Фотограмметрия
Фотограмме́трия (от
Существует два основных направления в фотограмметрии:
- создание (и других космических объектов) по снимкам (фототопография),
- решение прикладных задач в архитектуре, строительстве, медицине[2], криминалистике и т. д. (наземная, прикладная фотограмметрия)[3].
Фотограмметрия появилась в середине XIX века, практически одновременно с появлением самой
Области применения фотограмметрии
Фотограмметрия находит применение в различных видах деятельности:
- создание топографических карт и ГИС;
- геологические изыскания;
- эрозии, наблюдения за изменениями растительного покрова, изучение морских течений);
- проектирование и строительство зданий и сооружений;
- археологические раскопки[4];
- киноиндустрия (совмещение игры живых актёров с компьютерной анимацией, например, в фильмах «Бойцовский клуб»[источник не указан 2813 дней], «Аватар» и других);
- автоматизированное построение пространственных моделей объекта по снимкам;
- в военном деле: для создания топографических и специальных карт, фотодокументов, сгущения опорных геодезических сетей, определения координат целей и своих войск, исследования траекторий и скоростей полёта снарядов и ракет и другого[5];
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fd/Hovrino_hospital_2017-11.stl/220px-Hovrino_hospital_2017-11.stl.png)
- компьютерные игры (создание трёхмерных моделей игровых объектов, создание реалистичных ландшафтов; примеры использования: Resident Evil 7: Biohazard, World of Tanks).
Общие принципы фотограмметрии
Фотограмметрия использует способы и приёмы различных дисциплин, в основном, заимствованные из оптики и проективной геометрии.
В простейшем случае пространственные
Алгоритмы, применяемые в фотограмметрии, имеют целью минимизировать сумму квадратов множества ошибок, решаемую обычно с помощью алгоритма Левенберга — Марквардта (или метода связок[англ.]), основанного на решении нелинейных уравнений методом наименьших квадратов.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/thumb/b/b0/Photogrammetry.png/400px-Photogrammetry.png)
На схеме показаны четыре основных типа данных, которые могут быть как входными, так и выходными при производстве фотограмметрических работ:
- пространственные координаты определяют положение точек объекта в пространстве;
- координаты на фотографии определяют положения точек объекта на аналоговом или цифровом снимке;
- элементы внешнего ориентирования фотоаппарата определяют его положение в пространстве и направление съёмки;
- элементы внутреннего ориентирования определяют геометрические характеристики процесса съёмки.
К элементам внешнего ориентирования относятся трёхмерные координаты центра проекции, продольный и поперечный углы наклона снимка и угол поворота.
К элементам внутреннего ориентирования относятся, в первую очередь, фокусное расстояние объектива (хотя может учитываться и характер искажений, вносимых при съёмке: например, дисторсия объектива, деформация фотоматериала и пр.) и двухмерные координаты главной точки.
Дополнительные наблюдения помогают точнее определять расстояния и координаты точек объекта, а также уточнять масштабы и саму систему координат.
Достоинства фотограмметрии
- Высокая точность измерений;
- Высокая степень автоматизации процесса измерений и связанная с этим объективность их результатов;
- Большая производительность (поскольку измеряются не сами объекты как таковые, а лишь их изображения);
- Возможность дистанционных измерений в условиях, когда пребывание на объекте небезопасно для человека.
См. также
- Цифровая фотограмметрическая станция
- Аэрофотосъёмка
- Стереоскопия
- Триангуляция
- Ортофотоплан
- Цифровая модель рельефа
- PHOTOMOD
- Универсальные стереофотограмметрические приборы
Софт для фотограмметрии
- 3DF Zephyr
- Metashape
- Meshroom
- Reality Capture
Примечания
- ↑ Фотокинотехника, 1981, с. 358.
- ↑ С.Миров, А. Иванов, Т. Огурцова, Е. Дюкенджиев. Применение данных дистанционного зондирования в подометрии // 4-я Международная конференция пользователей ЦФС PHOTOMOD : Сборник тезисов докладов. — 2004. — С. 25—28. Архивировано 19 февраля 2015 года.
- ↑ Михайлов А. П., Чибуничев А. Г. Курс лекций по фотограмметрии МИИГАиК . Ракурс (26 марта 2013). Дата обращения: 19 декабря 2014. Архивировано из оригинала 15 сентября 2015 года.
- ↑ Л. В. Быков, А. Л. Быков, М. В. Лашов, Л. В. Татаурова. Геодезическое обеспечение археологических исследований Архивная копия от 8 апреля 2014 на Wayback Machine. Вестник Омского университета. № 3 (65), 2012 г. — С. 85-93.
- ↑ Фотограмметрия // Военная энциклопедия / Грачёв П. С.. — Москва: Военное издательство, 2004. — Т. 8. — С. 281.
Литература
- Алексапольский Н. М. Фотограмметрия: Часть 1 / Под общ. ред. доктора технич. наук проф. А. Н. Лобанова. — М.: Геодезиздат, 1956. — 412 с. — 3600 экз.
- Е. А. Иофис. Фотокинотехника. — М.: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 358. — 449 с. — 100 000 экз.
- А. Н. Лобанов. Фотограмметрия / Н. Т. Куприна, 3. Н. Чумаченко. — М.: «Недра», 1984. — 552 с. — 7900 экз.