Фотограмметрія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Фотограмме́трія (грец. φως, у родовому відмінку φοτος — світло, γραμμα — написання, μετρεω — вимірюю) — наука, котра вивчає явища, форми й положення різних предметів у просторі, об'єкти та їх розміри шляхом вимірювань їх фотографічного зображення.

Фотограмметрія застосовується в геодезії, картографії, військовій справі, космічних дослідженнях.

За способом отримання знімків розрізняють наземну фотограмметрію та аерофотограмметрію.

Положення сфотографованого об’єкта визначають залежністю між координатами точок на фотознімку і об'єкта в натурі. Фотограмметрія широко застосовується для створення карт Землі, інших планет і Місяця, вимірювання геологічних елементів залягання порід і документації гірничих виробок, вивчення морських хвиль і течій і виконання підводних зйомок, проектування, зведення і експлуатації інж. споруд, у військовій справі тощо.

Методи фотограмметрії[ред.ред. код]

Фотограмметрія використовує методи багатьох дисциплін, включаючи оптику та проективну геометрію.

Тривимірні координати визначають положення об'єкта в тривимірному просторі. Координати зображення визначають положення точок об'єкта на плівці або цифровому сенсорі зображення. Просторова орієнтація[1] камери визначається її розташуванням в просторі і напрямком її поля зору. Внутрішні параметри камери визначають геометричні параметри процесу зображення. В основному це фокусна відстань об'єктиву, але також можуть бути параметри дисторсії об'єктиву. Далі важливу роль відіграють додаткові дані спостереження: отримані за допомогою масштабної шкали, відомі відстані між двома точками в просторі, або відомі точки прив'язки, що створюють зв'язок із базовими одиницями вимірювання.

Алгоритми, що застосовуються в фотограмметрії зазвичай намагаються мінімізувати суму квадратичних похибок визначення координат і відносного зміщення контрольних точок. Така мінімізація відома англ. як "bundle adjustment" і часто здійснюється за допомогою алгоритму Левенберга-Марквардта[en].

Стереофотограмметрія[ред.ред. код]

Окремий випадок, що називається стереофотограмметрією, передбачає визначення тривимірних координат точок об'єкта на основі вимірювань зроблених за допомогою двох або більше фотографій отриманих з різних позицій (див. стереозображення). На кожному з зображень визначаються спільні точки. Лінію зору (або промінь) можна побудувати від місця розташування камери до точки об'єкта. Перетин таких променів (триангуляція) визначає тривимірне розташування точки. Більш складні алгоритми можуть враховувати додаткову інформацію про сцену, що відома a priori, наприклад симетрію, в деяких випадках це дозволяє реконструювати тривимірні координати лише з однієї позиції камери. Стереофотограмметрія розвивається як потужна безконтактна техніка вимірювання для визначення динамічних характеристик і форми коливання структур, що не обертаються[2][3] і обертаються.[4][5]

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

  • Аналітична та цифрова фотограмметрія : Навч. посіб. для студ. вузів / О. Л. Дорожинський; Нац. ун-т "Львів. політехніка". - Л., 2002. - 163 c. - Бібліогр.: 27 назв.
  • Математичні моделі аналітичної та космічної фотограмметрії : монографія / О. Л. Дорожинський ; М-во освіти і науки України, Нац. ун-т "Львів. політехніка". – Львів : Вид-во Львів. політехніки, 2015. – 144 с. : іл. – Бібліогр.: с. 139-142 (71 назва). – ISBN 978-617-607-703-9
  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.
  • Наземне лазерне сканування в фотограмметрії : навч. посіб. / О. Л. Дорожинський ; М-во освіти і науки України, Нац. ун-т "Львів. політехніка". – Львів : Вид-во Львів. політехніки, 2014. – 96 с. : іл. – тит. арк. парал. англ. – Бібліогр.: с. 77-81 (69 назв). – ISBN 978-617-607-617-9
  • Основи фотограмметрії : Підруч. / О. Л. Дорожинський; Нац. ун-т "Львів. політехніка". - Л., 2003. - 212 c. - Бібліогр.: 28 назв.
  • Фотограмметрія і дистанційне зондування Землі : навч. посіб. / С. М. Білокриницький ; Чернівец. нац. ун-т ім. Юрія Федьковича. — Чернівці : Рута, 2007. — 319 с. : іл., табл. ; 20 см. — Бібліогр.: с. 314—315 (22 назви). — 300 пр. — ISBN 978-966-568-915-7.
  • Фотограмметрія : навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл. / О. Л. Дорожинський, Р. Тукай ; М-во освіти і науки України, Нац. ун-т "Львів. політехніка". – Л. : Вид-во Нац. ун-ту "Львів. політехніка", 2008. – 332 с. : іл. – Бібліогр.: с. 323-325 (77 назв). – ISBN 978-966-553-688-8
  • П'ятимовний словник основних термінів і визначень з геодезії, фотограмметрії та картографії / Крохмаль Є. М., Левицький І. Ю., Благонравіна Л. О., Харківський державний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва . — Харків: Б.в., 1995. — 145 с.
  • Іванчук О.М. Фотограмметричний метод оперативного опрацювання РІ стереопар для кількісної оцінки мікроповерхонь’ твердих тіл // Вісник геодезі картографії.-Київ.-1998.-№ 2.-С.51-53.
  • Шостак A.B., Іванчук О.М. Деякі питання фотограмметрiї моделювання фрактографічних поверхонь // Геодезія, картографія аерофотознімання.- Львів,- 1999.-№ 59.-С.89-94.
  • Іванчук О.М. Вибір оптимальних параметрів РЕМ-знімання дослідженнях шорсткості шліфованих поверхонь твердих стереофотограмметричним методом // Матеріали міжнар. наук, конф,- Львів,- 2. С.256-259.
  • Финковский В.Я., Мельник В.H., Иванчук О.М. К теории фотограметрической обработки РЭМ-снимков Н Геодезия и картография.-Москва,-19 № 2.-С.29-33.
  • Мельник В.Н., Иванчук О.М., Соколов В.Н. Стереофотограмметрическая обработка РЭМ-изображений // Тезисы докладов IV Всесоюзного симпозиума РЭМ. М.-1984.-С.45.
  • Мельник В.H., Иванчук О.М., Соколов В.Н. Метод фотограмметрии в Р^ теория, возможности, ограничения // Тезисы XIII Всесоюзной конференции электронной микроскопии. М.-1987.-С.523-524. : -
  • Мельник В.H., Соколов В.H., Шебатинов М.П., Иванчук О.М. Аналог погрешностей стереоизмерений в растровой электронной микроскопии // Изв. СССР. Сер.физическая.-1987.-№ 3.-С.468-474.
  • Мельник В.H., Иванчук О.М., Максимюк Ю.Й. Калибровка геометрических искажений РЭМ-снимков // Геодезия и фотограмметрия,- Ростов н/Д: Рост.ш строит.ин-т.-1990.-С. 37-44.

Примітки[ред.ред. код]

  1. Ina Jarve, Natalja Liba. The Effect of Various Principles of External Orientation on the Overall Triangulation Accuracy. TECHNOLOGIJOS MOKSLAI. Estonia. #86, 2010, pp. 59-64. 
  2. Sužiedelytė-Visockienė, Jūratė (1 March 2013). Accuracy analysis of measuring close-range image points using manual and stereo modes. Geodesy and Cartography 39 (1). с. 18–22. doi:10.3846/20296991.2013.786881 — через Taylor and Francis+NEJM. 
  3. Baqersad, Javad; Carr, Jennifer та ін. (April 26, 2012). Dynamic characteristics of a wind turbine blade using 3D digital image correlation Proceedings of SPIE 8348. 
  4. Lundstrom, Troy; Baqersad, Javad; Niezrecki, Christopher; Avitabile, Peter (1 January 2012). Topics in Modal Analysis II, Volume 6. Springer, New York, NY. с. 269–275. doi:10.1007/978-1-4614-2419-2_26 — через link.springer.com. 
  5. Lundstrom, Troy; Baqersad, Javad; Niezrecki, Christopher (1 January 2013). Special Topics in Structural Dynamics, Volume 6. Springer, New York, NY. с. 401–410. doi:10.1007/978-1-4614-6546-1_44 — через link.springer.com.