Fotogrametria.
La fotogrametría es un método de medición que utiliza imágenes de objetos para determinar sus características. Tiene numerosas aplicaciones y es una forma popular de capturar información. El campo avanza gracias al uso generalizado de drones, que pueden llegar a áreas remotas y recopilar detalles sobre la tierra. Utilizando una serie de imágenes aéreas, la fotogrametría permite a los científicos realizar mediciones geométricas y métricas. En algunos casos, las imágenes se superponen para crear una imagen tridimensional.
La fotogrametría aérea se utiliza a menudo para determinar mapas topográficos. También utiliza medidas tomadas de fotografías aéreas para producir coordenadas tridimensionales. Los especialistas en este campo pueden usar esta información para crear un modelo completo de un objeto. La técnica se utiliza para la agrimensura y también se puede utilizar para medir especies de árboles.
El término fotogrametría tiene muchos sinónimos, que incluyen fotogrametría digital, fotogrametría digital y fotogrametría digital. Su definición también se refiere a digitalnu pracovnu stanicu (DPS). Además del DPS, la fotogrametría digital utiliza imágenes digitales para medir la longitud, el ancho y la profundidad de un objeto específico.
Otra aplicación de la fotogrametría es en los videojuegos. Su uso en videojuegos puede mejorar el realismo.
El campo de la fotogrametría.
El campo de la fotogrametría es un campo de la ciencia que combina fotografía y matemáticas para crear modelos 3D. El objetivo de la fotogrametría es crear representaciones precisas de objetos en el mundo. Los avances modernos en la fotogrametría digital han hecho que el proceso de calcular enormes cantidades de datos de imágenes sea práctico y eficiente. Estas herramientas permiten a los investigadores crear modelos 3D que sean fáciles de compartir. El proceso de crear un modelo 3D preciso requiere una cuidadosa coincidencia de imágenes y análisis. Es un tema que ha ocupado carreras académicas enteras.
Fotogrametría métrica
La fotogrametría métrica es un método para mapear un área geográfica utilizando mediciones precisas tomadas de fotografías y otra información. Los datos obtenidos de las mediciones fotogramétricas permiten a los científicos e ingenieros determinar las posiciones relativas de puntos y objetos. Se utiliza para varios fines, incluida la mapeo topográfico y el mapeo planimétrico. Generalmente se realiza en fotografías aéreas o terrestres. Hay dos tipos básicos de fotografías aéreas: las tomadas verticalmente y las tomadas casi verticalmente. Se supone que las fotografías aéreas son verticales si se mantienen verticalmente.
El método de fotogrametría métrica es una rama de la fotogrametría que se centra en la precisión. Utiliza un algoritmo especializado para reconocer objetivos en un área de interés y construir un modelo a partir de esos puntos. Los resultados de este método se pueden utilizar en una variedad de aplicaciones, incluidas la construcción, la ingeniería civil y la ciencia ambiental.
La fotogrametría métrica difiere de la fotogrametría estándar de varias maneras. No se basa en un número ilimitado de fotos;El número requerido dependerá de la complejidad de la escena, el tamaño del objeto y las necesidades del proyecto. Los ingenieros generalmente no necesitan cada píxel de una fotografía para crear un modelo preciso, pero sí necesitan una imagen de alta calidad del objeto.
La fotogrametría métrica es útil en muchos campos, incluidos los militares. Permite modelos geolocacionales precisos y requiere muy poco tiempo de procesamiento. Sus aplicaciones incluyen mapeo médico, de ingeniería y construcción, e incluso programas militares.
Triangulación
El uso del principio de triangulación en la fotogrametría permite el cálculo de la posición de un punto en tres dimensiones. Este proceso tiene en cuenta la posición de la cámara y los ángulos de puntería y se realiza tomando las líneas de intersección en el espacio. Para realizar el proceso, una cámara V-Stars debe ser calibrada. Esta calibración se produce como un subproducto de la medición.
La precisión de un subproducto fotogramétrico depende de cuán precisamente se triangulen los puntos. Los métodos de triangulación tradicionales utilizan puntos de control del suelo en el perímetro y el centro del área. Sin embargo, el advenimiento de los sistemas de posicionamiento global ha cambiado la forma en que se establecen los puntos de control del suelo. Las técnicas de fotogrametría de hoy requieren las últimas herramientas.
La triangulación aérea es un proceso más complicado que la triangulación radial, ya que implica una tercera dimensión. Para hacer esto, se utiliza un instrumento estereo-fotogramétrico sofisticado. Este instrumento está conectado a varios proyectores. El primer modelo debe configurarse con la orientación relativa y absoluta. Después de configurar el primer modelo, los otros dos se pueden colocar de la misma manera.
El concepto de fotogrametría tiene una larga historia. Leonardo da Vinci lo usó primero para determinar la perspectiva. Después de eso, un inventor francés llamado Aime Laussedat reconoció su potencial de mapeo. En 1867, el arquitecto prusiano Albrecht Medenbauer acuñó el término fotogrametría, que significa fotogrametría. Los términos fotograma y gramo están relacionados: fotograma = luz, gramo = dibujo, metry = medición.
Para realizar mediciones fotogramétricas precisas, un número mínimo de puntos bien distribuidos debe estar presente en una foto. Este número debe ser al menos veinte para medir con precisión un área completa. Los puntos deben distribuirse de manera uniforme a lo largo de la medición fotogramétrica, mientras que cincuenta puntos agrupados en una sola ubicación no se distribuirían de manera uniforme.
Superposiciones de punto de objeto
El problema del punto de objeto se superpone en la fotogrametría se refiere a la forma en que el software de correspondencia estéreo calcula las coordenadas a partir de imágenes bidimensionales. Para lograr una correspondencia estéreo perfecta, el punto de objeto debe estar presente en ambas imágenes. Cuantas más fotografías tengas, mayor será la probabilidad de que el punto sea en ambas imágenes. Sin embargo, más fotos también producen más despidos.
Para abordar este problema, puede tomar varias fotografías del área objetivo. Esto aumentará la precisión de las mediciones y reducirá el impacto de las malas mediciones. Los expertos recomiendan tomar al menos tres fotos del mismo objeto o objetivo. Además, es aconsejable tomar las fotografías adicionales de diferentes estaciones.
El uso de múltiples ángulos de cámara y extracción de punto de enlace en fotogrametría le permite usar muchas imágenes del mismo objeto, terreno o estructura para crear un modelo 3D. El principio de triangulación también se aplica en teodolitos y fotogrametría. Los teodolitos usan este principio para hacer mediciones de distancias. Sin embargo, la fotogrametría es mucho más flexible que los teodolitos.
La ubicación de la cámara es importante al medir objetos con mediciones superpuestas. También es importante considerar la geometría del objeto. Esto se debe a que las características geométricas pueden reducir la precisión de las mediciones. No se recomienda utilizar la misma ubicación de la cámara para múltiples fotografías del mismo objeto, especialmente si el objeto es retro-reflectante.
La fotogrametría a corta distancia es una técnica que utiliza una cámara que está más cerca del objeto. Este tipo de fotogrametría es similar a la fotogrametría aérea, pero utiliza un enfoque diferente. El objetivo de la fotogrametría de corto alcance es mapear la superficie de un objeto. Un enfoque de fotogrametría de alcance de alcance es particularmente útil para mapear estructuras de ingeniería, como puentes.
Precisión
La precisión es un factor importante a considerar al usar fotogrametría. La precisión de un modelo fotogramétrico depende de muchos factores, incluido el punto principal de las cámaras, la distancia de su sujeto, los coeficientes de distorsión de la lente y la configuración de imágenes. Afortunadamente, los avances recientes en la fotogrametría han permitido mejorar la precisión de estos mapas.
Sin embargo, la precisión de la fotogrametría no está exenta de problemas. La geometría de red de cámara incorrecta puede causar errores sistemáticos en las mediciones fotogramétricas. La geometría de la red de cámaras es el conjunto de configuraciones de imágenes para la red de cámaras. La configuración incluye distancia de tiro, líneas de base y porcentaje de superposiciones de fotos. El ángulo de incidencia e intersección de las cámaras también puede influir en la precisión. Los ingenieros civiles han examinado el impacto de estos entornos en la precisión de la fotogrametría.
La precisión de la fotogrametría aumenta con la convergencia de las cámaras y el número de puntos que se miden. La precisión de la fotogrametría también se puede aumentar con el uso de ángulos de rollo ortogonal. Los ángulos de rollo ortogonal, que requieren al menos dos imágenes con ángulos de +-90 grados, son cruciales para la precisión. De lo contrario, estas imágenes pueden tener correlaciones desfavorables que pueden causar inestabilidades en el ajuste de mínimos cuadrados.
Los desarrollos recientes en el campo de la fotogrametría lo han convertido en una herramienta valiosa en la reconstrucción de accidentes de tráfico. Con el uso de pequeños sistemas de aeronaves no tripulados (UAS), esta tecnología se ha convertido en una herramienta rentable y útil en la colección de imágenes aéreas. Aunque la precisión de los diagramas de escena de accidentes de escala creados a partir de imágenes Suas aún no se ha establecido completamente, los investigadores están evaluando la precisión de la fotogrametría para mejorar la seguridad y la eficiencia en la reconstrucción de la escena de accidentes.
Aplicaciones
La fotogrametría también se usa en películas y videojuegos. En las películas, la fotogrametría se usa para crear entornos de aspecto realista y activos de arte. Películas como Fight Club y The Matrix han incorporado la tecnología, dando a los cineastas más libertad creativa al diseñar los sets. Los videojuegos también se han beneficiado de esta tecnología, creando activos de arte de alta calidad y entornos realistas.
Otras aplicaciones de fotogrametría incluyen el monitoreo de entornos frágiles. El mapeo aéreo ahorra tiempo a los geólogos e ingenieros, mientras que la fotogrametría de precisión permite un intercambio fácil y digital de los resultados. También se utiliza para analizar el hundimiento de la tierra en áreas volcánicas y generar perfiles de estudio.