Fotogrametri nedir ve 3D taramada nasıl yardımcı olabilir?

Fotogrametri nedir ve 3D taramada nasıl yardımcı olabilir?

12 Oct, 2021

Hiç büyük bir - boyut heykelini veya nesnesini taradınız mı ve ölçüm sonuçları toplam felaket mi? Ölçüm sırasında belirli bir mesafede hata biriktikçe büyük - boyut nesnelerinin taranması zor olabilir.

Birikmiş hataları nasıl ortadan kaldırabiliriz? Fotogrametriyi 3D tarama ile entegre ederek, veri toplama hızını ve doğruluğunu ve 3D modelleme işlemini artırabiliriz.

aerial shot Have you ever scanned a large-size sculpture

Fotogrametri nedir?

“Fotogrametri” kelimesi, Prusya mimarı Albrecht Meydenbauer tarafından 1867'de “Die Photometrographie” makalesinde icat edildi. Fotogrametri düzlem tablosundan, analoji, dijital fotogrametriden gelişmektedir. Gelişiminin her aşaması yaklaşık 15 yıl uzanır. Bu blogda esas olarak dijital fotogrametreye odaklanıyoruz.

Fotogrametri, 3D koordinat elde etmek için fotoğrafları farklı perspektiflerden çeken bir ölçüm tekniğidir. Özellikle, konuyla ilgili noktaların yerlerini üçgenleştirerek geometrik bilgileri çıkarır.

Fotogrametri yazılımı, fotoğraflarda tekrarlanan karakteristik noktaları bulabilir. Bu noktaların mesafesi üçgenleme kullanılarak çıkarılabilir. Farklı açılardan ne kadar çok fotoğraf çekersek, bu konumlar o kadar doğru olur. Son olarak, bu noktalar bir ağa dönüştürülecek ve 3D Model.

Fotogrametri nasıl çalışır?

Fotogrametri, diğer kaynaklar arasında hava fotoğrafçılığından gelen görüntüleri kullanabilir, hava görüşleriyle sınırlı olmayan çeşitli bakış açılarından çekilen birden fazla fotoğrafı analiz ederek gelişmiş doğruluk ve derinlik sağlar. Hava fotoğrafçılığı, araziye genel bir genel bakış sağlayan görüntüleri yakalamaya hizmet ederken, fotogrametri daha derine iner ve mesafe, alan ve yönün titiz ölçümleri sunar ve geleneksel hava görüntülerinde bulunan doğal konumsal hataları aşar.

Fotogrametrenin özü, çeşitli bakış açılarından ve açılardan çekilen çoklu örtüşen fotoğrafların kullanılmasında yatmaktadır. Bu görüntülerin karmaşık analizleri ve korelasyonu yoluyla, fotogrametri sahnenin 3D temsilini yeniden yapılandırır ve kesin mekansal verileri dikkate değer sadakatle çıkarır.

Bu yöntem, ölçümdeki kesinliğin çok önemli olduğu mimarlık, mühendislik, anket ve kalite kontrolü gibi çeşitli disiplinlerde kapsamlı bir uygulama bulur. Fotogrametri, ileri görüntüleme teknikleri ve hesaplama algoritmaları arasındaki sinerjiyi kullanarak, fiziksel ortamımızın karmaşıklıklarını eşsiz doğruluk ve verimlilikle yakalamak ve ölçmek için vazgeçilmez bir araç olarak ortaya çıkar.

Photogrammetry works like aerial photography.

Mühendislik için fotogrametri

Metrik fotogrametride, mühendisler hassasiyete öncelik verir ve kalite kontrolü ve ters mühendislik gibi görevler için piksel sayımları üzerinde gerekli noktalardan yararlanırlar. Bu yöntem, hassas algoritmalar ve modeller oluşturmak için anahtar noktalar kullanarak doğru ölçümleri ve görüntülerden konumları çıkarır.

Fotogrametri, inceleme, tasarlama, analiz etme ve belgelenme için kesin, verimli çözümler sunar. Altyapı ve çevresel değerlendirmeler için ayrıntılı haritalar, modeller ve ortofotolar oluşturmak için mühendislikte hayati önem taşır. Ayrıca mevcut yapıların doğru belgelerini, yenilemelere yardımcı olmak ve bakım yapmaktadır.

Ek olarak, fotogrametri 3D modellerle tasarımı ve görselleştirmeyi geliştirir, çatışmaları tanımlar ve maliyetleri azaltır. Kalite ve güvenliği korumak için sapmaları kontrol ederek yapıyı izler.

3D taramada fotogrametri nasıl kullanılabilir?

3D lazer tarayıcı, bir nesnenin geometrisini taramak ve 3D verilerini elde etmek için lazerler kullanır. Tüm noktalar yakalandıktan sonra, bir 3D model oluşturmak için kullanılabilen yoğun bir nokta bulutu oluşturulur.

Piyasadaki çoğu 3D tarayıcı, boyutları 1 m aralığında olan nesneleri tarayabilirken, bu 3D tarayıcıların rüzgar türbinleri, uçaklar ve binalar gibi büyük nesneleri taraması zordur. Fotogrametrenin geldiği yer var.

plane engine turbine

Bir nesneyi fotogrametri ile ölçerken, ilk adım nesne yüzeyine yansıtıcı işaretleyiciler koymak ve etrafındaki kodlanmış hedefleri koymaktır. Referans olarak hizmet etmek için bir ölçek çubuğu da gereklidir. Ardından, örtüşen fotoğraflar çektiğinizden emin olarak çekimler farklı perspektiflerden çekilir.

Bu fotoğraflar, nesnenin genel bir 3D geometrisinin oluşturulmasına yardımcı olacaktır. Nesnenin yüzeyinin detayları bir 3D tarayıcı kullanılarak yakalanabilir.

Yüksek - çözünürlük ve tam - kare kameralarla, bir fotogrametri sistemi size en yüksek kaliteli çıktıyı verebilir. Büyük çekim alanı ve hassas algoritmaları sayesinde, mesafe üzerinde biriken bağlantı hatalarını azaltabilir.

 

Scantech nasıl yardımcı olabilir?

Scantech teklifleri Mscan fotogrametri sistemi Büyük - ölçekli nesneleri taramak için, doğruluk ve ölçüm tekrarlanabilirliği yüksek gereksinimleri. MSCAN fotogrametri sistemi, 0.015 mm/m'ye kadar hacimsel bir doğruluk elde etmek için tek başına çalışabilir veya el tipi 3D tarayıcılarla çalışabilir.


Mscan

Scantech provides KSCAN composite 3D scanner

Ksan

Fotogrametriyi yeni bir seviyeye taşımak için Scantech, KSCAN kompozit 3D tarayıcı sağlar. Kızılötesi lazer taraması, mavi lazer taraması ve fotogrametri tek bir cihaza getirir.

Yüksek verimlilikte büyük ayrıntılarla son derece tekrarlanabilir tarama sonuçları sunar. Ölçüm söz konusu olduğunda, hem büyük - ölçek hem de küçük nesneler için uygundur.

İşte KSCAN 3D tarayıcının bir Gezegen Taşıyıcı Teçhizatı bir rüzgar türbini için. Bu tür bir gezegen taşıyıcı dişlisinin çapı genellikle 1 metreden daha büyüktür ve 1 metrik tondan daha ağırdır.

Genellikle, gezegen taşıyıcı dişlileri türleri değiştikçe, gezegen taşıyıcı dişlileri küçük partiler halinde üretilir. Mühendisler parçanın her ayrıntısını alabilir ve hassas 3D ölçüm sonuçları alabilir, Kscan - Magic 3D tarayıcı inşa edilmiş - fotogrametride,

İçerik genişletme

Fotogrametrik algoritma türleri

Fotogrametri sonuçlarını optimize etmek için, dikkatle küratörlü bir fotoğraf kümesi çok önemlidir ve gerekli verileri çıkarmak için yeterli bilgi sağlar. Bir kamera 2D'de bir sahne yakalarken, fotogrametri bir 3D model oluşturmak için bu görüntüleri analiz eder. Kapsamlı bir 3D modelini yeniden yapılandırmak için yeterli örtüşen görüntülere ihtiyaç vardır. Ancak, gereken fotoğraf sayısı nesnenin karmaşıklığına ve proje ihtiyaçlarına bağlıdır. Anahtar fotogrametri algoritmaları şunları içerir:

Özellik eşleştirme algoritmaları

Özellik Eşleştirme Algoritmaları, görüntülerdeki köşeler, kenarlar veya anahtar noktaları gibi farklı özellikleri titizlikle tespit eden ve farklı görüntülerdeki noktalar arasındaki yazışmaların oluşturulmasını kolaylaştıran üst üste binen görüntüler arasında karşılık gelen özellikleri tanımlar ve hizalama. Özellikleri doğru bir şekilde eşleştirerek, fotogrametrik sistemler daha sonra sahnenin üç - boyutsal yapısını hassasiyet ve sadakatle üçgenleyebilir ve yeniden yapılandırabilir.

Feature Matching Algorithms

Paket ayarı

Paket Ayarı Bir fotogrametrik kurulumda kameraların tahmini konumlarını ve yönlerini geliştirin. Gözlemlenen ve tahmin edilen görüntü özellikleri arasındaki eşitsizlikleri en aza indirerek, paket ayarı, yeniden yapılandırılmış 3D sahnenin tutarlılığını ve doğruluğunu sağlar.

Üçgenleme

Üçgenleme algoritmaları, fotogrametride 3D rekonstrüksiyonun temel taşını oluşturur. Bu algoritmalar, birden fazla görüntüde karşılık gelen noktalardan yansıtılan kesişen ışınları keserek sahnedeki üç - boyut koordinatını hesaplar. Üçgenleme yoluyla, fotogrametrik sistemler, nesnelerin ve yüzeylerin mekansal geometrisini doğru bir şekilde yeniden inşa edebilir ve ayrıntılı ve gerçekçi 3D modellerin oluşturulmasını sağlar.


Dijital Yükseklik Modeli (DEM) Üretimi

DEM nesil algoritmaları, stereo görüntü çiftlerini analiz ederek arazi noktalarının yükselmesini tahmin eder. Arazinin topografisini yeniden yapılandırmak için stereo eşleştirme, yoğun görüntü eşleştirme veya yapılandırılmış ışık taraması gibi yöntemler kullanılır.

Özellik Çıkarma

Özellik Çıkarma Algoritmaları Fotogrametrik verilerden gelen belirli nesneleri veya ilgili yapıları tanımlar ve çıkarır. Bu algoritmalar, uygulama gereksinimlerine bağlı olarak binaları, yolları, bitki örtüsünü veya diğer kültürel ve doğal özellikleri tespit edebilir ve tanımlayabilir. Özellik çıkarma, kentsel planlama, çevresel izleme ve afet yanıtı gibi görevler için değerli bilgilerin çıkarılmasını kolaylaştırır.

Fotogrametri uygulamaları

Fotogrametri'nin temel ilkeleri tutarlı kalırken, uygulamasına ilişkin olarak büyük ölçüde bir projenin bireysel gereksinimlerine bağlı iki temel kategori vardır.

Applications of photogrammetry

Renk 3D modelleme için fotogrametri

Kültürel miras koruması, mimari kavramsallaştırma, ürün tasarım şemaları ve sanal gerçeklik simülasyonlarının alemleri, gerçek - dünya senaryolarından gerçekçi bir şekilde tasvir etmek için fotogeralist oluşturma araçlarının kullanılmasını gerektirir. Genel bir kural olarak, çok sayıda piksel içeren son derece - ayrıntılı modeller kaliteyi ve hassasiyeti arttırır.

Fotogrametri yoluyla 3D modelleme için renk dahil etmek, kapsamlı bir izlenim veya tasvir toplu olarak yeniden yaratmak için çeşitli perspektifleri yakalayan bir dizi yüksek - sadakat renkli görüntüler temin etmekten oluşur. Bu adımı takiben, yakalanan bu görselleri titizlikle ayrıntılı 3D yapılara veya modellere birleştiren gelişmiş fotogrametrik yazılım sistemlerinin kullanılmasıdır. Daha sonra ilk yakalamalardan çıkarılan renk detaylarını entegre etmek, birincil konunun görünümünü otantik bir şekilde tekrarlamaya yardımcı olan bu hesaplanmış modellere doku verir.

Photogrammetry for color 3D modeling

Modelin son şekli genellikle kusurludur. Genel 3D tarayıcılar bazen parlak, şeffaf veya siyah yüzeylerle mücadele edebilir, ancak fotogrametri ile kaçınılmaz olarak başa çıkmak zorunda olduğunuz eser ve gürültü sayısı çok daha fazladır. Sonuç, HD dokuları olan bir modeldir, aynı zamanda çok fazla gürültü ve kusurlu geometriye sahip bir modeldir.

Geometrik rekonstrüksiyon tamamlandıktan sonra, orijinal görüntüden gelen renk bilgisi modelin yüzey dokusuna uygulanır. Bu, bir görüntüdeki renkleri 3D modelde karşılık gelen noktalarla eşlemeyi, böylece bir nesnenin veya sahnenin görsel olarak gerçekçi bir temsilini oluşturmayı içerir.

Photogrammetry for color 3D modeling
privacy settings Privacy settings
Manage Cookie Consent
To provide the best experiences, we use technologies like cookies to store and/or access device information. Consenting to these technologies will allow us to process data such as browsing behavior or unique IDs on this site. Not consenting or withdrawing consent, may adversely affect certain features and functions.
✔ Accepted
✔ Accept
Reject and close
X