所述fotogrametr ED是用于提取来自图像的空间信息,特别是航空照片的技术,而且那些在陆地或海下服用。根据此信息,可以量化表示对象的尺寸和位置。
摄影图像是平坦的,如图1所示,但是通过它们,可以估计例如建筑物或岩石相对于道路,大海或其他地点的高度参考。
图1.进行摄影测量的航空影像。资料来源:维基共享资源。D Ramey Logan摄
创建与现实非常接近的图像并不是什么新鲜事。伟大的莱昂纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci,1452-1519年)是观点开创者,他利用所谓的消失点完善了他的原理。
消失点是水平线上平行线会聚的位置,使观看者有深度感。
莱昂纳多(Leonardo)用手工绘画作画,但从19世纪发明摄影的那一刻起,照片就开始用于技术用途。
被认为是现代摄影测量学之父的艾美·洛瑟达(AiméLaussedat)(1819-1907)和阿尔布雷希特·梅登鲍尔(Albrecht Meydenbauer)(1834-1921)也是如此。洛塞达特(Laussedat)通过在平面图上叠加不同的视角,于1850年构建了详细的地形图。
就他自己而言,作为建筑师的Meydenbauer将这项技术应用于建筑物的文件记录,如果建筑物被毁,由于存储的信息可以完全重建。
在1980年代,现代计算使摄影测量学有了长足的进步,从而最大限度地减少了图像处理所需的时间。
摄影测量法
从广义上讲,该方法包括拍摄对象的图像,对其进行处理并最终对其进行解释。描述基本原理的主要元素如图2所示:
图2.捕获图像的基本原理。资料来源:F. Zapata。
首先,需要一个传感器来捕获图像以及一个镜头,以便来自一个点的每束光线都在同一位置照射传感器。如果这没有发生,则将该点注册为覆盖图,从而导致图像模糊或焦点模糊。
为了重建物体,摄影测量中仅关注图2中用黑色绘制的直线射线,这是穿过镜头中称为透视中心的点。
如果直接从物体发出的光线穿过镜头并到达传感器,则是要寻找的距离。
立体视觉
人类的自然视觉是立体的。这意味着,由于大脑处理捕获的图像并评估浮雕,因此我们可以知道物体的距离。
因此,每只眼睛捕获的图像略有不同,然后大脑会进行处理,将它们解释为具有浮雕和深度的一只。
但是在平面图或照片中,由于丢失了深度信息,因此无法知道对象有多远或多近,如图3所示。
正如我们已经说过的那样,该点位于主光线上,但是由于物体较小,无法知道它是否更近,或者是否更远,但它属于更大的物体。
图3.在平面图像中,无法确定对象的深度。资料来源:F. Zapata。
因此,为解决紧密度问题,拍摄了两个略有不同的图像,如图4所示。
图4.两条线的交点使我们能够找到该点在空间中的真实位置。资料来源:F. Zapata。
通过三角剖分了解光线的交点,即可发现光线的物体位置。此过程称为“点匹配”,它是使用专门设计的算法完成的,因为有必要对一个对象的所有点重复该过程。
相机的位置,角度和其他特性等细节也被考虑在内,以获得良好的效果。
种类
根据获取图像的方式,有几种摄影测量方法。如果图像是从空中拍摄的,那就是航空摄影测量。
如果将它们放在地面上,则该技术称为地面摄影测量法,这是该技术的首次实际应用。
航空摄影测量术是当今使用最广泛的分支之一,因为它可以生成高度准确的平面图和地图。图像也可以通过卫星获取,在这种情况下,我们说的是空间或卫星摄影测量。
同样,摄影测量法根据使用的仪器和对图像的处理进行分类,可能是:
-模拟
-分析
-数字
在模拟摄影测量中,成像和处理完全是光学的和机械的。
在分析摄影测量中,这些帧是模拟的,但在计算机上进行了处理。最后,在数字摄影测量中,框架和处理系统都是数字的。
摄影测量与 地形
地形还旨在在平面上表示乡村或城市地形,以突出显示兴趣点。相反,如果有必要,将平面的点放在空间中。
因此,地形和摄影测量法有很多共同点,但是后者具有一些优点:
-几乎总是便宜。
-数据的获取-调查-更快,适合大面积。
-除非地形茂密,否则在非常崎terrain的地形上效果最佳。
-所有积分均等注册。
-信息可以保存,无需返回现场再次获取。
单图像摄影测量
通常,除非使用一些其他附加信息,否则不可能从单个照片中重建被拍摄的对象,因为正如我们已经看到的,在平面图像中没有深度记录。
尽管有一些限制,但是图像仍然提供了有价值的信息。
例如,假设您要在商店或银行中识别强盗。通过将监视摄像机的图像与已知大小的家具或其他人的图像进行比较,可以使用来自监视摄像机的图像来确定犯罪者的身高和体格。
图5.椅子大小相同,我们立即知道哪一个是最近的。另一方面,在距离上会聚的地板上的平行线为照片增添了深度感。资料来源:
应用领域
摄影测量法被广泛地应用于各种学科,例如建筑,工程和考古学。如前所述,它已应用于法医学,当然也可用于电影中的特殊效果。
在工程中,例如,良好的图像可以显示有关地形起伏和配置的信息。以下是一些令人感兴趣的特定领域:
-研究通讯路线。
-建立路线。
-地球运动。
-城市规划。
-水文盆地研究。
-采矿勘探的航空调查。
此外,摄影测量法在以下方面是非常受赞赏的工具:
- 建筑:建造古迹和建筑物。
- 考古学:从今天保存的遗迹中重建旧建筑物。
- 动物学:有助于制作当前和已灭绝动物的三维模型。
- 机械:在汽车,发动机和各种机械的建模中。
参考文献
- 亚当技术团队博客。摄影测量学如何工作?摘自:adamtech.com.au。
- 浑仪,应用地球动力学。摄影测量技术。从以下网站恢复:armillary-geomatica.blogspot.com。
- Photomodeler技术。摄影测量学如何工作?从以下位置恢复:photomodeler.com。
- Quirós,E.,2014年。《摄影测量学和制图学概论》,《土木工程学》。由Extramadura大学发行。
- Sánchez,J.摄影测量概论。坎塔布里亚大学。从以下网站恢复:ocw.unican.es。