پردازش تصاویر دوربین رقومی UltraCAMD در نرم افزار فتومد

مقدمه

استفاده از دوربینهای رقومی عکسبرداری هوایی جهت تهیه نقشه بروش فتوگرامتری چندیست که در دنیا مطرح شده و جنبه کاربردی بخود گرفته است. یکی از این دوربینها دوربین UltraCAM می باشد که توانسته است گوی سبقت را از رقبایی همچون DMC از کمپانی ZEISS و ADS40 از کمپانی LEICA برباید. حدود 40 دوربین UltraCAM در سطح دنیا مشغول بکار می باشد که یکی از آنها در کشورمان ایران، مدتیست که مشغول به تصویر برداری شده است. از قابلیتهای بارز این دوربین علاوه بر رقومی بودن آن، زمین مرجع نمودن مسقیم از طریق اندازه گیری پارامترهای توجیه خارجی )، ،(X0,Y0,Z0, بوده که این عمل با بهره گیری از GPS و IMU نصب شده در هواپیما انجام خواهد شد. بزودی نیز بازار فتوگرامتری کشور نیز با بکار گیری تصاویر اخذ شده توسط این دوربین تفاوت میان تصاویر آنالوگ اسکن شده و عملیات طاقت فرسای زمینی را با تصاویر رقومی و زمین مرجع نمودن مستقیم، احساس خواهد کرد. بطوری که در بیشتر مواقع استفاده از تصاویر رقومی بهمراه پارامترهای توجیه خارجی جایگذین بسیار مناسب و اجتناب ناپذیری برای تصاویر آنالوگ اسکن شده خواهد بود. در این دوربین با وجود ابزارهایی همچون CCNS و AeroControl ماموریت پرواز دقیقتر و نزدیکتر به طراحی از قبل انجام شده می باشد و کار هدایت دوربین نیز در مقایسه با دوربینهای آنالوگ ساده تر انجام خواهد شد. یکی از مسایل حائز اهمیت در این زمینه پردازش تصاویر اخذ شده توسط دوربین UltraCAM می باشد. نرم افزار فتومد را می توان بعنوان راه حل مناسبی برای پردازش این گونه تصاویر بشمار آورد چراکه این نرم افزار قابلیت توجیه داخلی تصاویر رقومی را دارا بوده و امکان توجیه نسبی و مطلق تصاویر با استفاده از صرفا پارامترهای توجیه خارجی در این نرم افزار وجود دارد. البته با وجود نقاط کنترل زمینی می توان بصورت تلفیقی یعنی با در نظر گرفتن توام نقاط کنترل زمینی و پارامترهای توجیه خارجی  بدست آمده از GPS/IMU، عملیات توجیه مطلق را در سیستم مختصات و سیستم تصویر مورد نظر انجام داد.

تبدیل و نظارت در فتوگرامتری

تبدیل و نظارت در فتوگرامتری بدون نیاز به توجیحات نسبی و مطلق

با استفاده از اطلاعات مثلث بندی در قالب PAT-B

چکیده

در میان نرم افزارهای کاملا رقومی فتوگرامتری که عمل مثلث بندی را انجام می دهند فرمت مشترکی برای تبادل اطلاعات وجود دارد که اصطلاحا به PAT-B معروف می باشد. انتقال اطلاعات از نرم افزاری به نرم افزار دیگر اساسا برای احیاء تمامی محاسبات مثلث بندی و تشکیل مدلها بدون نیاز به توجیحات دوباره می باشد(Load کردن مدل). البته با وجود زبان مشترکی همانند PAT-B انجام دوباره توجیحات نسبی و مطلق نه تنها کاری منطقی نبوده بلکه باعث مخدوش شدن دقت بدست آمده توسط مثلث بندی اولیه می شود و مستلزم صرف زمانی نزدیک به زمان صرف شده برای مثلث بندی اولیه می باشد. از این موضوع می توان در بحث تبدیل و ترسیم مدلها استفاده لازم را برد. بطوری که شرکتهای مشاور در صورت دارا بودن سیستمهای فتوگرامتری کاملا رقومی حمایت کننده از این زبان مشترک، دیگر نیازی به توجیحات نسبی و مطلق نخواهند داشت و از این طریق قادر خواهند بود تمامی مدلها را با دقتی برابر با دقت مثلث بندی احیاء نموده و عملیات تبدل را آغاز نمایند. لازم بذکر است که این امر باعث یکپارچگی دقت کار شرکتهای مشاور در زمینه توجیحات خواهد شد، چراکه شرکتهای مشاور مدلها را دقیقا بر اساس توجیحات مثلث بندی سازمان نقشه برداری Load خواهند نمود. در بحث نظارت بر کار شرکتهای مشاور نیز این مساله کاربرد فراوانی داشته که در این مقاله مفصل مورد بحث قرار خواهد گرفت.

مقدمه

همانطور که می دانیم بعد از انجام عملیات مثلث بندی هوایی تمامی تصاویر، حتی تصاویری که نقاط کنترل زمینی نداشته اند، دارای پارامترهای توجیه خارجی بوده و توجیحات نسبی و مطلق برای تمامی تصاویر انجام شده است. حال در صورت استفاده از نرم افزار های رقومی فتوگرامتری، می توان برای ترسیم مدلها از خروجی مثلث بندی استفاده نمود و با حفظ توجیحات نسبی و مطلق انجام شده در مرحله مثلث بندی، شروع به ترسیم مدلها جهت تبدیل آنها به نقشه نمود. البته این امکان در دستگاههای تبدیل تحلیلی نیز وجود دارد ولی با این تفاوت که در این نسل از دستگاههای فتوگرامتری فقط می توان مدلها را بصورت تک تک با بهره گیری از خروجی مثلث بندی احیاء نموده و عملیات ترسیم را آغاز نماییم. در صورتی که در نرم افزار های کاملا رقومی (مانند PHOTOMOD ،Inpho و Intergraph) تمامی مدلها را یکجا احیاء کرده و بصورت توجیه شده در حافظه خود نگه می دارد و هر زمان که عامل تبدیل اراده نماید، قادر خواهد بود مدل موردنظر خود را از بانک نگهداری مدلها فراخوانده (Load کرده) و شروع به ترسیم آن نماید.

ماهیت و شکلهای مختلف فرمت PAT-B بعنوان خروجی مثلث بندی

همانطور که در  بالا  ذکر شد  خروجی  مثلث  بندی باندل اجسمنت  اصولا  شامل  پارامترهای  توجیه  خارجی  تصاویر می باشد. بنابراین  می توان   فرمت  PAT-B   را شامل  سه   پارامتر    انتقال   (X0,Y0,Z0)   و   سه  پارامتر   دوران )  (Omega, Phi, Kappa (شکل 1و2و3) برای مرکز تصویر هر تصویر دانست. البته لازم بذکر است که ماهیت خروجی مثلث بندی، شش پارامتر ذکر شده در بالا می باشد و ممکن است این پارامترهای به صورت های مختلفی در قالب فرمت PAT-B بیان شود. بفرض مثال گاهی اوقات بجای ذکر مستقیم سه پارامتر دوران عناصر ماتریس دوران ذکر می شود (شکل 4).  در مواقعی نیز بجای بیان شش پارامتر انتقال و دوران مختصات عکسی و زمینی نقاط گره ای و کنترل در فرمت PAT-B گنجانده شده که در این صورت در نرم افزار برای احیاء مدلها از عملیات ترفیع فضایی  (Space Resection) و معادلات شرط همخطی استفاده میشود.

دو نوع از کاربردهای خروجی مثلث بندی بصورت فرمت PAT-B

ü      ترسیم مدلها در نرم افزارهای کاملا رقومی فتوگرامتری بدون نیاز به توجیحات نسبی، مطلق و دربعضی مواقع توجیه داخلی

علاوه بر مختصات عکسی و زمینی نقاط کنترل و گره ای یکی از مواردی که بعد از عملیات مثلث بندی هوایی بعنوان خروجی ارائه می شود پریک موجود روی دیاپوزتیوها می باشد. اصولا وجود پریک برای انجام دوباره توجیه مطلق در دستگاههای تبدیل و ترسیم مدل می باشد. همانطور که میدانیم در انجام عملیات مثلث بندی مدلهایی وجود دارند که فاقد نقاط کنترل زمینی بوده و از طریق نقاط گره ای  به مدلهایی که دارای نقاط کنترل زمینی هستند اتصال یافته اند. بعد از انجام مثلث بندی هوایی علاوه بر مدلهای دارای نقاط کنترل زمینی، مدلهایی که فاقد چنین نقاطی بوده اند نیز دارای مختصات زمینی شده و یابه اصطلاح این مدلها توجیه مطلق می شوند. سپس روی این مدلها نقاط گره ای که دارای مختصات زمینی شده اند  (نقاط کنترل عکسی) از طریق پریک نشان داده می شوند (روی هر تصویر 3 نقطه) تا در صورت نیاز بتوان از این نقاط برای توجیه مطلق مدلها بهره جست. روشی دیگر نیز برای انجام توجیه مطلق مدلها بعد از انجام مثلث بندی غیر از روش استفاده از پریک وجود دارد که این روش منحصرا در نرم افزارهای کاملا رقومی فتوگرامتری قابل انجام می باشد. در این روش میتوان مستقیما از مختصات عکسی و زمینی نقاط گره ای بدست آمده از مثلث بندی هوایی (فرمتPAT-B)، در معادلات باندل اجسمنت استفاده نمود و پارامترهای توجیه خارجی هر تصویر را بدست آورد. با در اختیار داشتن شش پارامتر توجیه خارجی هر تصویر(که ممکن است از طریق GPS/IMU موجود در دوربینهای هوایی بدست آمده باشد) دیگر نیازی به انجام توجیه نسبی و مطلق نبوده و مدلها آماده برای انجام انواع پردازش و همچنین ترسیم می باشند. لازم بذکر است در صورت یکپارچه بودن نرم افزار مثلث بندی و نرم افزار تبدیل دیگر نیازی به احیا بلوک از طریق پریک و یا فرمت PAT-B نبوده و بلافاصله بعد از انجام مثلث بندی کل بلوک عکسبرداری شده در حافظه ذخیره شده و قابل استفاده برای انجام انواع پردازشها می باشد. 

خلاصه مطلب فوق را می توان بدین صورت بیان نمود که با توجه به اینکه سازمان نقشه برداری کشور متولی انجام مثلث بندی هوایی پروژه های فتوگرامتری می باشد، شرکتهای مهندسین مشاور فعال در این زمینه با در اختیار داشتن نتایج مثلث بندی در قالب PAT-B و بهره گیری از نرم افزارهای کاملا رقومی فتوگرامتری دیگر نیازی به انجام توجیحات نسبی و مطلق نخواهند داشت و قادر خواهند بود کل بلوک عکسبرداری شده را به یکباره در نرم افزار بازیابی نموده  و با فراخوانی مدل مورد نظر کار ترسیم مربوط به آن را انجام دهند. مزایای بکار گیری این روش عبارتند از:

1-     عدم مخدوش شدن دقت حاصله از مثلث بندی هوایی

همانطور که می دانیم سازمان نقشه برداری عملیات مثلث بندی را با دستگاههای دقیق و اپراتورهای با تجربه چندین ساله انجام می دهد. حال اگر بخواهیم مراحل توجیه نسبی و مطلق را دوباره در دستگاهها و نرم افزارهای موجود در شرکتهای مشاور فتوگرامتری انجام دهیم، در واقع دقت اولیه را مخدوش کرده و عملا بر اساس نتایجی متفاوت با نتایج مثلث بندی کار تبدیل را انجام داده ایم. چراکه ممکن است هنگام مثلث بندی هوایی ار تفاع نقطه ای با دقتCm  20+ تعیین موقعیت شده باشد و در طی انجام توجیه مطلق دوباره  توسط نرم افزار یا دستگاهی دیگر ار تفاع همان نقطه با دقتCm  20- تعیین موقعیت شود. از اینرو مناسب تر آن است که بدون ایجاد هر گونه تغییراتی در فایل خروجی مثلث بندی برای کار تبدیل را انجام داد که این عمل موجب یکپارچه گی بین دقت های حاصله از مثلث بندی و تبدیل می شود.

2-     مساله دیگر که از اهمیت زیادی بر خوردار است مساله زمان و صرفه جویی در آن می باشد.

با در دست داشتن اطلاعات مر بوط به مثلث بندی در قالب PAT-B دیگر نیازی به صرف زمان برای انجام توجیه مطلق نمی باشد و می توان مدلها را درزمانی کوتاه، بر طبق دقتهای حاصله از مثلث بندی احیاء نمود. البته برای احیاء مدلها بایستی مدت زمان لازم برای خواندن تصاویر به داخل نرم افزار را در نظر گرفت که معمولا در مواقعی که تصاویر از روی هارد دیسک خوانده می شوند این زمان برای هر تصویر، با حجم 100 مگا بایت، از 30 ثانیه بیشتر تجاوز نخواهد کرد.

ü      نظارت بر کار شرکتهای مشاور فتوگرامتری

همانطور که می دانیم سازمان نقشه برداری علاوه بر مثلث بندی بلوک های عکسبرداری شده، مسولیت کنترل و نظارت بر کار شرکتهای مشاور فتوگرامتری را نیز بر عهده دارد. یکی از راههای که می توان فایل ترسیم شده را با مدل سه بعدی مربوطه مورد مقایسه قرار داد، بهره گیری از اطلاعات مثلث بندی در قالب PAT-B می باشد. قسمت نظارت فتوگرامتری سازمان نقشه برداری کشور با در اختیار داشتن نرم افزار کاملا رقومی که قابلیت بازسازی کل بلوک مثلث بندی شده را داشته باشد، می تواند از طریق دسترسی به فایلهای مثلث بندی و وارد ساختن آنها در این نرم افزار، کلیه مدلها را براساس دقتهای حاصله از مثلث بندی احیاء نموده و از طریق برجسته بینی کار کنترل و نظارت را انجام دهد. با در اختیار داشتن چنین سیستمهایی که توانایی احیاء کل مدلهای موجود در یک بلوک مثلث بندی شده را دارند، می توان از مزایای زیر در زمینه کنترل و نظارت برخوردار بود.

1-     تطابق مدل با شیت ترسیم شده توسط شرکتهای مشاور جهت کشف عوارض ترسیم نشده توسط ان شرکت

2-     علاوه بر کنترل مدل از لحاظ تفسیری می توان از نقطه نظر هندسی نیز عوارض ترسیم شده را مورد بررسی قرار داد. بفرض مثال می توان منحنی میزانهای ترسیم شده را از لحاظ ارتفاعی با مدلی که براساس فایلهای مثلث بندی بدون انجام توجیحات داخلی، نسبی و مطق بازسازی شده است کنترل نمود.

3-     بدلیل اینکه متولی مثلث بندی هوایی سازمان نقشه برداری می باشد، در صورتیکه قسمت نظارت جهت بازسازی از اطلاعات مثلث بندی استفاده نموده باشد، شیتهای ترسیم شده توسط شرکتهای مشاور بر اساس توجیحات و محاسبات سازمان نقشه برداری کنترل خواهد شد. حسن این کار در این است که توجیحات نسبی و مطلق شرکتهای مشاور نیز که بصورت دستی انجام می شود، مورد ارزیابی و کنترل مجدد قرار خواهد گرفت.  

4-     معمولا در نرم افزارهای کاملا رقومی امکان تغییر پارامترهای روشنای و کنتراست تصویر، بدون نیاز به فتوشاپ،  در خود نرم افزار موجود می باشد. از اینرو می تواند در حین کنترل مدلها از این گونه امکانات نیز برخوردار بود.

جمع بندی

مثلث بندی سازمان نقشه برداری از افراد مجرب، تحصیل کرده و با سابقه چندین ساله در امر مثلث بندی بهره می جوید. نتایج کار این گروه ورزیده در قسمت مثلث بندی فایلهایی است که حاوی مختصات دقیق زمینی و عکسی نقاط کنترل سرشکن شده می باشد. تا کنون روند کار شرکتهای مشاور فتوگرامتری بدین گونه بوده است که با دریافت  فایل مختصات زمینی نقاط کنترل از بخش مثلث بندی و همچنین تصاویر اسکن شده مربوطه، اقدام به انجام دوباره توجیحات می نموده و مدلها را بعد از ترسیم و ویرایش به سازمان نقشه براری جهت کنترل و نظارت ارسال می نمایند. حال در صورتیکه شرکتهای مشاور مجهز به نرم افزار کاملا رقومی فتوگرامتری باشند، می توانند با دریافت فایلهای مثلث بندی در قالب PAT-B (شامل مختصات عکسی و زمینی سرشکن شده نقاط کنترل) بدون انجام توجیحات نسبی، مطلق و گاهی داخلی کلیه مدلها را بازسازی نموده و ترسیم نمایند. از طرف دیگر قسمت کنترل و نظارت فتوگرامتری نیز با در اختیار داشتن چنین امکاناتی می تواند مدلها را بازسازی نموده و شیتهای ترسیم شده توسط شرکتها را روی مدلهای مربوطه انداخته و کار کنترل را روی مدل سه بعدی با دید برجسته بینی انجام دهد.

معرفي عمومی نرم افزار فتوگرامتري رقومي فتومد

چکيده

با گسترش روز افزون سيستم هاي اطلاعات مکاني (GIS) نياز به توليد نقشه براي تغذيه اين سيستمها بيش از پيش احساس مي شود. استفاده از فتوگرامتري رقومي براي تهيه نقشه يکي از راه حلهاي اساسي در اين زمينه بشمار مي آيد. خوشبختانه در کشورمان جايگاه فتوگرامتري رقومي کاملا شناخته شده مي باشد و سياستهاي اتخاذ شده توسط دست اندرکاران اين امر در جهت توليد نرم افزار هاي رقومي داخلي و ترويج استفاده از نرم افزارهاي خارجي قرار دارد. لذا در اين نوشته سعي بر اين است که قابليتهاي يکي از نرم افزارهاي رقومي به نام PHOTOMOD مورد بررسي قرار گيرد.

مقدمه

در طي ده سال اخير تهيه نقشه از عکسهاي هوايي با استفاده از دستگاههاي تبديل آنالوگ، تحليلي و رقومي گسترش چشم گيري داشته،  بطوري که حجم انبوهي از  نقشه هاي  آمادة ورود به  سيستمهاي اطلاعات مکاني(GIS ready) از همين طريق فراهم شده است. سازمان نقشه برداري نيز بعنوان متولي امر تهيه نقشه در کشور همواره در جهت ترويج بکارگيري سيستمهاي فتوگرامتري رقومي گامهاي موثري برداشته است. در طول سالهاي اخير شاهد افزايش چشمگير توليد نقشه از طريق فتوگرامتري هوايي در کشورمان بوده ايم که اين پيشرفتها را مي توان نتيجه زحمات دست اندرکاران، متخصصان و ارائه کنندگان سيستمهاي داخلي و خارجي بشمار آورد. در کنار سيستم هاي مورد استفاده در داخل کشور، مي توان از نرم افزار PHOTOMOD از کمپاني راکورس روسيه نامبرد که در طي سالهاي  اخير توانسته است قابليتهاي کاربردي زيادي را جهت برآوردن نيازهاي نقشه برداري هوايي کسب نمايد. با درنظر گرفتن اين مساله که عمليات تبديل نرم افزار فتومد در نرم افزار ماکرواستيشن انجام مي شود، مي توان گفت که استفاده کنندگان با بهره گيري از محيط برنامه نويسي نرم افزار ماکرواستيشن(Microstation) ، امکان بيشتري را براي بومي سازي اين نرم افزار در اختيار دارند. 

معرفي نرم افزار رقومي فتومدPHOTOMOD

فتومد محصول شرکت راکورس(Racurs) از کشور روسيه www.racurs.ru ، نرم افزاري است که بصورت چند بخش مستقل و مجزا از يکديگر مي باشد که در اصطلاح به آن ماژولار (Modular)  مي گويند. تمامي ماژولها توسط پلي ارتباطي به يکديگر مرتبط هستند. بطوري که در ابتدا بستر يک پروژه که شامل تشکيل بلوکي مستحکم از تصاوير است توسط ماژول مثلث بندي(Aerial Triangulation)  آماده ميشود، سپس خطاهاي حاصل از اندازه گيري نقاط توسط ماژول سرشکني(Solver)  تعديل شده و مدلهاي سرشکن شده وارد مرحله تبديل مي شوند.

سرعت فراگيري افرادي که بعنوان عامل تبديل آموزش خواهند ديد نسبتا بالا مي باشد و فقط بايستي در زمينه شناخت عوارض و ترسيم تجربه کسب نمايند. مزيت ديگري که در اينجا قابل ذکر است يکپارچه بودن بلوک عکسي و همچنين مدلها مي باشد. البته امکان توجيه مطلق بروش مدل مستقل (زوج عکس) نيز وجود دارد که در صورت وجود نقاط کنترل عکسي (تکثير شده توسط مثلث بندي هوايي) براي همخواني چشم عامل با مدل، ترجيح داده مي شود که از اين روش استفاده شود.

قابليتهاي فتومد

برخي از بارزترين قابليتهاي اين نرم افزار را مي توان بصورت زير نام برد:

• خواندن هر نوع تصوير از جمله تصاوير ماهواره اي
• توجيه داخلي اتوماتيک تصاوير در صورت مناسب بودن کيفيت فيدوشل مارکها و در غير اين صورت توجيه داخلي دستي
• اندازه گيري نقاط گره اي بصورت اتوماتيک در صورت مناسب بودن کيفيت اسکن تصاويرمتناسب با نوع منطقه
• انتقال نقاط گره اي و کنترل بصورت اتوماتيک به تصاوير مجاور در صورت مناسب بودن کيفيت اسکن تصاويرمتناسب با نوع منطقه
• استفاده از مختصات مراکز تصوير بعنوان نقاط کنترل زميني در مثلث بندي
• انجام مثلث بندي هوايي و گسترش نقاط کنترل عکسي در سطح بلوک
• زمين مرجع نمودن نقشه هاي رستري
• (Raster GeoReferencing)
• محاسبات سرشکني به سه روش مدل مستقل و سرشکني نوار و مدل آزاد بدون حضور نقطه کنترل(Free Model)
• توليد DTM ، منحني ميزان و DEM بصورت اتوماتيک با امکان ويرايش دستي
• استفاده از نرم افزار ماکرواستيشن براي انجام عمليات تبديل
• امکان استفاده از نرم افزار تحت شبکه
• استفاده از روشهاي Anaglyph, Interlaced, Page flipping براي برقراري ديد سه بعدي

بومي سازي فتومد جهت يکنواخت کردن فرمت آن با  استانداردهاي سازمان نقشه برداري

اصولا نرم افزارهايي که بعنوان يک Plug-in ارائه مي شوند داراي کاربردي وسيع هستند. بفرض مثال نرم افزاري که تحت AutoCAD  اجرا ميشود قادر به استفاده از تمامي امکانات از پيش فراهم شده در AutoCAD مي باشد و کاربر مي تواند هر گونه امکانات اضافه تري را که نياز داشته باشد به آن نرم افزار خاص بيافزايد. در نهايت مي توان گفت که بومي سازي نرم افزار هايي که بصورت Plug-in نوشته شده اند امکان پذير و دست يافتني مي باشد. نرم افزار StereoLink ، بعنوان بخش تبديل نرم افزار فتومد، نيز به همين صورت عمل ميکند. به بيان ديگر SteroLink يک نرم افزار Plug-in بشمار مي آيد که تحت ماکرو استيشن اجراء شده و از تمامي قابليتها و امکانات ماکرواستيشن استفاده مي نمايد.

نتيجه گيري

استفاده از نرم افزراهاي رقومي در زمينه توليد نقشه هاي پوششي جهت سرعت بخشيدن بکار اجتناب ناپذير مي نمايد و با بکارگيري سيستمهاي فتوگرامتري رقومي مي توان بخش عظيمي از نقشه هاي آماده ورود به سيستمهاي اطلاعات مکاني(GIS)  را تامين نمود.

معرفی قابلیتهای نرم افزار رقومی فتومد در بخش مثلث بندی هوایی

چکیده

نرم افزار فتومد بصورت بخش بخش بوده (ماژولار) که یکی از بخش های آن مثلث بندی هوایی[1][1] می باشد که اصطلاحا به آن AT اتلاق می شود. ماژول  AT شامل توجیه داخلی، توجیه نسبی و مطلق می باشد که برای وارد کردن تصاویر به این قسمت بایستی قبلا در ماژول MD[2][2] بلوک تشکیل و فایل کالیبراسیون دوربین عکسبرداری به نرم افزار معرفی شده باشد. در بخش AT تصاویر هوایی و ماهواره ای قابل پردازش بوده که علاوه بر روش نیمه اتوماتیک می توان از طریق تناظریابی تمام اتوماتیک با امکان ویرایش دستی جهت اندازه گیری نقاط گره ای و انتقال آنها از تصویری به تصویر دیگر استفاده نمود. در صورت نیاز امکان برقراری دید برجسته بینی نیز بطور موضعی وجود دارد و می توان نقاط کنترل یا گره ای را در محیط استریو اندازه گیری نمود. بعد از اتمام مرحله اندازه گیری، محاسبات سرشکنی در بخشی دیگر از نرم افزار انجام خواهد شد.  درصورتی که اندازه گیری های نقاط گره ای و کنترل و همچنین محاسبات مثلث بندی در سیستمهای دیگر فتوگرامتری انجام شده باشد می توان از طریق فرمت PAT-B تمامی نتایج را وارد نرم افزار فتومد ساخت و ادامه کار را در بخش تبدیل بدون نیاز به توجیحات دوباره، دنبال نمود. چگونگی انجام توجیه داخلی تصاویر رقومی و همچنین توجیه خارجی بتوسط پارامترهای بدست آمده از GPS و[3][3] IMU در این مقاله بحث شده است.

مقدمه

دلیل استفاده از عملیات مثلث بندی هوایی در فتوگرامتری عدم دسترسی به تعداد نقطه کنترل کافی در هر تصویر یا مدل (3 نقطه) و همچنین نداشتن توجیه اقتصادی برای این کار می باشد. بطوری که با درنظر گرفتن تعداد بهینه ای از نقاط کنترل در سطح بلوک بر اساس استانداردهای موجود و برآورد دقت مورد نیاز، می توان مدلهایی را که فاقد نقطه کنترل زمینی هستند را نیز مجهز به نقطه کنترل عکسی نمود. معمولا بعد از انجام محاسبات مثلث بندی در هر مدل 6 نقطه کنترل عکسی با پیریک مشخص شده و ادامه کار که شامل ترسیم مدلها می باشد در محیط های تبدیل فتوگرامتری انجام خواهد شد. این شش نقطه برای انجام توجیه مطلق مدلها در دستگاههای تبدیل مورد استفاده قرار خواهند گرفت و دلیل استفاده از آنها جدا بودن برنامه مثلث بندی و برنامه تبدیل می باشد و در صورت یکپارچه بودن این دو برنامه نیازی به توجیه دوباره مدلها با استفاده از این شش نقطه جهت تبدیل آنها وجود نخواهد داشت. چراکه بعد از مثلث بندی مدلها همگی بهم متصل هستند و می توان آنها را بترتیب وارد محیط تبدیل رقومی نمود ولی در صورتی که برنامه تبدیل قابلیت خواندن مدلها را بلافاصله بعد از عملیات مثلث بندی، نداشته باشد بایستی به سراغ شش نقطه کنترل عکسی اضافه رفت که خود مستلزم صرف هزینه و زمان بیشتر می باشد و همچنین با این کار مدلهای متصل شده بهم را دو باره از یکدیگر جدا کرده و وارد دستگاههای تبدیل (دستگاههای غیر یکپارچه با محیط مثلث بندی) می نمایم. فتومد از جمله نرم افزارهایی است که محیط تبدیل آن قابلیت خواندن مدلها را مستقیما از برنامه مثلث بندی خود دارد و بعد از انجام مثلث بندی دیگر نیازی به درنظر گرفتن نقطه کنترل عکسی جهت تبدیل مدلها وجود ندارد.

مراحل مختلف بخش مثلث بندی نرم افزار فتومد

بخش مثلث بندی شامل 5 قسمت می باشد که عبارتند از :

1-     بخش اول : مربوط به پاک کردن کلیه اندازه گیریها

2-     بخش دوم : مربوط به توجیه داخلی تصویر

3-     بخش سوم : مربوط به اندازه گیری نقاط کنترل روی تک عکس

4-     بخش چهارم : مربوط به اندازه گیری نقاط گره ای بین نوارها

5-     بخش پنجم : مربوط به توجیه نسبی و انتقال نقاط کنترل

موارد 2، 4 و 5 را می توان بصورت تمام اتوماتیک و نیمه اتوماتیک انجام داد البته برای انتقال نقاط کنترل از تصویری به تصویر دیگر در صورت وجود پیریک بایستی از روش برجسته بینی موضعی موجود در این بخش بصورت دستی و انسانی استفاده شود و امکان استفاده از روش تمام اتوماتیک وجود نخواهد داشت.

توجیه داخلی تصاویر رقومی

در نرم افزار فتومد توجیه داخلی تصاویر رقومی مربوط به دوربین UltraCAM بدین صورت است که ابتدا اندازه  فیزیکی پیکسل را به نرم افزار معرفی نموده و سپس با توجه به فایل کالیبراسیون، پیکسل مربوط به نقطه اصلی[4][1] را از طریق سیستم مختصات پیکسلی روی تصویر اول اندازه گیری می نماییم (شکل 3 ) . با این کار تصویر اول از نظر داخلی توجیه می شود و برای توجیه داخلی تصاویر دیگر از روش تمام اتوماتیک استفاده میشود با این تفاوت که دیگر نیازی به تعریف محدوده اندازه پیکسل و محدوده جستجو (شکل 2 ) وجود ندارد چرا که نرم افزار با شمارش پیکسلها، پیکسل مربوط به نقطه اصلی را در تصاویر دیگر پیدا می نماید.

فتوگرامتری برد کوتاه با استفاده از دوربينهای غير متريک

فتوگرامتری برد کوتاه را می توان بعنوان یک روش اندازه گیری دقیق و ارزان جهت تهیه نقشه وضع موجود از سازه های کوچک صنعتی، باستانی ، نمای ساختمانها و غیره نامبرد. البته شاید در نگاه اول کلمه ارزان سوال برانگیز باشد، ولی بایستی به این نکته اشاره کرد که با وجود پیشرفتهای انجام شده در زمینه تولید نرم افزارهای فتوگرامتری برد کوتاه می توان با استفاده از دوربینهای عکسبرداری دیجیتال غیر متریک (دوربینهای دیجیتال عکسبرداری شخصی) نیز جهت تهیه نقشه سه بعدی از اجسام کوچک با دقتی در حدود میلیمتر اقدام نمود.استفاده از فتوگرامتری برد کوتاه بعنوان ابزار دقیق اندازه گیری کاملا برای مهندسان و متخصصین رشته نقشه برداری مشهود می باشد و از آن می توان بعنوان دریچه ای جهت راه یابی این رشته به تمامی رشته های دیگر مهندسی (صنایع، پزشکی، میراث فرهنگی، تصادفات، مسایل جنایی و غیره) یاد نمود. در این میان دقت مورد نظر، انتخاب ابزار مورد استفاده را در آنالیز اولیه تحت تاثیر خود قرار می دهد بطوری که برای کاربردهای دقیق (زیر میلیمتر) بایستی از دوربینهایی با رزولوشن بالا و متریک استفاده نمود ولی برای کاربردهای با دقت بالای میلیمتر مقرون به صرفه نیست که از این ابزار گران قیمت معمولی موجود در بازار عمومی بهره برد در عوض می توان از دوربینهای غیر متریک ارزان قیمت کارایی لازم را برای رسیدن به دقت مورد نظر انتظار داشت. لازمه استفاده از این دوربینها، استخراج پارامترهای کالیبراسیون می باشد که میتوان از طریق محاسباتی با استفاده از Test field به این هدف نایل شد. یکی دیگر از نکات قابل توجه در زمینه کالیبراسیون دوربین و رسیدن به دقت های بالا تر، مساله رزولوشن بالا می باشد بطوری که در صورت اطمینان به پارامترهای توجیه داخلی و همچنین نقاط مبنایی (کنترل) اندازه گیری شده، این فاکتور نقش مهمی را در برآورد دقتهای بالا ایفا می نماید، بطوریکه متریک بودن دوربین و دقیق بودن نقاط کنترل اعتماد پذیری را بالا برده و خطاها خارجی و دستگاهی را کاهش می دهد

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: