PHOTOGRAMMETRY: KASAYSAYAN, PAMAMARAAN, URI, APLIKASYON - SCIENCE - 2025

Ang fotogrametr ed ay isang pamamaraan para sa pagkuha ng spatial na impormasyon mula sa mga imahe, lalo na ang mga aerial litrato, ngunit din ang nakuha sa lupa o sa ilalim ng dagat. Mula sa impormasyong ito ang mga sukat at posisyon ng kinakatawan na mga bagay ay nai-rate.

Ang mga larawan ng litrato ay flat, tulad ng ipinakita sa figure 1, ngunit sa pamamagitan nito posible na matantya, halimbawa, ang taas ng mga gusali o bato, alinman sa paggalang sa kalsada, dagat o iba pang punto. sanggunian.

Larawan 1. Isang pang-aerial image na kinuha upang magsagawa ng isang photogrammetric survey. Pinagmulan: Wikimedia Commons. Kuha ni D Ramey Logan

Ang paglikha ng mga imahe na napakalapit sa katotohanan ay hindi bago. Ang dakilang Leonardo da Vinci (1452-1519) ay isang tagapanguna ng pananaw, perpekto ang kanyang mga prinsipyo sa pamamagitan ng paggamit ng mga tinatawag na nawawalang mga puntos.

Ang mga nawawalang puntos ay ang mga lugar sa abot-tanaw kung saan magkatugma ang mga linya ng linya, na nagbibigay ng kalaliman sa manonood.

Ginawa ito ni Leonardo ng mga kuwadro at guhit na ginawa ng kamay, ngunit mula sa pagkakataong naimbento ang litrato, noong ika-19 na siglo, ang mga larawan ay nagsimulang magamit din para sa mga layuning pang-teknikal.

Gayon din ang ginawa nina Aimé Laussedat (1819-1907) at Albrecht Meydenbauer (1834-1921), na itinuturing na mga ama ng modernong photogrammetry. Nagtayo si Laussedat ng detalyadong topograpikong mga mapa sa 1850 sa pamamagitan ng superimposing iba't ibang mga pananaw sa isang plano.

Para sa kanyang bahagi, si Meydenbauer, na isang arkitekto, ay inilapat ang pamamaraan upang idokumento ang mga gusali, na, kung sirain, ay maaaring ganap na itayo salamat sa impormasyong nakaimbak.

Noong 1980s, ang modernong computing ay gumawa ng photogrammetry ng isang mahusay na paglukso pasulong, na pinaliit ang oras na kinakailangan para sa pagproseso ng imahe.

Paraan ng Photogrammetry

Malawak na nagsasalita, ang pamamaraan ay binubuo ng pagkuha ng mga imahe ng mga bagay, pagproseso ang mga ito at sa wakas ay isasalin ang mga ito. Ang mga pangunahing elemento upang ilarawan ang pangunahing prinsipyo ay ipinahiwatig sa figure 2:

Larawan 2. Pangunahing prinsipyo ng pagkuha ng isang imahe. Pinagmulan: F. Zapata.

Una sa lahat, kailangan mo ng isang sensor upang makuha ang imahe at isang lens din, upang ang bawat sinag ng ilaw mula sa isang punto ay tumama sa sensor sa parehong lugar. Kung hindi ito nangyari, ang point ay nakarehistro bilang isang overlay, na nagreresulta sa isang malabo o wala sa focus na imahe.

Upang maitaguyod muli ang bagay, tanging ang rectilinear ray na iginuhit ng itim sa figure 2 ay may interes sa photogrammetry.Ito ang pumasa sa puntong tinatawag na sentro ng pananaw sa lens.

Kung ang sinag na iyon, na dumidirekta mula sa bagay, ay dumadaan sa lens at naabot ang sensor, ang distansya na hinahangad.

Stereoscopic vision

Ang likas na pangitain ng mga tao ay stereoscopic. Nangangahulugan ito na malalaman natin ang mga distansya kung saan ang mga bagay, salamat sa katotohanan na pinoproseso ng utak ang mga nakunan na mga imahe at sinusuri ang mga kaluwagan.

Kaya kinukuha ng bawat mata ang isang bahagyang magkakaibang imahe, at pagkatapos ay ginagawa ng utak ang gawain ng pagbibigay kahulugan sa kanila bilang isa, na may kaluwagan at lalim.

Ngunit sa isang patag na pagguhit o litrato hindi posible na malaman kung gaano kalayo o kung gaano kalapit ang isang bagay, dahil nawala ang malalim na impormasyon, tulad ng ipinaliwanag sa graph sa Figure 3.

Tulad ng sinabi namin, ang punto ay nasa pangunahing sinag, ngunit walang paraan upang malaman kung ito ay mas malapit dahil ang bagay ay maliit, o kung ito ay malayo pa, ngunit kabilang ito sa isang bagay na mas malaki.

Larawan 3. Sa isang patag na imahe, ang lalim ng mga bagay ay hindi matukoy. Pinagmulan: F. Zapata.

Kaya, upang ayusin ang malapit na problema, kinuha ang dalawang bahagyang magkakaibang mga imahe, tulad ng ipinapakita sa ibaba sa figure 4.

Larawan 4. Ang intersection ng dalawang linya ay nagbibigay-daan sa amin upang mahanap ang totoong lokasyon ng punto sa espasyo. Pinagmulan: F. Zapata.

Alam ang intersection ng mga sinag sa pamamagitan ng tatsulok, ang posisyon ng bagay na kung saan sila nanggaling ay natuklasan. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na "point matching" at ginagawa ito gamit ang espesyal na idinisenyo algorithm, dahil kinakailangan upang ulitin ang pamamaraan sa lahat ng mga punto ng isang bagay.

Ang mga detalye tulad ng posisyon, anggulo at iba pang mga katangian ng camera ay isinasaalang-alang din upang makakuha ng magagandang resulta.

Mga Uri

Depende sa kung paano nakuha ang mga imahe, maraming mga uri ng photogrammetry. Kung ang mga imahe ay kinuha mula sa himpapawid, ito ay pang-air photogrammetry.

At kung sila ay kinuha sa lupa, ang pamamaraan ay tinatawag na terrestrial photogrammetry, na kung saan ay ang unang praktikal na aplikasyon ng pamamaraan.

Ang pang-eruplano na photogrammetry ay isa sa mga pinaka-malawak na ginagamit na sanga ngayon, dahil pinapayagan nito ang henerasyon ng lubos na tumpak na mga plano at mapa. Ang mga imahe ay maaari ring makuha sa pamamagitan ng isang satellite, kung saan pinag-uusapan natin ang espasyo o satellite photogrammetry.

Gayundin, ang photogrammetry ay inuri ayon sa mga instrumento na ginamit at paggamot na ibinigay sa imahe, na maaaring:

-Analog

-Analytics

-Digital

Sa analog photogrammetry, imaging at pagproseso ay ganap na optical at mechanical.

Sa analytical photogrammetry, ang mga frame ay analog ngunit naproseso sa computer. At sa wakas, sa digital photogrammetry, pareho ang frame at ang pagproseso ng sistema ay digital.

Photogrammetry vs. topograpiya

Nilalayon din ng topograpiya na kumatawan sa bukid o kanayunan sa isang eroplano, na nagtatampok ng mga punto ng interes. At sa kabaligtaran, kung kinakailangan, kunin ang mga punto ng eroplano at ilagay ito sa espasyo.

Para sa kadahilanang ito ang topograpiya at photogrammetry ay marami sa pangkaraniwan, subalit ang huli ay may ilang mga pakinabang:

- Ito ay halos palaging mas mura.

- Ang pagkuha ng data - survey - ay mas mabilis, naaangkop para sa mga malalaking lugar.

- Mas mahusay na gumagana sa napaka-magaspang na lupain, maliban kung sakop ng makapal na halaman.

- Lahat ng mga puntos ay nakarehistro nang pantay.

- Ang impormasyon ay maaaring mai-save at hindi kinakailangan upang bumalik sa bukid upang makuha ito muli.

Isang Photogrammetry ng Larawan

Sa pangkalahatan, hindi posible na muling pagbuo ng isang litratong litratista mula sa isang litrato, maliban kung ang iba pang mga karagdagang impormasyon ay ginagamit, dahil tulad ng nakita na natin, sa isang patag na imahe ay walang tala ng lalim.

Gayunpaman, ang mga imahe ay nagbibigay pa rin ng mahalagang impormasyon, kahit na may ilang mga paghihigpit.

Bilang isang halimbawa, ipagpalagay na nais mong makilala ang isang magnanakaw sa isang tindahan o bangko. Ang isang imahe mula sa camera ng pagsubaybay ay maaaring magamit upang matukoy ang taas at pagbuo ng taong gumawa ng krimen, sa pamamagitan ng paghahambing nito sa kilalang sukat ng muwebles o ibang tao sa imahe.

Larawan 5. Ang mga upuan ay magkatulad na laki at alam namin kaagad kung alin ang pinakamalapit. Sa kabilang banda, ang mga magkakatulad na linya sa sahig na nag-iisa sa distansya, ay nagbibigay ng pakiramdam ng lalim sa larawan. Pinagmulan: Pixabay.

Aplikasyon

Ang Photogrammetry ay malawak na inilalapat sa iba't ibang disiplina, tulad ng arkitektura, engineering at arkeolohiya, upang pangalanan ang iilan. Tulad ng ipinaliwanag dati, inilalapat ito sa forensic science at siyempre, para sa mga espesyal na epekto sa mga pelikula.

Sa engineering, ang mga magagandang imahe ay maaaring magbunyag ng impormasyon tungkol sa kaluwagan at pagsasaayos ng isang lupain, halimbawa. Narito ang ilang mga tiyak na lugar na may malaking interes:

-Study ng mga ruta ng komunikasyon.

-Pagtatatag ng mga ruta.

-Earth na paggalaw.

-Pagplano ng bayan.

-Study ng hydrographic basins.

-Aerial survey para sa pag-asam ng pagmimina.

Bilang karagdagan, ang photogrammetry ay isang pinapahalagahan na tool sa:

- Arkitektura : sa pagpapalaki ng mga monumento at gusali.

- Archaeology : upang muling itayo ang mga lumang gusali mula sa mga labi na napanatili ngayon.

- Zoology : tumutulong upang makagawa ng mga three-dimensional na mga modelo ng kasalukuyan at patay na mga hayop.

- Mekanismo : sa pagmomolde ng mga kotse, engine at lahat ng uri ng makinarya.

Mga Sanggunian

1. Adam Technologies Team Blog. Paano Gumagana ang Photogrammetry? Nabawi mula sa: adamtech.com.au.
2. Panlipunan, Inilapat na Geomatics. Mga diskarte sa Photogrammetric. Nabawi mula sa: armillary-geomatica.blogspot.com.
3. Photomodeler Technologies. Paano Gumagana ang Photogrammetry? Nabawi mula sa: photomodeler.com.
4. Quirós, E. 2014. Panimula sa Photogrammetry at Cartography na inilalapat sa Civil Engineering. Nai-publish ng University of Extramadura.
5. Sánchez, J. Panimula sa Photogrammetry. Unibersidad ng cantabria. Nabawi mula sa: ocw.unican.es.