FOTOGRAMETRI: TARIHÇE, YÖNTEM, TÜRLER, UYGULAMALAR - BILIM - 2025

Fotogrametr ed bir görüntülerden uzamsal bilgiyi, özellikle hava fotoğrafları ayıklanması için teknik, ancak karada veya deniz altında çekilen zamanda bu olduğunu. Bu bilgilerden, temsil edilen nesnelerin boyutları ve konumları ölçülür.

Fotoğrafik görüntüler, şekil 1'de gösterildiği gibi düzdür, ancak bunlar aracılığıyla, örneğin, yol, deniz veya başka bir noktaya göre binaların veya kayaların yüksekliğini tahmin etmek mümkündür. referans.

Şekil 1. Bir fotogrametrik araştırma yapmak için alınmış bir havadan görüntü. Kaynak: Wikimedia Commons. D Ramey Logan'ın fotoğrafı

Gerçeğe çok yakın görüntülerin yaratılması yeni değil. Büyük Leonardo da Vinci (1452-1519), ufuk noktalarının kullanılmasıyla prensiplerini mükemmelleştiren bir perspektif öncüsü oldu.

Ufuk noktaları, izleyiciye derinlik hissi veren, paralel çizgilerin birleştiği yerlerdir.

Leonardo bunu elle yaptığı resim ve çizimlerle yaptı, ancak 19. yüzyılda fotoğrafın icat edildiği andan itibaren fotoğraflar da teknik amaçlarla kullanılmaya başlandı.

Aimé Laussedat (1819-1907) ve Albrecht Meydenbauer (1834-1921), modern fotogrametrinin babaları olarak kabul edildi. Laussedat, 1850'de bir plan üzerine farklı perspektifler ekleyerek ayrıntılı topografik haritalar oluşturdu.

Mimar olan Meydenbauer ise bu tekniği, depolanan bilgiler sayesinde yıkılırsa tamamen yeniden inşa edilebilecek binaları belgelemek için uyguladı.

1980'lerde modern bilgi işlem, fotogrametriyi büyük bir sıçrama yaparak görüntü işleme için gereken süreyi en aza indirdi.

Fotogrametri yöntemi

Genel olarak, yöntem nesnelerin görüntülerini almak, onları işlemek ve sonunda yorumlamaktan oluşur. Temel prensibi tanımlayan ana unsurlar şekil 2'de gösterilmiştir:

Şekil 2. Bir görüntü yakalamanın temel prensibi. Kaynak: F. Zapata.

Her şeyden önce, görüntüyü yakalamak için bir sensöre ve ayrıca bir merceğe ihtiyacınız var, böylece bir noktadan gelen her ışık ışını sensöre aynı yerde çarpıyor. Bu olmazsa, nokta bir kaplama olarak kaydedilir ve bulanık veya odak dışı bir görüntüye neden olur.

Objeyi yeniden yapılandırmak için, fotogrametride sadece şekil 2'de siyah olarak çizilen doğrusal ışın ilgi çekicidir.Bu, mercekte perspektif merkezi denilen noktadan geçen noktadır.

Direkt cisimden geçen ışın mercekten geçip sensöre ulaşırsa aranan mesafedir.

Stereoskopik görüş

İnsanın doğal görüşü stereoskopiktir. Bu, beynin yakalanan görüntüleri işlemesi ve kabartmaları değerlendirmesi sayesinde nesnelerin ne kadar mesafe olduğunu bilebileceğimiz anlamına gelir.

Böylece her göz biraz farklı bir görüntü yakalar ve sonra beyin onları rahatlama ve derinlikle tek bir görüntü olarak yorumlama işini yapar.

Ancak düz bir çizimde veya fotoğrafta, Şekil 3'te grafiksel olarak açıklandığı gibi, derinlik bilgisi kaybolduğundan, bir nesnenin ne kadar uzakta veya ne kadar yakın olduğunu bilmek mümkün değildir.

Söylediğimiz gibi, nokta ana ışın üzerindedir, ancak nesne küçük olduğu için mi yoksa daha mı yakın olduğunu bilmenin bir yolu yoktur, ancak daha büyük bir şeye aittir.

Şekil 3. Düz bir görüntüde nesnelerin derinliği belirlenemez. Kaynak: F. Zapata.

Bu nedenle, yakınlık sorununu gidermek için, aşağıda Şekil 4'te gösterildiği gibi, biraz farklı iki resim çekilir.

Şekil 4. İki çizginin kesişimi, noktanın uzayda gerçek konumunu bulmamızı sağlar. Kaynak: F. Zapata.

Nirengi ile ışınların kesişimini bilerek, geldikleri nesnenin konumu keşfedilir. Bu prosedüre "nokta eşleştirme" denir ve prosedürü bir nesnenin tüm noktaları ile tekrarlamak gerektiğinden, özel olarak tasarlanmış algoritmalar kullanılarak yapılır.

İyi sonuçlar elde etmek için kameranın konumu, açısı ve diğer özellikleri gibi detaylar da dikkate alınır.

Türleri

Görüntülerin nasıl elde edildiğine bağlı olarak birkaç tür fotogrametri vardır. Görüntüler havadan alınıyorsa hava fotogrametrisidir.

Ve yerde alınırlarsa, tekniğe karasal fotogrametri denir ve tekniğin ilk pratik uygulamasıdır.

Hava fotogrametrisi, son derece hassas planların ve haritaların oluşturulmasına izin verdiği için günümüzde en yaygın kullanılan dallardan biridir. Görüntüler bir uydu aracılığıyla da elde edilebilir, bu durumda uzay veya uydu fotogrametrisinden bahsediyoruz.

Aynı şekilde, fotogrametri, kullanılan aletlere ve görüntüye uygulanan tedaviye göre sınıflandırılır.

-Analog

-Analytics

-Dijital

Analog fotogrametride, görüntüleme ve işleme tamamen optik ve mekaniktir.

Analitik fotogrametride çerçeveler analogdur ancak bilgisayarda işlenir. Ve son olarak, dijital fotogrametride hem çerçeve hem de işleme sistemi dijitaldir.

Fotogrametri vs. topografya

Topografya aynı zamanda bir düzlemde kırsal veya kentsel araziyi temsil etmeyi ve ilgi çekici noktaları vurgulamayı amaçlamaktadır. Ve tersine, gerekirse, uçağın noktalarını alıp uzaya yerleştirin.

Bu nedenle topografya ve fotogrametrinin pek çok ortak noktası vardır, ancak ikincisinin bazı avantajları vardır:

- Neredeyse her zaman daha ucuzdur.

- Veri toplama - anket - daha hızlıdır, geniş alanlar için uygundur.

- Kalın bitki örtüsüyle kaplı olmadığı sürece çok engebeli arazide en iyi şekilde çalışır.

- Tüm puanlar eşit olarak kaydedilir.

- Bilgiler kaydedilebilir ve tekrar elde etmek için sahaya geri dönmeye gerek yoktur.

Tek Görüntü Fotogrametrisi

Genel olarak, fotoğraflanmış bir nesneyi tek bir fotoğraftan yeniden oluşturmak mümkün değildir, başka ek bilgiler kullanılmadıkça, çünkü daha önce gördüğümüz gibi, düz bir görüntüde derinlik kaydı yoktur.

Yine de görüntüler, bazı kısıtlamalara rağmen hala değerli bilgiler sağlıyor.

Örnek olarak, bir mağazada veya bankada bir soyguncuyu tanımlamak istediğinizi varsayalım. Gözetleme kamerasından alınan bir görüntü, suçu işleyen kişinin boyunu ve vücut yapısını, görüntüdeki bilinen mobilya veya diğer insanlarla karşılaştırarak belirlemek için kullanılabilir.

Şekil 5. Sandalyeler aynı boyuttadır ve hangisinin en yakın olduğunu hemen anlarız. Öte yandan zeminde birbirine yaklaşan paralel çizgiler fotoğrafta derinlik hissi veriyor. Kaynak: Pixabay.

Uygulamalar

Fotogrametri, mimarlık, mühendislik ve arkeoloji gibi çeşitli disiplinlerde yaygın olarak uygulanmaktadır. Daha önce de açıklandığı gibi, adli bilimlerde ve tabii ki filmlerde özel efektler için uygulanmaktadır.

Mühendislikte iyi görüntüler, örneğin bir arazinin rahatlaması ve konfigürasyonu hakkında bilgi verebilir. İşte büyük ilgi gören bazı belirli alanlar:

-İletişim yollarının incelenmesi.

- Güzergahların oluşturulması.

-Dünya hareketleri.

-Şehir ve Bölge Planlama.

-Hidrografik havzaların çalışması.

- Maden arama için havadan sörveyler.

Ek olarak, fotogrametri aşağıdaki alanlarda çok takdir edilen bir araçtır:

- Mimari : anıtların ve binaların yükselmesinde.

- Arkeoloji : Eski binaları bugün korunan kalıntılardan yeniden inşa etmek.

- Zooloji : Mevcut ve soyu tükenmiş hayvanların üç boyutlu modellerinin yapılmasına yardımcı olur.

- Mekanik : otomobillerin, motorların ve her türlü makinenin modellenmesinde.

Referanslar

1. Adam Teknolojileri Ekibi Blogu. Fotogrametri Nasıl Çalışır? Adamtech.com.au adresinden kurtarıldı.
2. Armillary, Uygulamalı Jeomatik. Fotogrametrik teknikler. Armillary-geomatica.blogspot.com adresinden kurtarıldı.
3. Photomodeler Teknolojileri. Fotogrametri Nasıl Çalışır? Kurtarıldı: photomodeler.com.
4. Quirós, E. 2014. İnşaat Mühendisliğinde uygulanan Fotogrametri ve Kartografiye Giriş. Extramadura Üniversitesi tarafından yayınlandı.
5. Sánchez, J. Fotogrametriye Giriş. Cantabria Üniversitesi. Kurtarıldı: ocw.unican.es.