позволяет работать даже в замкнутых пространствах и в условиях ограниченной видимости
Устойчивость к вибрациям	VSTARS может работать в нестабильных условиях. Измерения можно выполнять на вибрирующих полах, кранах и лестницах. Кроме того, сам объект может двигаться во время измерений, не оказывая влияния на результаты
Термобарокамера	С термобарокамерой ICAN можно работать при пониженной/повышенной температуре, а также в условиях вакуума. С помощью ICAN можно обеспечить такую же точность, как и с помощью VSTARS, работающей в нормальных условиях
Проекция точек на объект	Проектор ProSPOT позволяет проецировать тысячи световых точек на поверхность измеряемого объекта, тем самым резко уменьшая трудозатраты при работе со сложными поверхностями

Основные области применения фотограмметрической системы VSTARS

Рис. 11. Контроль геометрии летательных аппаратов

Рис. 12. Измерение при краш-тесте

Рис. 13. Измерение кузовной части

Рис. 14. Измерение деформации

Рис. 15. Быстрый контроль стенда

Контроль и обратный инжиниринг как простых деталей, так и сложных криволинейных поверхностей объектов различных размеров (рис. 11).

Контроль изготовления и периодическая инспекция шаблонов, кондукторов и калибров (рис. 12 и 13).

Мониторинг деформаций и перемещений объектов и систем, вызванных изменением температуры или нагрузки (рис. 14).

Сборка элементов различных конструкций (рис. 15).

Рис. 16. Измерение и сопоставление с моделью

Рис. 17. Применение в космической промышленности

Рис. 18. Измерение на движущемся конвейере

Рис. 19. Измерение патрубка

Контроль партий деталей и проверка повторяемости размеров при сборке, а также симметрии готовых машин (рис. 16 и 17).

Монтаж и контроль сборочных линий и конвейеров (рис. 18).

Измерение трубопроводов (рис. 19).

САПР и графика 10`2014

v-stars
geodetic systems
моделирование
фотограмметрия
ТЕСИС

Доклад “Фотограмметрические методы получения 3D модели для инженерных изысканий и строительства как альтернатива методу лазерного сканирования”

9-11 декабря 2015 года сотрудники компании “Алькомп-Инжиниринг” выступили с докладами на XI научно-практической конференции и выставке “Перспективы развития инженерных изысканий в строительсвтве в Российской Федерации”.

Представляем вашему вниманию доклад “Фотограмметрические методы получения 3D модели для инженерных изысканий и строительства как альтернатива методу лазерного сканирования”.

Колпакова В., ведущий инженер ООО “Алькомп-Инжиниринг”
Круглова П., ведущий специалист ООО “Датумейт”

Задачи построения 3D моделей, измерения расстояний по фотографиям появились достаточно давно. В связи с этим был разработан математический аппарат, позволяющий решить эти задачи.

Этапы настройки оборудования и обработки изображений при проведении фотограмметрической съемки стандартны и состоят из следующих этапов.

1. Автоматическая калибровка камеры

2. Автоматическое связывание изображений

3. Автоматическая ориентация изображений

4. Автоматический поиск новых точек на изображении

5. Отрисовка 3D плана непосредственно на 2D изображениях

Области применения фотограмметрии

Создание и обновление топографических карт.
Проектирование и строительство зданий и сооружений.
Определение объемов земляных работ при рекультивации карьеров и оврагов.
Построение фронтальных планов зданий и сооружений.
Определение деформаций сооружений, трубопроводов, автомобильных и железных дорог, линий электропередач и других линейных объектов.
Реставрация памятников архитектуры, скульптур, пр.
Охрана окружающей среды (изучение ледников и снежного покрова, исследование процессов эрозии, наблюдения за изменениями растительного покрова, изучение морских течений).
Киноиндустрия (совмещение игры живых актёров с компьютерной анимацией).
Фиксация и составление плана дорожно-транспортного происшествия или места преступления.
Определение по снимкам, полученным в электронном микроскопе, характеристик микрорельефа.

Кроме перечисленных, можно упомянуть такие области, как медицина, военное дело, юриспруденция (например, выявление фактов незаконной застройки), моделирование одежды.

Оборудование и программное обеспечение для фотограмметрической съемки

Фотографические методы начали широко применяться после массового появления недорогих легких фотоаппаратов с высоким разрешением. Гексакоптеры и квадрокоптеры также значительно расширили области применения и популярность фотограмметрии.


Фотоаппарат типа «мыльница» с большим разрешением и фиксированным объективом	Телескопический шест (можно использовать рыболовный телескопический подсачек)	Гексакоптер

Смартфон и ПО для дистанционного управления фотоаппаратом	Тахеометр либо высокоточный GPS навигатор	Программное обеспечение для фотограмметрической обработки изображений

Примеры

На желтых иконках показано, какое оборудование применялось для съемок того или иного объекта

Этапы работ

Съемка объекта не занимает много времени и состоит из 3 этапов


1. Сфотографировать объект	2. Выполнить геопривязку контрольных точек	3. Загрузить данные в программу и обработать их

Сравнение фотограмметрического способа и способа лазерного сканирования на объекте

Перейдем к практике. Для сравнения двух способов получения трёхмерной модели – фотограмметрическийого метода и лазерного сканирования – была проведена съёмка одного и того же объекта обоими этими методами. В качестве объекта съёмки был выбран действующий карьер, находящийся в Рузском районе Московской области.

Лазерную съемку заказчик выполнял самостоятельно. Для получения трёхмерной модели фотограмметрическим способом были сделаны фотографии с воздуха с помощью небольшого летательного аппарата – квадрокопетера Phantom2.

Квадрокоптер поднимался на высоту приблизительно 80 метров, длительность полёта составляла около 15 минут.

Для выполнения геопривязки на объекте были размещены 8 меток. Метки – белые перекрестья из пластика, равномерно распределенные по объекту. Метки были закоординированы при помощи GPS. Установка и координирование меток заняла около 35 минут.

Ниже показаны фотографии, полученные с квадрокоптера.

На этом этап полевых работ был закончен. Обработку изображений выполняли в офисе. Процесс обработки состоял из следующих этапов: загрузка фотографий, привязка фотографий по закоординированным меткам, выделение интересующих областей, выгрузка (экспорт) полученной трёхмерной модели.

Скриншот загрузки меток геопривязки в программе Datugram 3D.

Сравнение результатов

Облако меток, полученное по результатам лазерной съемки. Облако меток загружено в программу AutoCAD.

Также в программу AutoCAD были загружены точки, полученные после фотограмметрической обработки в программе Datugram 3D.

Облака меток (или 3D модели, или сетки) были наложены друг на друга и выполнено сравнение.

Результат: разница объемов измеренных участков карьера составила 5%. Заказчик счел такой результат удовлетоворирельным и в дальнейшем планирует использовать фотограмметрическую съемку.

На следующих картинках показаны примеры съемок различных объектов фотограмметрическим способом. Сравнения с лазерным методом на этих изображениях нет.

Пример. Построение 3D модели защитного конуса

Оборудование

Фотокамера Samsung NX300 (21,6Мп).

Цели

Съемка сооржения.
Мониторинг объекта.

Трудозатраты

Полевые работы: 1,5 часа.
Камеральная обработка в офисе: 1 час.
Использовалось: 49 фотографиий, 15 опорных точек.

Этапы обработки фотографий

Загружаем фотографии, связываем их в кластеры (автоматически либо вручную).

Отмечаем опорные точки, выполняем геопривязку изображений.

Выделяем области для автоматического построения рельефа.

Модель местности, построенная по результатам фотограмметрической обработки изображений.

Пример. Подсчет объемов щебня

Оборудование

Фотокамера Sony A6000 (24Мп).
Тахеометр.
Гексакоптер.

Цель

Проведение фотограмметрической съёмки для получения объема.

Трудозатраты

Полевые работы: 1,5 часа.
Камеральная обработка в офисе: 1 час.
Использовалось: 33 фотографии, 10 опорных точек.

Некоторые этапы обработки фотографий

Отмечаем опорные точки, выполняем геопривязку изображений.

Выделяем области для автоматического построения рельефа.

Модель местности, построенная по результатам фотограмметрической обработки изображений.

Пример. Съемка в карьере

Оборудование

Фотокамера Sony A6000 (24Мп).
Тахеометр.
Гексакоптер.

Цели

Проведение фотограмметрической съёмки для получения объема.
Контроль изменений на объекте.

Трудозатраты

Полевые работы: 1,5 часа.
Камеральная обработка в офисе: 1 час.
Использовалось: 40 фотографиий, 9 опорных точек.

Некоторые этапы обработки фотографий

Чтобы не повторяться, здесь показаны только два экрана – выделение характерных точек рельефа и результат – модель объекта.

Выделение характерных точек рельефа.

Трёхмерная модель объекта, построенная по результатам обработки изображений.

Пример. Проект в сфере кадастровых работ

Оборудование

Тахеометр

Гексакоптер

Фотокамера

Цель

Выявление факта незаконной застройки для дальнейшего обращения в суд.

Трудозатраты

Полевые работы: 1,5 часа.

Камеральная обработка в офисе: 2 часа.

Некоторые этапы обработки фотографий

Привязка по опорным точкам.

Поиск новых точек и отрисовка в программе.

Результат, полученный с помощью Datugram 3D.

Преимущества и недостатки фотограмметрии

Преимущества

Не нужно закупать дорогостоящее оборудование.
Не требуется специального образования.
Возможность дистанционных измерений в условиях, когда пребывание на объекте небезопасно для человека.
Большая производительность (т.к. измеряются не сами объекты, а их изображения).
Сокращение времени полевых работ на 50%.
Вторичный и дальнейший мониторинг объектов можно выполнять только с помощью фотографий, без использования тахеометра.

Недостатки

Ручная маркировка опорных меток.
Ручное выделение областей построения модели.
Меньшая точность по сравнению с лазерным сканированием.
Невозможно вести съемку с быстро движущегося объекта (поезда).

Преимущества и недостатки лазерной съемки

Преимущества

Высокая точность.
Некоторые модели сканеров позволяют получить цветную 3D модель.

Недостатки

Требуется более дорогое оборудование
Необходимо специальное образование
Более длительное время съемки и обработки изображений
Избыточность данных, необходимость их прорживания

Выводы

Универсального идеального быстрого и недорогого метода для получения 3D модели нет.
Фотограмметрический метод может быть хорошей альтернативой лазерному сканированию на локальных участках с требованиями точности масштабов 1:500, 1:1000 и 1:2000.
Также фотограмметрический метод удобнее применять, когда необходимо быстро выполнить топографическую съемку.
При фотографическом методе отсутствует избыточность измерений, данные нет необходимости прореживать, как при лазерной съемке.
Затраты на приобретение оборудования, а следовательно, стоимость работ, ниже по сравнению с лазерной съемкой.

Пошаговое руководство и сравнение программного обеспечения

В старинном комиксе 1964 года «машина обработки» создает трехмерные бюсты друзей Супермена, используя только их фотографии в качестве входных данных. Это видение теперь стало повседневной реальностью в серии алгоритмов, известных как фотограмметрия.

Из набора перекрывающихся фотографий данные облака точек извлекаются и обрабатываются в полностью текстурированный трехмерный объект без необходимости сложных рабочих процессов или специальных обучающих программ. Обещание технологии: готовые к 3D-печати модели с помощью нескольких снимков камеры и щелчков мышью. Как бы просто это ни звучало, в рабочем процессе фотограмметрии остается немного искусства и науки.

Это руководство познакомит читателей с основными этапами рабочего процесса фотограмметрии и предложит несколько альтернативных вариантов программного обеспечения для фотограмметрии.

Информационный документ

Рабочие процессы 3D-сканирования и 3D-печати можно применять для репликации и восстановления, обратного проектирования, метрологии и многого другого. Загрузите нашу белую книгу, чтобы изучить эти приложения и узнать, как начать работу.

Загрузить информационный документ

Фотограмметрия буквально означает получение точных измерений по фотографиям. Он включает в себя набор перекрывающихся фотографий объекта, здания, человека или окружающей среды и преобразование их в 3D-модель с использованием ряда компьютерных алгоритмов.

Фотограмметрия используется во многих областях:

Архитекторы используют фотограмметрию для планирования территории, мониторинга строительства и визуализации.
Художники могут задокументировать или преобразовать часть существующего произведения искусства, скульптуры или природы во что-то новое.
Археологи могут виртуально наносить на карту и исследовать неизведанные области суши и океанов мира.
Дизайнеры и инженеры , которым необходимо реконструировать существующий объект или подогнать к нему новые детали.
Контроль качества в производственных процессах существенно облегчается использованием фотограмметрии.
Разработчики игр могут сэкономить время на разработке реквизита и окружения, используя фотограмметрию в сочетании с полуавтоматическими рабочими процессами 3D-моделирования.
Палеонтологи могут собирать окаменелости и пласты костей и определять наилучшие подходы к эксгумации, ограждению и сохранению, а также документировать и делиться своими находками. Подробные 3D-карты участка могут более легко выявить местонахождение окаменелостей.
Для картографов, геологов, топографов и топографов фотограмметрия радикально ускоряет процесс картографирования.
Судебно-медицинские эксперты может фиксировать места преступления в трех измерениях, чтобы получить больше информации о таких проблемах, как траектории полета пули, автомобильные аварии и линии обзора свидетелей, или для создания виртуальных тренировочных сред.
Терапевты и другие медицинские работники могут сканировать части тела пациента для индивидуальной подгонки, такой как протезы и ортопедические стельки, обувь и слуховые аппараты.
В сфере культурного наследия , фрагменты и памятники теперь можно сохранить навсегда, а также виртуально реконструировать и отремонтировать.
Кураторы музеев могут создавать виртуальные коллекции для привлечения публики.
Метеорологи используют фотограмметрию для определения скорости торнадо.
Фотографы теперь могут работать с дополнительным измерением.
Компании , которые хотят предложить услуги по 3D-печати моделей самых ценных вещей, домашних животных или членов семьи.

Веб-семинар

Ищете 3D-принтер для печати ваших 3D-моделей в высоком разрешении? Загрузите наш технический документ, чтобы узнать, как работает SLA-печать и почему это самый популярный процесс 3D-печати для создания моделей с невероятной детализацией.

Посмотреть вебинар сейчас

Сделайте серию перекрывающихся фотографий выбранного объекта. 8-мегапиксельная камера смартфона уже дает приемлемые результаты для приложений, не требующих высокой точности, но мы рекомендуем 18-мегапиксельную (и выше) камеру типа DSLR для достижения наилучших результатов. Лучше всего использовать широкоугольную камеру, поскольку она обеспечивает наименьшее искажение объектива. Объектив «рыбий глаз», например, не будет работать, если только вы не работаете с программным обеспечением, которое может разумно это компенсировать.

Фото лучше делать последовательно по кругу вокруг объекта. Начните с круга под небольшим углом, затем сделайте еще один под большим углом, чтобы захватить самые верхние поверхности. Старайтесь, чтобы каждое изображение перекрывалось не менее чем на 50%; 60-80% идеально. Наконец, не забудьте сделать несколько дополнительных фотографий областей, которые содержат важные детали.

Поскольку мы не используем наш дрон для фотограмметрии, мы могли бы также провести его реинжиниринг. Сделайте фотографии в двух диапазонах примерно по 10 (синий) и 45 (оранжевый) градусов по высоте, включая несколько крупных планов (серый).

Примите во внимание следующие дополнительные рекомендации:

Убедитесь, что у объекта матовая поверхность . Прозрачные объекты не будут хорошо конвертироваться. Отражающие поверхности можно превратить в матовые с помощью спрея для 3D-сканирования или спрея с сухим шампунем.
Некоторые программные приложения плохо обрабатывают безликие поверхности. Крем для обуви, распыляемый мел, малярный скотч и аэрозольная краска с эффектом камня улучшают сканируемость поверхности .
Фон фотографий должен иметь достаточный цветовой контраст с объектом. Фон с цветным ключом отлично работает, как и газета, если он не показывает те же цвета, что и на объекте.
Освещение должно быть постоянным на протяжении всей съемки и оптимально в пасмурный день .
40-50 фотографий обычно достаточно для одного объекта. Чем больше фотографий, тем лучше, главное, чтобы они никогда не делались с одного и того же места.
Субъект должен занимать значительную часть пространства изображения .
Никогда не перемещайте объект во время съемки.
Используйте как малую глубину резкости (DOF) насколько это возможно и фокусируйте камеру точно на объекте для каждого снимка.
Используйте штатив для уменьшения размытости, а также для съемки в условиях слабого освещения, требующих длительного времени экспозиции.
Несмотря на то, что они быстро становятся быстрее, программным алгоритмам фотограмметрии могут потребоваться часы или даже дни для получения точных результатов в зависимости от размера набора данных. Рекомендуется компьютер с 16 ГБ оперативной памяти и графическим процессором Nvidia с поддержкой CUDA.

Откройте выбранное вами программное обеспечение для фотограмметрии и импортируйте фотографии непосредственно в библиотеку проекта. Обычно это просто вопрос перетаскивания. Для некоторых программ важно проверить совместимость камеры. Они могут проверить их с помощью внутренней базы данных, чтобы программа могла оптимизировать свои результаты на основе таких аспектов, как фокусное расстояние, главная точка и формат датчика изображения. Это генерирует ряд параметров искажения, известных как регулировка пучка .

На первом этапе программного конвейера фотографии будут проверены на пригодность для процесса фотограмметрии. Например, рядом с фотографией в библиотеке или поверх нее может появиться зеленый или красный значок. В случае, если значительная часть фотосета будет отклонена, а съемка нового набора будет проблематичной, может помочь редактирование в Photoshop. Обычно это происходит с белым фоном стен. Создание маски под названием подложка мусора для каждого изображения работает, чтобы больше отделить передний план от фона. Повышение резкости фотографий также может улучшить результаты, поскольку программное обеспечение будет лучше обнаруживать совпадающие функции на фотографиях, если они будут более одинаковыми по резкости.

Большая часть вычислительной части фотограмметрии выполняется автоматически в фоновом режиме с помощью программного обеспечения для фотограмметрии, но расширенные функции могут помочь улучшить результаты.

Большинство пакетов программного обеспечения для фотограмметрии полностью автоматически превращают набор фотографий в трехмерную сетку. Однако некоторые рассматривают сопоставление изображений, также известное как поиск корреспонденции, как отдельный шаг, который должен быть подтвержден пользователем. Это позволяет вносить изменения в фотосет перед запуском более ресурсоемких процессов. На этом этапе компьютер определяет, какие фотографии полезны для дальнейшей обработки, и находит перекрывающиеся области на нескольких изображениях. Теперь он запоминает, как изображения будут сшиваться вместе, подобно сборке 3D-пазла.

Опять же, в некоторых программах это полностью автоматизированная часть рабочего процесса фотограмметрии. В других программах для фотограмметрии можно отделить этот шаг для возможных настроек и итераций, прежде чем продолжить. На этом этапе программа просматривает фотографии на предмет особенностей, которые можно однозначно распознать на нескольких изображениях. В некоторых профессиональных инструментах для этого используются кодированные маркеры — очень точный метод, который работает даже на отражающих, прозрачных и других безликих поверхностях. Однако большинство инструментов используют более общий метод «Структура из движения» (SfM), который в основном ищет плотные текстуры на объектах, такие как тексты, текстура дерева, черты лица и другие узоры. Другими важными функциями являются краевые точки, линии и углы. Некоторые решения дополнительно обогащают данные с помощью сигналов освещения и затенения, передовой техники, известной как Shape-from-Shading.

После того, как все функции были найдены, они проходят внутреннюю проверку для отсеивания ошибочных обнаружений на этапе, известном как геометрическая проверка. Чтобы гарантировать, что обнаруженные объекты попадают в одну и ту же точку сцены, механизм SfM создает преобразование, которое сопоставляет характерные точки между изображениями. Это очень сложный набор алгоритмов, основанный на проективной геометрии.

Некоторое программное обеспечение для фотограмметрии, например COLMAP, позволяет пользователю наблюдать, как происходит процесс создания признаков. В Meshroom можно остановить процесс, если пользователь увидит важные области, в которых были обнаружены небольшие особенности. Качество можно повысить, увеличив чувствительность ключевых точек и коэффициент соответствия, изменив предустановки и переключив алгоритм сопоставления на A-KAZE или, в некоторых случаях, на метод грубой силы.

В 1480 году Леонардо да Винчи разработал метод определения местоположения художника по картине. Нечто подобное происходит и в этой основной части конвейера SfM. 3D Координаты точек поверхности оцениваются на основе выходных данных предыдущей фазы, графа сцены. Линии обзора от камеры до объекта реконструируются, в результате чего получается так называемое лучевое облако . Пересечение многочисленных лучей определяет конечные 3D-координаты объекта.

После того как глобальная геометрия установлена с помощью разреженного облака точек , программа фотограмметрии анализирует освещение и текстуру сцены для создания карты глубины . Подобно резчику по дереву, он прорабатывает все мелкие детали в 3D-модели, чтобы оживить ее. Расширенные программы используют процесс под названием , восхищая , чтобы выровнять освещенные и затененные области для более однородного освещения по всей поверхности модели. Возможен даже обратный расчет и устранение эффектов окружающего затенения. В то время как модель с реалистичным освещением часто более желательна для целей визуализации на экране, модель с подсветкой лучше подходит для полноцветной 3D-печати.

Затем, как так называемая плотная реконструкция , включающая карту глубины, так и разреженная реконструкция , которая отображала все визуальные особенности, обнаруженные на более ранних этапах, объединяются в формат 3D-сетки, такой как FBX, OBJ, PLY или СТЛ.

Фаза триангуляции выполняется автоматически. Пользователь может повысить качество, повысив настройки, такие как Длина дорожки, Nr. соседних камер и максимальное количество точек. Некоторые программы фотограмметрии также позволяют пользователю определять количество треугольников, присутствующих в объекте трехмерной сетки, что влияет на размер файла и простоту постобработки. Обратите внимание, что изменять эти настройки нужно с осторожностью, так как они могут быстро увеличить время обработки.

Некоторые профессиональные программные средства фотограмметрии используют дополнительные методы машинного обучения для классификации обнаруженных объектов, таких как листва, здания и транспортные средства. Они могут отфильтровывать движущиеся фоновые объекты, такие как птицы и пешеходы, и создавать расширенные данные о форме на основе дополнительной информации, такой как силуэты на переднем плане, коэффициент отражения и освещенность. Тонкие формы, такие как стальные каркасы и линии электропередач, могут быть автоматически воссозданы в 3D с помощью так называемых алгоритмов подбора контактной кривой.

Хотя вычислительная часть фотограмметрии является сложным процессом, на самом деле это самая простая часть для пользователя, которому часто нужно только перетаскивать свои изображения и нажимать несколько кнопок. Настоящая работа начинается после создания 3D-модели. Фотограмметрия ни в коем случае не дает готовую к 3D-печати водонепроницаемую сетчатую модель. Обычно есть плавающие артефакты, фоновый шум, дыры и неровности, которые нужно убрать. Объект также необходимо будет переориентировать и масштабировать, что довольно произвольно делается программным обеспечением для фотограмметрии.

Некоторые программные пакеты имеют встроенные инструменты постредактирования, в противном случае, рабочий процесс должен состоять в выполнении необходимых преобразований файлов в Meshlab и очистке, восстановлении, повторном построении и скульптинге сетки в MeshMixer. Все эти программы бесплатны для коммерческого использования.

Когда этот шаг будет выполнен и файл будет сохранен в формате STL, объект будет готов для 3D-печати или импорта в среду САПР.

Для получения дополнительной информации о восстановлении сетки посетите наш подробный учебник по MeshMixer.

Технический документ

Загрузить информационный документ

Образец детали

Убедитесь сами и убедитесь в качестве Formlabs. Мы бесплатно доставим образец детали, напечатанный на 3D-принтере, в ваш офис.

Запросить бесплатный образец Деталь

В последние годы появилось программное обеспечение для фотограмметрии, которое является простым в использовании, экономичным и позволяет создавать модели, действительно напоминающие оригинал. Разработчики делают быстрые итерации, чтобы добавить необходимые функции для оптимизации процесса построения сетки и исправления ошибок.

Когда фотография сделана хорошо, нескольких бесплатных инструментов будет достаточно для удовлетворения потребностей основных проектов фотограмметрии. Затем есть инструменты потребительского уровня, основанные на единовременной покупке бессрочной лицензии, которые предлагают более продвинутые функции и несколько более надежное качество. Профессиональные инструменты стоят экспоненциально дороже, но взамен предлагают безупречные результаты и расширенные функции, такие как распознавание признаков и реконструкция модели на основе ИИ, совместимость с лазерным сканированием, фотограмметрия на основе видео, неограниченные размеры наборов данных, захват на основе маркеров и / или инструменты для включения аэрофотограмметрии с использованием дронов.

Каждое программное обеспечение для фотограмметрии имеет свои сильные и слабые стороны и подходит для различных приложений и предприятий. Следующая таблица сравнения и подробный обзор ниже освещают некоторые из ключевых характеристик и соображений.

6959.

★★ ☆☆

	Quality	Speed	Features	User-Friendliness	Price
3DF Zephyr	★★★★☆	★★★☆☆	★★★★★	★★★★☆	★★★★★
Agisoft Metashape	★★★★☆	★★☆☆☆	★★★★☆	★ ★★☆☆	★★★★☆
Autodesk ReCap	★★★★★	★★★☆☆	★★★☆☆	★★★★★	★☆☆ ☆☆
COLMAP	★★★★☆	★★★★☆	★★☆☆☆	★☆☆☆☆	★★★★★
iWitness	★ ★★★★	★★ ☆☆☆	★★★ ☆☆	★★★ ☆☆	★★ ☆☆☆
Meshroom	★★★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ же ★ ★ ★ ★ ★ же ★ ★ ★ ★ ★ же ★ ★ ★ ★ ★ же ★ ★ ★ ★ ★ же ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ же ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ жела ★ ☆☆☆	★★ ☆☆☆	★ ★ ★ ★ ★
Qlone	★★ ☆☆☆	★ ★ ★ ★ ★ ★	1 ★	★ ★ ★ ★ ★ ★ Эта ★	★★★☆☆
RealityCapture	★★★★★	★★★★★	★★★★☆	★★★★★	★★☆☆☆
Регард3Д	★★★ ☆☆	★★ ☆☆☆	★★ ☆☆☆	★★★ ☆☆	★ ★ ★ ★ ★
VisualsFM
99
777777777
9
9
	2

★★ ☆☆☆	★★★ ☆☆	★★★★★

АВТОДЕСК приобретенная в начале 2000-х под названием RealViz Image Modeler. Они преобразовали его в бесплатный Project Photofly, который позже стал облачным 123D Catch. Через несколько лет Autodesk решила монетизировать свое программное обеспечение в форме Autodesk Remake, которая была переименована и повторно монетизирована с последним запуском ReCap.

Алгоритмы фотограмметрии Autodesk практически не имеют себе равных в отрасли и доказывают, что они являются лучшими в предоставлении сканов, пригодных для 3D-печати. Функция автоматической очистки является исключительной, и доступно несколько инструментов редактирования сетки для быстрой подготовки моделей для платформ AR/VR. Для разработчиков игр есть отличная возможность напрямую выводить карты рельефа и смещения. Пользовательский интерфейс кажется простым в использовании приложением, хотя все еще есть несколько небольших недостатков, таких как отсутствие индикатора выполнения во время ожидания. Autodesk ReCap обеспечивает передовые результаты, учитывая цену и ограничения на облачную обработку, но не является очевидным выбором для начинающего фотограмметриста.

RealityCapture — отличное решение, обеспечивающее очень точные результаты сканирования. Что отличает его от других больше всего, так это его скорость обработки. В тех случаях, когда другие решения терпят неудачу или оставляют пользователю значительное время ожидания, RealityCapture стабильно обеспечивает молниеносные результаты даже при работе с огромными наборами данных. Он также менее требователен к ресурсам ОЗУ, чем другое программное обеспечение. Цена бессрочной лицензии такая же, как и у других профессиональных решений, хотя версия с лазерным сканированием намного дороже. Альтернативой является план PPI (оплата за ввод), который позволяет пользователю бесплатно получать доступ ко всем функциям до тех пор, пока он не захочет сохранить результаты.

Пользовательский интерфейс похож на профессиональную среду редактирования и предоставляет множество опций, сгруппированных по этапам конвейера фотограмметрии. Полностью настраиваемый пользовательский интерфейс, основанный на вкладках и панелях, покажется обычному клиенту очень знакомым и, похоже, был вдохновлен программными платформами Windows и Autodesk. Есть умные штуковины и инструменты выбора, которые добавляются с каждым обновлением. Начинающим пользователям предлагается подход в один клик, в то время как для начинающего специалиста есть множество вариантов. Оптимизация и прямой экспорт в Sketchfab — удобное дополнение. Один из недостатков заключается в том, что, хотя он довольно хорошо восстанавливает сетки, пользователь не имеет никакого контроля над исправлением дыр, за исключением того, что все дыры автоматически исправляются программой. Для дополнительных уровней контроля пользователю придется использовать внешние инструменты, такие как Netfabb или MeshMixer. Для механических объектов, которые включают плоские поверхности, RealityCapture имеет тенденцию давать несколько зашумленные результаты и для компенсации предлагает инструмент сглаживания. Алгоритмы лучше всего подходят для сканирования органических объектов без плоских элементов.

«Агисофт» — российская компания, и хотя на первый взгляд их программное обеспечение выглядит некачественно с устаревшим дизайном пользовательского интерфейса в стиле Windows, результаты очень надежны и сопоставимы с результатами, полученными с помощью Autodesk ReCap. При сканировании механических объектов с плоскими поверхностями Metashape дает несколько менее шумные результаты сетки, чем RealityCapture, но также может давать менее детализированные сетки, хотя это занимает в три раза больше времени. У него также больше всего проблем с направленным краевым освещением, что может привести к значительным дырам. Совет снимать только в пасмурную погоду здесь имеет первостепенное значение.

Стандартная версия Metashape стоит менее 200 долларов и уже позволяет создавать фотосеты до 1024 изображений, что не подходит только для проектов звездного масштаба, таких как съемка целых интерьеров зданий или географических объектов. По цене профессиональная версия находится в том же диапазоне, что и другие решения, и предлагает детальное картирование глубины, сканирование на основе маркеров, ручное выравнивание фотографий, создание геометрии с помощью машинного обучения и облачную обработку. Тем не менее, опции стандартной версии на удивление обширны. Несмотря на то, что в них нет ничего продвинутого, присутствует несколько вариантов исправления отверстий и восстановления сетки. Имеются возможности для импорта видеоданных, пакетной обработки, создания панорам и сквозного видео. Программа не ограничивается графическими процессорами с поддержкой NVIDIA CUDA, как RealityCapture. УФ-развертка текстур выполняется очень логично, что делает текстуры редактируемыми в Photoshop, в отличие от большинства других решений для фотограмметрии. Существует 2.5D-режим, который обеспечивает значительное ускорение сканирования текстур поверхности по сравнению с обычной процедурой фотограмметрии.

В довершение всего, Metashape — одна из немногих сред, которая позволяет редактировать внешнюю сетку и последующий реимпорт модели в студию фотограмметрии. Несмотря на то, что он не предлагает инструментов для ретопологии или скульптинга, таких как ReCap, он вполне пригоден для выполнения расширенной очистки, восстановления, повторного создания и моделирования сетки в MeshMixer. Для более продвинутых вариантов скульптинга используйте бесплатный Sculptris или его профессиональный родственник Zbrush.

Meshroom — это бесплатное решение с открытым исходным кодом для преобразования фотографий в твердые тела, основанное на передовой платформе компьютерного зрения под названием AliceVision. Узелковый интерфейс несколько неясен и требует времени для освоения. Как только пользователь узнает, какие параметры следует изменить в подменю и как перенаправить определенные узлы, становится относительно легко создавать сетки все более высокого качества. Вместо линейного конвейера несколько модулей SfM можно запускать параллельно, а затем объединять для более надежной сетки. Это дает дополнительный контроль над качеством конечной сетки. В то время как профессиональные пользователи получают полное представление о том, что происходит под капотом, начинающие пользователи могут просто нажать кнопку «Пуск» после загрузки фотографии и позволить компьютеру сделать все остальное. Программа тормозит только на самых высоких настройках.

В целом, Meshroom является одним из лучших решений для фотограмметрии с открытым исходным кодом (FOSS) и, как правило, создает сетки хорошего качества. Он не предлагает инструментов редактирования сетки, поэтому пользователю приходится полагаться на сторонние предложения. Кроме того, он имеет тенденцию отклонять значительный процент положений камеры, поэтому крайне важно придерживаться правильных рекомендаций по фотографии. Приятной особенностью является то, что фотографии можно снимать и добавлять на лету для улучшения результатов сканирования. Каждый раз, когда активируется модуль создания сетки, в выходной папке автоматически создается 3D-модель формата OBJ. Это обеспечивает быстрые итерационные циклы.

Zephyr от 3Dflow — известная студия редактирования с профессиональным набором инструментов и пользовательским интерфейсом. Для тех, кто начинает с фотограмметрии, он предлагает мастер, который направляет пользователей через процесс в соответствии с их уровнем знаний и типом проекта фотограмметрии (близкое расстояние, город, человеческое тело или воздух). Бесплатная версия работает максимум с 50 фотографиями, что является приемлемым количеством для фотограмметрии одного объекта. Доступная версия Lite позволяет снимать до 500 снимков, а полная версия предлагает неограниченный размер фотосета.

Zephyr не является быстрым решением. Сканирование по умолчанию занимает около двух часов, а для высококачественного сканирования требуется ночное ожидание. Для максимального качества в разделе «Настройки» есть опция «Ультра», которая скрыта для основного пользователя из-за возможных зависаний компьютера. Zephyr полон полезных функций, таких как повышение резкости текстуры, закрытие отверстий, ретопология, сглаживание, загрузка Sketchfab, импорт видео и инструмент ручного маскирования под названием «Masquerade», который помогает отделить объект переднего плана от фона в сложных проектах. Версия Pro предоставляет возможности кодирования целей, пакетной обработки, выравнивания лазерного сканирования и вывода файлов STL и Collada, помимо обычных форматов OBJ и PLY. 3DF Zephyr работает на любом ПК с Windows и DirectX.

Colmap — это бесплатное решение для фотограмметрии, изначально разработанное для исследовательских целей. Сочетая графический интерфейс с работой из командной строки, он в основном ориентирован на профессионального пользователя. Для начинающих пользователей технические детали могут показаться пугающими, однако режим автоматической реконструкции может помочь. Colmap подходит как для небольших, так и для крупномасштабных проектов, и для операций восстановления сетки потребуется внешнее программное обеспечение. Это только для Windows и потребует графическую карту NVIDIA. Положительным моментом является то, что Colmap предлагает множество дополнительных опций для создания высококачественных сеток.

Regard3D — небольшая бесплатная программа, которая проводит пользователей через серию панелей пользовательского интерфейса в стиле Windows, которые помогают им пройти через конвейер фотограмметрии. На каждом этапе доступно несколько настроек, которые подробно описаны на веб-сайте Regard3D. Он включает в себя несколько различных процедур, таких как структура из движения, многоракурсная среда и реконструкция поверхности. Пользователь может экспериментировать с ними и получать оптимальные результаты сканирования. Обратите внимание, что Regard3D будет работать только с камерами, известными из его базы данных, что исключает некоторые старые смартфоны. Сбои случаются редко, но могут возникать при больших наборах данных или слишком сложных настройках. Программное обеспечение экспортирует либо облако точек в формате PLY, либо триангулированную сетку в формате OBJ.

VisualSFM — это бесплатное решение для фотограмметрии, предназначенное для некоммерческих целей и написанное инженером Google. Алгоритмы уплотнения, которые преобразуют совпадения объектов в облака точек, аналогичны тем, которые используются в Regard3D. Пользовательский интерфейс управляется либо через интерфейс командной строки, либо с помощью кнопок на основе значков, что требует некоторых предварительных знаний. Приятной особенностью VisualSFM является его масштабируемый пользовательский интерфейс, который позволяет пользователю очень легко просматривать большие наборы фотографий. Пользователь также может наблюдать реконструкцию облака точек в реальном времени, при этом каждую камеру можно выбрать индивидуально и визуально связать с исходной фотографией. Это делает ожидание результатов более терпимым. Для продвинутого пользователя есть масса настроек, а для новичка достаточно нажать всего четыре кнопки. Обратите внимание, что на выходе VisualSFM представляет собой облако точек в формате PLY, которое требует дальнейшего преобразования в сетку с помощью внешних инструментов, таких как Meshlab.

iWitness — это профессиональный пакет фотограмметрии, разработанный австралийской компанией Photometrix. Поскольку он может включать в себя наземные контрольные точки (GCP), например, полученные из данных GPS, он особенно подходит для крупномасштабных приложений в архитектуре, геодезии, реконструкции аварий и криминалистическом расследовании. Алгоритмы очень точны и могут привести к созданию трехмерных облаков точек, которые сопоставляются с фотосетом с точностью до одного пикселя. iWitness также полезен для фотограмметрии с близкого расстояния и обратного проектирования. При правильной подготовке можно сканировать объекты размером с монету во всех деталях. Кривая обучения довольно низкая, поскольку начинающие пользователи могут получить полное 3D-сканирование, используя всего пять кнопок на панели инструментов пользовательского интерфейса в стиле Windows.

Стандартная версия iWitness стоит около тысячи долларов США и включает в себя все основные функции. Главный недостаток заключается в том, что он позволяет пользователям обрабатывать до сорока изображений. Это число увеличивается до неограниченного в версии PRO, которая стоит более чем в два раза больше, чем классическая версия, но также предлагает поддержку световозвращающих закодированных целей, а также облачные вычисления. Он также имеет функцию, которая автоматически создает сеть трехмерных кривых и полилиний для прямого экспорта в среды САПР с использованием формата файла DXF. Кроме того, эта функция позволяет сканировать двухмерный чертеж на бумаге и преобразовывать результат в DXF для фрезерования с ЧПУ или лазерной резки.

Photomodeler — это высококачественный программный пакет, предлагающий множество инструментов. Он отлично подходит для интеграции с САПР и включает подключаемый модуль Rhinoceros. Существуют инструменты для оцифровки шаблонов для ЧПУ или производства мягких товаров для моды, парусов для лодок или обивки, и это лишь некоторые из приложений. Несколько инструментов ручного моделирования могут напрямую создавать сетчатые поверхности для соответствия геометрии, такой как конусы, цилиндры, прямоугольные элементы и лофтинговые поверхности. Процесс автоматического создания облака точек основан на алгоритме MVS, что приводит к получению точных текстурированных результатов, которые можно экспортировать в различные форматы файлов.

Настройка проекта выполняется с помощью мастера, который предлагает нужные параметры на нужном этапе. Стандартная версия Photomodeler стоит чуть меньше тысячи долларов США. Премиум-версия утроит это количество и предлагает больше интеллектуальных функций, улучшенное моделирование плотной поверхности, а также поддержку БПЛА/дрона.

Photomodeler не является в строгом смысле редактором фотограмметрии, поскольку он использует совершенно другой метод реконструкции объектов. Он основан на получении небольшого набора, трех или четырех изображений под перпендикулярными углами к объекту, а также на использовании кодированных маркеров и ручного ввода для реконструкции объекта, а не на автоматизированном рабочем процессе преобразования фотографии в твердое тело. Он подходит только для конкретных профессиональных приложений, а не для реверс-инжиниринга.

Этот обзор был бы неполным, если бы в нем не было мобильного приложения для фотограмметрии. Он есть в виде Qlone. Учитывая, что мобильные платформы фотограмметрии находятся в зачаточном состоянии, Qlone делает достойную работу. Пользователи могут увидеть результаты, полученные в течение нескольких минут, которые впоследствии можно экспортировать для просмотра в Sketchfab, встроить в приложения дополненной реальности или преобразовать в модель для 3D-печати и напрямую передать онлайн-поставщику услуг 3D-печати. Есть бесплатная версия, которая производит модели с низким разрешением. Премиум-версия и покупки в приложении добавляют сканирование с высоким разрешением и неограниченный экспорт в форматы OBJ, STL, X3D и PLY, а также просмотр в дополненной реальности.

Чтобы превратить смартфон в работающий фотограмметрион, требуется выдающаяся камера, большая вычислительная мощность графического процессора и достаточное внутреннее хранилище. Модели лучше всего фотографировать на специальном коврике для сканирования Qlone. Чтобы улучшить результаты сетки, Qlone предлагает инструменты для повторного создания сетки, скульптинга и сглаживания. Дополнительной функцией является автоматическое создание GIF для публикации анимации объекта в социальных сетях. Обратите внимание, что iOS-приложение включает больше функций по сравнению с Android-версией.

В этом разделе основное внимание будет уделено фотограмметрии ближнего действия для обратного проектирования в контексте дизайна и разработки продукта.

Реверс-инжиниринг — это мощный способ создания цифровых проектов из физической детали, который может быть ценным инструментом в рабочем процессе прототипирования наряду с такими технологиями, как 3D-моделирование и 3D-печать. Он все чаще используется для модернизации деталей и установок лодочных палуб, самолетов, автомобилей, кухонных шкафов, бассейнов, лестниц, трубопроводов и промышленного оборудования. Основным преимуществом фотограмметрии здесь является быстрый бесконтактный рабочий процесс, а также низкая квалификация и малобюджетное оборудование. Поскольку разработчикам иногда нужно сканировать объект в производных целях, здесь мы покажем, как это работает для обычной компьютерной мыши. Это сложный объект для сканирования и создания высокоточной модели, потому что его поверхности в основном органичны и лишены каких-либо особенностей.

После отсеивания нерезких изображений финальный фотосет состоит из 41 фотографии, снятых на смартфон Motorola G9 Play при полностью пасмурном дневном свете. Поскольку безликая матовая поверхность не дает каких-либо рабочих результатов, объект был покрыт аэрозольной краской с эффектом мрамора. Это делает объект пятнистым, что делает его идеальным для фотограмметрии, в большей степени, чем другие методы. В качестве основы мы нашли многофункциональную иллюстрацию на матовой бумаге с контрастными цветами и четкими эталонными формами, которые работают лучше всего.

Мы выбрали наиболее многообещающие программные инструменты для фотограмметрии на основе их пригодности для обратного проектирования, автоматизированного рабочего процесса, высококачественных результатов, доступности и прямого экспорта сетки: 3DF Zephyr, RealityCapture, COLMAP, Meshroom и Regard3D. Мы также использовали приложение Qlone, чтобы попробовать мобильное решение.

Наш объект фотограмметрии, проводная оптическая мышь Dell M-UVDEL1, подготовленная с помощью мраморной аэрозольной краски и помещенная на подложку антарктического континента.

Во всех комплектах программного обеспечения мы выбрали предустановку или настройку, которая обычно считается обеспечивающей высокое качество результатов. Мы также попробовали несколько настроек Ultra, таких как Meshroom и Colmap, но они улучшили результаты лишь незначительно, увеличив время обработки до 400%.

Слева: совпадения функций, найденные Colmap. Справа: извлечение признаков с помощью Meshroom.

Meshroom находит значительно больше совпадений функций, чем другие программные системы, и выдает точные результаты. Ознакомившись с настройкой параметров, легко настроить качество в соответствии с конкретными пожеланиями. Недостатком является то, что предустановка High заняла 76 минут, что по сравнению с этим медленно, но все же вполне работоспособно. Настройка «Ультра» лучше всего подходит для ночного сеанса, но она дает несколько лучший результат. Результаты могут быть немного глючными, что требует экспериментов с правильными настройками и алгоритмами. В пресете High форма скомпилирована полностью и точно по габаритным размерам. Слабоосвещенные участки достаточно реконструированы. Полученная сетка относительно грубая, когда дело доходит до деталей, и довольно зернистая с точки зрения текстуры поверхности. Шнур полностью отсутствовал, а колесико мыши немного перепуталось. Из всех протестированных программ она занимает второе место по лучшему отображению общей формы, что будет актуально для реверс-инжиниринга деталей со сложными или органическими поверхностями.

Colmap — лучшее решение для быстрого получения рабочих результатов. Он создал высококачественную сетку всего за 14 минут. Детали и края хорошо видны, хотя производительность в слабо освещенных местах оказалась более проблематичной. В результирующем сеточном объекте тут и там были ошибочные выступы, но ничего нельзя было исправить.

Regard3D потребовалось 23 минуты, чтобы сделать менее детализированный рендеринг компьютерной мыши. Сетка вышла с несколькими ямочками, а окружающая среда содержала множество плавающих инопланетных тел — не в буквальном смысле, конечно. Этот эффект стал менее заметен после повышения качества до более высокого значения, хотя компьютерная мышь осталась более или менее такой же. Помимо самой мышки, он почти полностью отрисовывал шнур, и хотя при настройке более высокого качества скорость обработки увеличивалась втрое, качество периферии значительно возрастало. Нам кажется, что Regard3D лучше всего сканирует пространства, а не отдельные объекты.

3DF Zephyr показал достаточно хорошие результаты во всех отношениях. Всего через 20 минут обработки общая форма проявляется полностью, поверхности лишь слегка неровные, большинство деталей присутствуют, но несколько грубоваты, а плоскость заземления и шнур визуализируются очень хорошо. При проверке скрытой настройки «Ультра» время обработки увеличилось в четыре раза без каких-либо видимых улучшений сетки по сравнению с сеткой, созданной в режиме «Высокое качество». Эта сетка была более 500 МБ, что более чем в пять раз больше, чем результаты других программ. Поскольку поверхность относительно гладкая, будет легко сократить сетку до меньшего размера файла. Слабоосвещенные области визуализируются исключительно четко, что лучше всего работает при фотосканировании объектов с глубокими полостями и щелями.

Результирующие сетки из выбранных решений для фотограмметрии Colmap, Meshroom, Qlone, Regard3D, 3DF Zephyr и RealityCapture.

Неудивительно, что приложение Qlone получило относительно низкие оценки. Процесс сканирования занимает примерно пять минут, а последующая обработка занимает около 20 минут и четверть заряда аккумулятора телефона. Судя по нетекстурированным результатам, форма является точной только в контуре следа. Самая верхняя область стала скорее пирамидальной, чем плавно изогнутой. В то время как колесико мыши полностью исчезло, кусок шнура остался. Приложение лучше всего подойдет для небольших фигурок, которые необходимо преобразовать в игровые активы. Qlone полагается на использование коврика для сканирования с квадратной сеткой. Как и воксели, квадраты сетки выдавливаются на соответствующую высоту, и, в конце концов, над воксельной сеткой «рисуется» гладкая поверхность, похожая на навес. Хорошо, что Qlone позволяет пользователю наблюдать за процессом генерации поверхности во время сканирования, но он не подходит для реверс-инжиниринга.

Компьютерная мышь, отсканированная фотограмметрией, отшлифованная в MeshMixer и готовая для импорта в САПР.

Наилучшие результаты были получены с помощью RealityCapture, без исключения. Его результаты являются окончательным доказательством различий в качестве решений для фотограмметрии и того факта, что при небольшом бюджете возможно высококачественное фотограмметрическое сканирование. Общая форма получилась такой же хорошей, как в Meshroom или Zephyr, но все детали присутствовали и были почти полностью детализированы. Края были воспроизведены заметно резкими, еще более резкими, чем с Colmap; даже линии деталей и слабоосвещенные области получились резкими. В выходной сетке нет плавающих артефактов, что упрощает постобработку. После небольшой резки и полировки такая сетка готова к прямому импорту в среду САПР для изменения поверхности и реверс-инжиниринга. Уловка по сравнению с бесплатным программным решением с открытым исходным кодом заключается в том, что RealityCapture требует, чтобы клиенты платили небольшую плату за модель при экспорте. Без сомнения, улучшение качества стоит вложений.

	Shape Fidelity	Details	Noise	Floating Area	Low-Lit Areas	Overall Performance
3DF Zephyr	★★★★★	★★★☆ ☆	★★★☆☆	★★★☆☆	★★★★★	★★★★☆
Meshroom	★★★★★	★★★☆☆	★★☆☆☆	★★☆☆☆	★★★★☆	★★★☆☆
Regard3D	★★★☆☆	★★★☆☆	★☆☆☆☆	★★★☆☆	★★☆☆☆	★★☆☆☆
COLMAP	★★★★☆	★★★★☆	★★★☆☆	★★★★☆	★★★☆☆	★★★☆☆
RealityCapture	★★★★★	★★★★★	★★★★☆	★★★★☆	★★★★☆	★★★★★
QLone	★☆ ☆☆☆	☆☆☆☆☆	★★★★★	★★★★ ☆	★★★ ☆☆	★ ☆☆☆☆

. для этого требуется только цифровая камера или смартфон и пакет программного обеспечения. Это радикально снижает входной барьер для тех, кто хочет создавать подробные цифровые 3D-модели и воссоздавать их с помощью 3D-принтера.

Требуется немного опыта и, скорее всего, несколько попыток для каждого проекта, чтобы создать рабочий фотосет. Объект, который нужно оцифровать, вероятно, также потребует некоторых изменений, таких как матирование или текстурирование, чтобы сделать его пригодным для сканирования. В этом руководстве также оценивалось множество предложений по фотограмметрии, представленных в настоящее время на рынке. Мы видели существенные различия в качестве, удобстве использования, скорости работы, доступности и интеллектуальных функциях. Несмотря на то, что мы исключили из статьи авиационные приложения, некоторые программы, такие как iWitness и Qlone, явно ориентированы на определенные группы пользователей и области применения, в то время как другие, такие как 3DF Zephyr, Autodesk Recap и RealityCapture, предлагают более общий набор инструментов, полезных для разных целей. много областей применения.

При 3D-печати цифровых моделей с использованием 3D-принтера с высоким разрешением, такого как стереолитографические принтеры от Formlabs, критическим фактором будет уровень детализации скана, поскольку принтер будет точно воспроизводить все мельчайшие детали. Скорость обработки и удобство для пользователя являются второстепенными факторами, определяющими, насколько хорошо программное обеспечение может быть встроено в конвейер. Некоторые специальные функции позволят использовать ключевые приложения, например, преобразование в данные САПР для дальнейшей настройки, выравнивание с данными лазерного сканера, режимы оцифровки 2/2,5D-шаблонов, обнаружение объектов и возможность воспроизведения плоских и цилиндрических поверхностей. Прямое включение функций оптимизации сетки в конвейер фотограмметрии имеет меньшее значение, поскольку с ними можно легко справиться с помощью множества свободно доступных инструментов.

Фотограмметрия может быть ценным малобюджетным инструментом для обратного проектирования. В сетке будут некоторые отклонения порядка 0,1-0,5 мм и нежелательные артефакты. Но с небольшой постобработкой и методом проб и ошибок он будет жизнеспособным для многих проектов реверс-инжиниринга для объектов низкой и средней геометрической сложности. Для получения более высокой точности лучшим выбором остается лазерное 3D-сканирование или гибридный подход с фотограмметрией.

Узнайте больше о 3D-печати

Что такое фотограмметрия | Профессиональные решения для 3D-сканирования

Помимо мишеней и масштабных линеек, о которых мы уже говорили, важную роль в этом процессе играет фотооборудование.

Результаты фотограмметрии полностью зависят от изображений, используемых в процессе. Такие факторы, как разрешение, освещение и глубина резкости, играют решающую роль в точности и надежности измерений полученной модели. Детальные, четкие изображения жизненно важны.

Хотя легко попасть в кроличью нору фотооборудования, есть несколько полезных концепций, заслуживающих обсуждения. Фотографы или все, кто разбирается в камере, уже на шаг впереди. Если такие термины, как фокусное расстояние и диафрагма, являются частью вашей работы или хобби, вы уже там. Вы можете пропустить следующие разделы и перейти к приложениям фотограмметрии.

Датчики

Камеры бывают всех форм и размеров: от камер мобильных телефонов, видеонаблюдения, GoPro до полноценного профессионального видеооборудования. Насколько они подходят для вашего проекта, зависит от размера сенсора.

Сенсор для камеры — это то же самое, что сетчатка для человеческого глаза. Он записывает изображение, проходящее через объектив, и определяет, сколько деталей вы действительно сможете запечатлеть. Чем больше датчик, тем больше точек вы фиксируете, что приводит к более высокому уровню детализации.

Датчик внутри камеры записывает изображение, проходящее через объектив, и определяет количество пикселей на изображении.

Таким образом, в то время как небольшая камера типа «наведи и снимай» может неплохо справляться с работой при правильном освещении, высококачественная цифровая зеркальная камера с полнокадровым датчиком (иногда в 30 раз превышающим размер камеры типа «наведи и стрелять) обеспечит гораздо больше пикселей и, следовательно, гораздо лучшее разрешение для 3D-модели.

Размер сенсора также влияет на так называемый кроп-фактор. Один и тот же объектив на двух разных датчиках будет захватывать разные части сцены, потому что датчик меньшего размера может «видеть» меньше, тогда как датчик большего размера охватывает большую часть сцены на каждой фотографии.

Линзы

Линза — следующая важная часть головоломки. Это то, что преломляет свет и фокусирует его на сенсоре камеры. Он определяет, что находится в фокусе, экспозицию, увеличение и насколько широким или узким является угол обзора изображения.

Объектив преломляет свет и фокусирует его на сенсоре камеры. Это напрямую влияет на качество ваших изображений.

Объектив имеет изогнутый кусок стекла на одном конце и апертуру (отверстие изменяемого размера, через которое свет попадает в камеру) на другом. Изображение захватывается, когда затвор камеры открывается и закрывается, пропуская свет на матрицу через апертуру объектива. Все эти части в совокупности определяют характеристики изображения и поэтому являются важными факторами в фотограмметрии.

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние — это оптическое расстояние в миллиметрах между сенсором камеры и точкой на объективе, где сходятся световые лучи. Фокусное расстояние определяет угол обзора и увеличение. Меньшее число (более короткое фокусное расстояние) означает более широкое поле зрения и меньшее увеличение, поэтому камера может захватить больше сцены. В фотограмметрии у вас обычно будет фиксированное фокусное расстояние.

Фокусное расстояние объектива определяет увеличение и поле зрения — какую часть сцены можно захватить.

Диафрагма

Это число, выраженное в диафрагменных числах, которое описывает, насколько широко открывается диафрагма объектива, чтобы свет попадал в камеру. Каждая диафрагма удваивает количество света, попадающего в камеру. Возможно, это сбивает с толку, большое число, например, f-32, означает маленькое отверстие, а маленькое число означает широко открытое отверстие.

Диафрагма напрямую определяет глубину резкости — какая часть сцены находится в фокусе. Широкая диафрагма будет держать в фокусе тонкий слой изображения и размывать остальную часть. Это может хорошо смотреться, например, в портретной фотографии, где у вас есть четкий фокус на объекте и богатое размытое боке на заднем плане. Этот тип размытия известен как размытие фокуса.

Диафрагма определяет глубину резкости — какая часть сцены находится в фокусе.

Для фотограмметрии вам нужно держать в фокусе как можно большую часть сцены. Размытые изображения затрудняют склеивание изображений.

Это плавно переходит к другому типу размытия — размытию в движении.

Скорость затвора и размытие при движении

Скорость затвора определяет, как долго затвор камеры остается открытым и позволяет свету падать на сенсор. Обычно выражается в долях секунды. Помимо того, что скорость затвора влияет на то, сколько света падает на датчик, она также напрямую влияет на размытие движения.

Если объект или камера перемещаются при открытом затворе, результирующее изображение будет размытым. Хорошей иллюстрацией этого эффекта является то, как изображение парящего вертолета при достаточно высокой скорости затвора замораживает движущиеся лопасти несущего винта, в то время как более низкая скорость затвора размывает движение, так что лопасти не будут видны.

Если вы снимаете с рук, вам следует использовать достаточно высокую скорость затвора, чтобы компенсировать легкие движения рук, когда вы держите камеру. Кроме того, вы можете использовать штатив, чтобы камера оставалась неподвижной.

Скорость затвора определяет размытие при движении. Более короткая выдержка замораживает действие, а более медленная — размывает его.

В конце концов, все эти факторы необходимо тщательно учитывать, чтобы гарантировать получение наилучших возможных результатов фотограмметрии.

Ключевой момент

Поскольку фотограмметрия зависит от качества изображений, используемых в процессе, крайне важно правильно понять концепцию фотографии. Разрешение изображения, различные свойства объектива и настройки камеры, такие как фокусное расстояние, выдержка и другие, играют жизненно важную роль.

Определение и значение фотограмметрии — Merriam-Webster

фо·то·грамм·м·пытаться ˌfō-tə-ˈgra-mə-trē

: наука о проведении надежных измерений с помощью фотографий и особенно аэрофотоснимков (как при геодезии)

фотограмметрический

ˌfō-tə-grə-me-trik

имя прилагательное

фотограмметрист

ˌfō-tə-ˈgra-mə-trist

существительное

Примеры предложений

Недавние примеры в Интернете Доступные в настоящее время альтернативы включают традиционное ручное моделирование (внутри компании или аутсорсинг), покупку готовых активов на онлайн-рынках, фотограмметрию и инструменты процедурной генерации, такие как Houdini. Фредерик Дасо, 9 лет0185 Forbes , 9 августа 2022 г. Используя технику под названием фотограмметрия , Э. Китс Уэбб, специалист по визуализации из Института консервации Смитсоновского музея, сделал 1415 перекрывающихся снимков объекта со всех возможных ракурсов. Рэйчел Парсонс, Scientific American , 29 июня 2022 г. Чтобы поддержать эту традицию, делегация противоположного клана отправилась в Вашингтон, округ Колумбия, чтобы инициировать лазерное сканирование и компьютерную томографию.0185 фотограмметрия шапочки скульптора. Рэйчел Парсонс, Scientific American , 29 июня 2022 г. Чтобы добавить реалистичности своей виртуальной сцене, Forza Motorsport использовала фотограмметрии и 3D-сканирование материалов для визуализации травы, камней, сорняков и облаков в игре. Остин Ирвин, Автомобиль и водитель , 13 июня 2022 г. Использование 9Фотограмметрия 0185 в этой пещере и в других местах может изменить то, как ученые обнаруживают и понимают наскальное искусство коренных американцев, включая намерения и значения рисунков. CNN , 4 мая 2022 г. Эти перекрывающиеся фотографии были объединены в 3D-модель с использованием фотограмметрии , технологии программного обеспечения, которая также используется для создания виртуальных карт и сред, а также виртуальных объектов для видеоигр, таких как Call of Duty. Майк Снайдер, 9 лет0185 США СЕГОДНЯ , 6 мая 2022 г. Но фотограмметрия также оказывает там большое влияние, говорит Радек Палонка, профессор археологии Ягеллонского университета в Польше, который несколько лет изучал наскальное искусство коренных американцев в регионе Меса-Верде. Том Меткалф, NBC News , 4 мая 2022 г. Процесс фотограмметрии включает в себя создание тысяч фотографий для создания 3D-модели чего-либо. CNN , 4 мая 2022 г. Узнать больше

Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «фотограмметрия». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.

История слов

Этимология

Международный научный словарь фотограмма фотография (из фото- + -грамм ) + -метрия

Первое известное использование

1875, в значении, определенном выше

Путешественник во времени3 Первое известное использование фотограмметрии

было в 1875 г.

Посмотреть другие слова того же года

Словарные статьи рядом с

фотограмметрия

фотограмма

фотограмметрия

фотография

Посмотреть другие записи поблизости

Процитировать эту запись «Фотограмметрия».

Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/photogrammetry. По состоянию на 19 сентября 2022 г.

Копия цитирования

Подробнее от Merriam-Webster на

Фотограмметрия

Britannica.com: Encyclopedia статья о фотограмметрии

Последнее обновление: 11022

. Совершенство Americ’s Discrectorary. тысячи других определений и расширенный поиск — без рекламы!

Merriam-Webster без сокращений

Фотограмметрическое моделирование + ГИС

Весеннее издание 2012 г.

Улучшенные методы работы с данными сетки

Рэйчел Опиц, Университет Арканзаса, и Джессика Ноулин, Университет Брауна

2 Метод переноса

2 фотограмметрические данные в ГИС для создания простых визуализаций, описанных в этой статье, используются в текущих раскопках Мичиганского университета в Габии, Италия.

Эта статья в формате PDF.

Авторы описывают, как ввести фотограмметрически полученные сетки в ГИС, чтобы можно было легко понять трехмерные отношения между объектами, описательные данные можно было интегрировать, а инструменты пространственного анализа в ГИС могли поддерживать анализ и интерпретацию после завершения полевого проекта.

Фотограмметрическая съемка в археологии

Фотограмметрическая съемка с близкого расстояния становится все более популярной в качестве метода записи в археологии. Фотограмметрическая съемка использует серию фотографий объекта для вывода и точного моделирования его геометрии.

Этот метод обычно используется для документирования объектов со сложной геометрией или большим количеством включений, включая стены, тротуары, обвалы щебня и архитектурные элементы. Для тщательного документирования этих типов объектов вручную или с помощью обычной съемки в полевых условиях может потребоваться много времени.

Использование фотограмметрической записи может значительно улучшить проекты за счет экономии времени и создания визуально богатого конечного продукта. Фотограмметрические модели могут использоваться при раскопках для записи сложной последовательности стен или гробницы или при съемке для документирования окружающей среды вокруг наскальной панели.

Текстурированная сетка типичного археологического объекта, куча щебня, просмотренная в Meshlab

Фотограмметрические модели обычно собираются и обрабатываются в специализированном программном обеспечении, включая PhotoModeler Scanner, Autodesk 123D Catch и Agisoft PhotoScan. Информацию о фотограмметрическом моделировании можно получить в этих компаниях.

Типичным конечным продуктом проекта фотограмметрии является текстурированная полигональная сетка, объединяющая цветовые и геометрические данные. В археологии геометрия записанных объектов часто бывает сложной, и важны как положение, так и форма этих объектов, поэтому желательно хранить данные в формате сетки, предназначенном для обработки сложной геометрии, а не преобразовывать в более простой тип геометрии. или воксельная модель. [В воксельных моделях используются элементы, представляющие значение на регулярной сетке в трехмерном пространстве.]

Рассмотрение этих моделей само по себе может быть полезным, но чтобы по-настоящему использовать их потенциал, их следует рассматривать в контексте вместе с другие данные, такие как данные опроса, фотографии, описания и модели смежных объектов, которые собираются в ходе проекта.

Работая в Meshlab, нежелательные полигоны выбираются и удаляются.

Зачем управлять фотограмметрическими моделями в ArcGIS?

Многие раскопки уже используют ArcGIS для управления своими пространственными данными и поддержания связей с другими реляционными базами данных, содержащими такую информацию, как стратиграфия, данные об окружающей среде, керамика и остеология. Управление результатами фотограмметрических съемок в существующей среде ГИС является практическим решением проблем организации, визуализации и создания документации на основе 3D-моделей. Включение моделей в ГИС облегчает интеграцию фотограмметрических и обычных геодезических данных, упрощая размещение фотограмметрических моделей в нужных местах. Наконец, хранение моделей в ArcGIS позволяет археологам и менеджерам продолжать работу в знакомой программной среде.

Основной процесс

Большая часть работы, необходимой для переноса фотограмметрически полученных сеток в ГИС, включает создание чистой сетки. Как только это будет достигнуто, импорт сетки в ГИС станет простым с помощью инструментов, предоставляемых через дополнительный модуль ArcGIS 3D Analyst. При создании связанной информации (создание полигональных моделей отдельных объектов, добавление письменных описаний, сопоставление находок или выборочных данных) можно использовать функциональные возможности ГИС для подключения к реляционным базам данных и управления атрибутивными данными.

Дополнительные задачи по оцифровке, такие как создание эскиза скелета с географической привязкой, выполняются с использованием фотограмметрической модели, привязывая полигоны к сетке с выделением отдельных костей.

Процесс внесения фотограмметрических данных в ГИС и их использования для создания простых визуализаций описан здесь на примере продолжающихся раскопок Мичиганского университета в Габии, Италия. Есть три этапа загрузки каждой модели: создание и очистка сетки; правильное форматирование для импорта в ГИС; и геолокация сетки, а также создание или связывание связанной информации и метаданных.

Исходная сетка

Сетка, созданная с помощью программного обеспечения для фотограмметрического моделирования, будет (по существу) внутренне непротиворечивой, но без реальных координат или чувства ориентации. ArcGIS не поддерживает редактирование отдельных узлов или граней мультипатча, поэтому важно очищать данные сетки перед их импортом. На этом этапе выполняется закрытие дыр, удаление любых областей посторонних данных и удаление пиков. Существует ряд коммерческих пакетов программного обеспечения с открытым исходным кодом, предназначенных для редактирования сетки. Meshlab, популярный продукт с открытым исходным кодом для создания и редактирования сетки, используется в проекте Gabii.

Экспорт из программного обеспечения для моделирования

ArcGIS импортирует файлы форматов VRML и COLLADA. Большинство пакетов программного обеспечения для фотограмметрии и редактирования сетки экспортируют данные в эти форматы. Чтобы свести к минимуму размер файлов и повысить производительность, экспортируйте файлы без добавления данных цвета или нормалей, поскольку ArcGIS использует только файлы текстур.

Взаимосвязь между функциями легко передается через визуально насыщенные модели.

Создание хороших текстурных данных является важной частью правильного внешнего вида моделей. Большие высококачественные текстуры будут хорошо смотреться, но, скорее всего, навигация будет медленной и дерганной. Таким образом, создание оптимизированных текстур, включающих достаточное количество деталей для поддержки интерпретации, но без замедления навигации на экране, является важным шагом. Использование оптимизированных текстур, где это возможно, может существенно повлиять на производительность конечной модели.

Импорт и преобразование: 3D-псевдопривязка

Данные сетки должны быть согласованы с данными съемки, чтобы получить модели в их реальных местоположениях. Один из подходов заключается в съемке точек на мишенях, которые появляются в фотограмметрической модели. Другой подход заключается в исследовании ключевых компонентов или упрощенной схемы рассматриваемого объекта, с которыми можно сопоставить естественные объекты в модели. Для хороших результатов необходимо как минимум три эталонных объекта, распределенных по модели.

Импортированная сетка выравнивается с опорными целями съемки (зеленые точки и красные крышки от бутылок), и проверяется ее выравнивание с окружающими объектами.

Связанные данные: Создание объектов на сетке

Используя инструменты 3D-редактирования в ArcScene, полигоны, полилинии и точки, представляющие отдельные объекты, такие как кость, горшок или камень, могут быть оцифрованы непосредственно на модели. Эти оцифрованные объекты затем можно использовать для упрощенного представления модели, при создании 2D-планов или для пространственного анализа в ГИС. В качестве альтернативы, эта характеристика может быть выполнена в программном обеспечении для моделирования и импортирована и преобразована параллельно с моделью. Отношения между моделями, оцифрованными объектами и описательными атрибутами поддерживаются в базе геоданных.

Работа с данными сетки в среде ГИС

Импорт моделей, созданных с помощью фотограмметрической съемки, в ГИС позволяет с первого взгляда понять трехмерные отношения между объектами. Интеграция этих визуально богатых моделей с описательными данными и предоставление простого доступа к инструментам пространственного анализа через ГИС поддерживает анализ и интерпретацию после завершения полевого проекта или во время работы в лаборатории. И, конечно же, 3D-модели обеспечивают убедительную визуализацию для использования в обучении и публикации, помогая студентам, исследователям и широкой публике изучать и понимать археологию.

Данные сетки можно просматривать в сочетании с объектами съемки. Скелет, смоделированный с помощью фотограмметрической съемки, можно увидеть с плитами, наложенными на него во время захоронения, смоделированными по данным съемки.

За дополнительной информацией обращайтесь к Рэйчел Опиц, Центр передовых пространственных технологий (CAST), Арканзасский университет, по адресу [email protected].

Подробные рабочие процессы для переноса данных сетки в ArcGIS можно найти на сайте CAST GeoMetaVerse (gmv.cast.uark.edu).

Дополнительную информацию о проекте Gabii можно найти на сайте sitemaker.umich.edu/gabiiproject/home. Проект Gabii поддерживается грантом Национального фонда гуманитарных наук США.

Благодарности

Особая благодарность Soprintendenza Speciale per i Beni Archeologici di Roma (д-р Анна Мария Моретти и д-р Стефано Муско) за их постоянную поддержку проекта Gabii.

Метаданные, такие как номер модели и номер стратиграфической единицы, могут храниться в связанных классах точечных и полигональных объектов.

Об авторах

Рэйчел Опиц получила степень доктора археологии в Кембриджском университете в 2009 году. Она работает в Центре передовых пространственных технологий в Университете Арканзаса и возглавляет группу ГИС и геодезии Мичиганского университета. раскопки в Габии, Италия. Ее исследовательские интересы включают ландшафтную археологию, ГИС и лазерное сканирование.

Джессика Ноулин — докторант Института археологии и изучения древнего мира им. Жуковского в Университете Брауна. Ее исследовательские интересы включают ландшафтную археологию, применение ГИС и дистанционного зондирования, экономику и торговлю, дорожные сети и границы, общественную археологию и археологическую этику. Она возглавляет фотограмметрическую съемку раскопок Мичиганского университета в Габии, Италия.

Фотограмметрист

Фотограмметрист
Перейти к основному содержанию
Основное назначение
Должности в этой группе должностей отвечают за выполнение профессиональных фотограмметрических компьютерных картографических работ, составление чертежей и проектирование, а также работу по управлению перевозками, разработку планов отдела, карт, проектов и отчетов.
Типовые функции
Функции в этом семействе работ зависят от уровня, но могут включать следующее:
Подготавливает контракты с поставщиками на получение услуг точной аэрофотосъемки для проектирования дорог, мостов и планирования проектов, требующих значительного опыта в задачах аэрофотосъемки и операциях компьютерного черчения и проектирования (CADD).
Управляет цифровыми сканирующими компьютерами и первыми цифровыми аналитическими компьютерно-стереоплоттерными рабочими станциями для преобразования аэрофотоснимков в планиметрические модели аэрофотоснимков и цифровые модели местности.
Выполняет блочную триангуляцию аэрофотоснимков на основе контрольных данных наземной съемки; анализирует результаты посредством архивирования и передачи данных пользователям системы CADD и/или принтерам.
Подготавливает и/или разрабатывает файлы моделей местности, файлы планиметрических объектов, файлы контуров и наборы данных о земляных работах в разрезе.
Разрабатывает и внедряет стандарты картирования, составления чертежей и съемки, политики и процедуры для фотограмметрических систем CADD для управления файлами проекта, относящимися к дизайну, стандартизации, модификации, архивированию, системной передаче и отображению файлов.
Подготавливает и разрабатывает сложные строительные, плановые и юридические документы для транспортных проектов, исследований, отчетов и доказательных нужд, которые могут включать полосу отвода, земляные работы, дренаж, гидрологию, геометрию или детали с использованием системной платформы CADD.
Отвечает за работу CADD, обслуживание цифровых файлов, цифровых моделей местности, планиметрических файлов, топографических файлов, файлов поперечных разрезов земляных работ, файлов резервных данных, а также размещение и воспроизведение этих файлов и аэрофотоснимков.
Обеспечивает обучение, руководство, экспертизу и помощь в работе с цифровыми аналитическими компьютерными рабочими станциями, операциями и операциями по управлению транспортировкой для профессионального и / или технического персонала.
Руководит персоналом при подготовке или архивировании фотокарт отдела, проектов и отчетов.
Дескрипторы уровней
Семейство профессий фотограмметриста имеет четыре уровня, которые различаются уровнем сложности конкретных рабочих заданий, степенью ответственности, возложенной на конкретную задачу, уровнем знаний, необходимых для выполнения поставленных задач, и ответственность за обучение и/или надзор за другими.
Код уровня I: T60A Диапазон заработной платы: I
Это базовый уровень, на котором сотрудники выполняют работу начального уровня в статусе обучения, используя стандартные процедуры для оказания помощи и/или выполнения задач по фотограмметрии. Работники этого уровня находятся под пристальным наблюдением, а рабочие задания хорошо детализированы.
Знания, навыки и способности необходимые на этом уровне включают знания в области технической съемки; математики; инженерной теории; аналитических значений; фотограмметрического картирования; и компьютерных приложений. Требуется навык визуализации объектов в трех измерениях и мелкой моторики. Требуется способность получать фотограмметрические данные.
Образование и опыт требования на этом уровне включают степень младшего специалиста в области картографии, гражданского строительства, географии, фотограмметрии или геодезии; или эквивалентное сочетание образования и опыта, заменяющее один год опыта работы в области CADD, картографии, технического проектирования, фотограмметрии или геодезии на каждый год требуемого образования.
Уровень II Код: T60B Диапазон окладов: J
Это карьерный уровень, на котором сотрудники выполняют различные задачи в области фотограмметрии на уровне полной производительности, например извлечение данных полевых исследований из архивных файлов наземных съемок, строительство комплекса выравнивание с использованием программного обеспечения для координатной геометрии и создание расчетов объема для проектирования шоссе.
Знания, навыки и способности необходимые на этом уровне включают те, которые указаны на уровне I, а также способность сообщать идеи по вопросам технической фотограмметрии.
Образование и опыт требования на этом уровне включают степень бакалавра в области картографии, гражданского строительства, географии, фотограмметрии или геодезии; или эквивалентное сочетание образования и опыта, заменяющее один год опыта работы в области CADD, картографии, технического проектирования, фотограмметрии или геодезии на каждый год требуемого образования.
Уровень III Код: T60C Диапазон окладов: K
Это уровень специалиста, на котором сотрудники выполняют сложную работу по извлечению всех доступных данных аэрофотосъемки для использования в разведке, планировании, проектировании и строительстве автомагистралей. Должностные лица могут обучать, распределять работу, назначать работу и утверждать работу подчиненных сотрудников. На этом уровне можно определить проекты, наиболее подходящие для фотограмметрии, и спланировать стратегический выбор геодезистов.
Знания, навыки и способности , требуемые на этом уровне, включают те, которые определены на уровне II, а также способность организовывать и проводить несколько видов деятельности одновременно.
Образование и опыт требования на этом уровне состоят из требований, определенных на уровне II, плюс два дополнительных года квалификационного опыта.
Код уровня IV: T60D Диапазон заработной платы: L
На сотрудников этого уровня возложена ответственность за надзор за персоналом, выполняющим фотограмметрию. Это будет включать в себя ответственность за назначение, анализ и проверку работы других, завершение оценки эффективности, утверждение отпусков и инициирование дисциплинарных мер.
Знания, навыки и способности необходимые на этом уровне включают те, которые указаны на уровне III, плюс знание методов и принципов надзора, а также способность контролировать и направлять работу других.
Образование и опыт Требования на этом уровне состоят из требований, определенных для уровня III, плюс один дополнительный год квалификационного опыта.
Особые требования
Особые способности зрения, необходимые для этой работы, включая бинокулярное зрение.
Наверх
Геосопоставление | Программное обеспечение для обработки фотограмметрических изображений
Geomatching | Программное обеспечение для обработки фотограмметрических изображений
Гео-сопоставление | Ваша продуктовая платформа для съемки, позиционирования и машинного управления Присоединяйтесь к Geo-matching прямо сейчас!
Фотограмметрия — это процесс использования перекрывающихся аэрофотоснимков для определения точного положения на земле. С помощью программного обеспечения для обработки фотограмметрических изображений этот процесс автоматизирован и позволяет получать различные продукты, такие как карты, ортофотоснимки, облака точек и трехмерные модели.
Не уверены, какой товар вам нужен?
Мы поможем вам найти правильное решение!
Есть вопрос?
У нас более 80 поставщиков в различных сферах деятельности, которые рады помочь!
Фильтрация
Перезагрузить
3Dsurvey
Agisoft LLC
AI. dielmo
APLITOP
ArcTron 3D GmbH
Bentley Systems
Capturing Reality
Cardinal Systems0003
Cartodata
DAT/EM Systems International
DJI ENTERPRISE
DroneDeploy
Dronepoint
DroneView Technologies
ESPA Systems Ltd
Geodelta
Hi-Target
Horus View and Explore
KLT Associates Inc
Leica Geosystems Airborne Solutions
MEIXNER IMAGING GmbH
Menci Software
nFrames GmbH
NorPix, Inc
OcuMap Inc.
PCI Geomatics
PhotoModeler Technologies
PIEneering Ltd
Pixpro Ltd
PMS Photo Mess Systeme AG
Racurs
Schneider Digital
Scopito
SimActive
Skyline Software Systems
SmartTech
Stonex
Terra Drone Corporation
Trimble, Inc.
Vexcel Imaging
VisionMap
Год выпуска
Год последнего обновления
Система включает оборудование
Мин. Оперативная память [Мб]
Предпочтительная оперативная память [Мб]
Доступна 64-разрядная версия программного обеспечения
Распределенная вычислительная мощность
Расчеты на основе графического процессора
Мин. емкость хранилища данных [Гб]
Предпочтительная емкость хранилища данных [Гб]
Мин. память дисплея [Mb]
Pref. память дисплея [Мб]
Отсканированные аналоговые аэрофотоснимки
Цифровые кадры аэрофотосъемки
Oblique Images
Linear array sensors
Optical Satellite Images
UAS Images
Radar Images
Automatic contrast manipulations
Spatial convolution
Resampling
Radiometric adjustment for mosaicing
Automatic interior
Relative
Automatic аэротриангуляция
Автоматическое обнаружение грубых ошибок
Самокалибровка
одновременно обработанных изображений
Автоматическое извлечение линии разрыва
Проверки (редактирование DEM)
Автоматическая генерация контуров
Мозация ортоимесов
True OrthoImage Generation
Плотный DSM Создание способности
DTM.
. Сопоставление
Средства картографирования
Полуавтоматическое выделение угловых точек
Полуавтоматическое выделение линейных объектов
Полуавтоматическое извлечение зданий
3D-наложение
Интеграция с отсканированными картами
Интеграция с 2D-векторными картами
Интеграция с 3D-векторными картами
Интеграция с облаками точек
3 Объем
88 Длина
8
62 результатов
Сравнивать
PIX4Dmapper
PIX4D
PIX4Dmapper — это программное обеспечение для фотограмметрии, которое предпочитают тысячи профессионалов, оно оказалось гибким, мощным и точным. Получите ряд результатов, включая
Сравнивать
ФОТОМОД УАС
Ракурс
PHOTOMOD UAS – это автономное программное обеспечение, полностью ориентированное на фотограмметрию, ориентированное на использование БПЛА, которое позволяет пользователю обрабатывать данные БПЛА и получать все типы фотограмметрии с добавленной стоимостью.
Сравнивать
DJI ТЕРРА
ДЖИ ЭНТЕРПРАЙС
Снимайте, анализируйте и визуализируйте свою среду с помощью DJI Terra, простого в использовании картографического программного обеспечения, разработанного, чтобы помочь профессионалам отрасли преобразовать реальный мир.
Сравнивать
Leica XPro — программное обеспечение для постобработки
Бортовые решения Leica Geosystems
Рабочий процесс линейного датчика Leica XPro прост в реализации и прост в использовании для тех, кто знаком с традиционной аналоговой обработкой кадров. Самое главное
Сравнивать
Leica HxMap
Бортовые решения Leica Geosystems
С HxMap Leica Geosystems предлагает унифицированный высокопроизводительный рабочий процесс с несколькими датчиками для обработки аэрофотоснимков и данных лидара. Платформа обеспечивает быстрый, интуитивно понятный
Сравнивать
Коррелятор3D
СимАктив
Программное обеспечение SimActive Correlator3D представляет собой запатентованное комплексное решение для фотограмметрии для создания высококачественных геопространственных данных со спутников и аэрофотоснимков.
Сравнивать
ДПВ ФОТОМОД
Ракурс
PHOTOMOD обеспечивает замкнутый производственный цикл и предполагает создание многих видов продукции с добавленной стоимостью: цифровых карт, ЦМР, ортофотопланов, 3D-векторов без t
Сравнивать
Ультракарта
Вексель визуализация
Пакет фотограмметрического программного обеспечения UltraMap превращает необработанные данные UltraCam в ценную информацию, предоставляя непревзойденные облака точек, ЦММ, ЦММ, орто-изображения и трехмерные изображения.

Фотограмметрический метод в кадастровых работах: цифровые стереомодели и ортофотопланы

Фотограмметрическая фиксация памятников архитектуры, как один из способов фиксации и обмеров зданий и сооружений.

Фотограмметрическое производство и работы © Геостарт

Фотограмметрические дистанционные съемки

Структура и содержание основных фотограмметрических работ

56543-14: V-STARS Системы фотограмметрические – Производители, поставщики и поверители

Назначение

Описание

Программное обеспечение

Технические характеристики

Знак утверждения типа

Комплектность

Поверка

Сведения о методах измерений

Рекомендации к применению

Применение фотограмметрических измерительных систем V-STARS в промышленности

Метод фотограмметрии

Применение фотограмметрического оборудования

Общие сведения о затраченном времени

Фотограмметрическая система V­STARS

Основные области применения фотограмметрической системы V­STARS

Доклад “Фотограмметрические методы получения 3D модели для инженерных изысканий и строительства как альтернатива методу лазерного сканирования”

Области применения фотограмметрии

Оборудование и программное обеспечение для фотограмметрической съемки

Примеры

Этапы работ

Сравнение фотограмметрического способа и способа лазерного сканирования на объекте

Сравнение результатов

Пример. Построение 3D модели защитного конуса

Пример. Подсчет объемов щебня

Пример. Съемка в карьере

Пример. Проект в сфере кадастровых работ

Преимущества и недостатки фотограмметрии

Преимущества и недостатки лазерной съемки

Выводы

Пошаговое руководство и сравнение программного обеспечения

Что такое фотограмметрия | Профессиональные решения для 3D-сканирования

Датчики

Линзы

Фокусное расстояние

Диафрагма

Скорость затвора и размытие при движении

Определение и значение фотограмметрии — Merriam-Webster

Примеры предложений

История слов

Путешественник во времени3 Первое известное использование фотограмметрии

Словарные статьи рядом с

Процитировать эту запись «Фотограмметрия».

Подробнее от Merriam-Webster на

Фотограмметрическое моделирование + ГИС

Улучшенные методы работы с данными сетки

Фотограмметрическая съемка в археологии

Зачем управлять фотограмметрическими моделями в ArcGIS?

Основной процесс

Исходная сетка

Экспорт из программного обеспечения для моделирования

Импорт и преобразование: 3D-псевдопривязка

Связанные данные: Создание объектов на сетке

Работа с данными сетки в среде ГИС

Благодарности

Об авторах

Фотограмметрист

Основное назначение

Типовые функции

Дескрипторы уровней

Код уровня I: T60A Диапазон заработной платы: I

Уровень II Код: T60B Диапазон окладов: J

Уровень III Код: T60C Диапазон окладов: K

Код уровня IV: T60D Диапазон заработной платы: L

Особые требования

Геосопоставление | Программное обеспечение для обработки фотограмметрических изображений

Не уверены, какой товар вам нужен?

3 Объем

8

Добавить комментарий Отменить ответ

Фотограмметрическая система VSTARS

Основные области применения фотограмметрической системы VSTARS