Fotogrametría
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 13 de febrero de 2022; las comprobaciones requieren 2 ediciones .La fotogrametría (del griego φωτός - luz, γράμμα - registro, imagen y μετρέω - medida) es una disciplina científica y técnica que se ocupa de determinar la forma, el tamaño, la posición y otras características de los objetos a partir de sus imágenes fotográficas [1] .
Hay dos direcciones principales en la fotogrametría:
- creación de mapas y planos de la Tierra (y otros objetos espaciales) a partir de imágenes (fototopografía),
- resolución de problemas aplicados en arquitectura , construcción , medicina [2] , medicina forense , etc. (terrestre, fotogrametría aplicada) [3] .
La fotogrametría apareció a mediados del siglo XIX, casi simultáneamente con el advenimiento de la fotografía . El uso de fotografías para crear mapas topográficos fue propuesto por primera vez por el topógrafo francés Dominique F. Arago alrededor de 1840.
Aplicaciones de la fotogrametría
La fotogrametría encuentra aplicación en diversas actividades:
- creación de mapas topográficos y SIG ;
- estudios geológicos;
- protección ambiental (estudio de glaciares y cubiertas de nieve, evaluación de suelos y estudio de procesos de erosión , observación de cambios en la cubierta vegetal, estudio de corrientes marinas);
- diseño y construcción de edificios y estructuras;
- excavaciones arqueológicas [4] ;
- industria cinematográfica (combinando el juego de actores en vivo con animación por computadora , por ejemplo, en las películas " Fight Club " , " Avatar " y otros);
- construcción automatizada de modelos espaciales del objeto a partir de imágenes;
- en asuntos militares: para crear mapas topográficos y especiales, documentos fotográficos, espesar redes geodésicas de referencia, determinar las coordenadas de objetivos y tropas amigas, estudiar las trayectorias y velocidades de vuelo de proyectiles y misiles, y más [5] ;
- juegos de computadora (creación de modelos tridimensionales de objetos de juego, creación de paisajes realistas; ejemplos de uso: Resident Evil 7: Biohazard , World of Tanks).
Principios generales de la fotogrametría
La fotogrametría utiliza los métodos y técnicas de varias disciplinas, principalmente prestados de la óptica y la geometría proyectiva .
En el caso más simple, las coordenadas espaciales de los puntos de un objeto están determinadas por medidas tomadas de dos o más fotografías tomadas desde diferentes posiciones. En este caso, los puntos comunes se encuentran en cada imagen. Luego, la línea de visión se dibuja desde la ubicación de la cámara hasta un punto en el objeto. La intersección de estos rayos determina la ubicación del punto en el espacio. Algoritmos más complejos pueden utilizar otra información, conocida de antemano, sobre el objeto: por ejemplo, la simetría de sus elementos constituyentes, que en ciertos casos permite reconstruir las coordenadas espaciales de los puntos a partir de una sola imagen fotográfica.
Los algoritmos utilizados en fotogrametría tienen como objetivo minimizar la suma de cuadrados del conjunto de errores, generalmente resueltos mediante el algoritmo de Levenberg-Marquardt (o el método de paquetes ), basado en la solución de ecuaciones no lineales por el método de mínimos cuadrados .
El diagrama muestra cuatro tipos principales de datos que pueden ser tanto de entrada como de salida en la producción de trabajo fotogramétrico:
- las coordenadas espaciales determinan la posición de los puntos del objeto en el espacio;
- las coordenadas de una fotografía determinan la posición de los puntos de un objeto en una fotografía analógica o digital;
- elementos de la orientación externa de la cámara determinan su posición en el espacio y la dirección de disparo;
- los elementos de orientación interior determinan las características geométricas del proceso topográfico.
Los elementos de orientación exterior incluyen coordenadas tridimensionales del centro de proyección, ángulos de inclinación longitudinal y transversal de la imagen y ángulo de rotación.
Los elementos de orientación interior incluyen, en primer lugar, la distancia focal del objetivo (aunque también se puede tener en cuenta la naturaleza de las distorsiones introducidas durante el disparo: por ejemplo, distorsión del objetivo , deformación del material fotográfico, etc.) y bidimensionales. coordenadas del punto principal.
Las observaciones adicionales ayudan a determinar con mayor precisión las distancias y las coordenadas de los puntos del objeto, así como a refinar las escalas y el propio sistema de coordenadas.
Ventajas de la fotogrametría
- Alta precisión de medición;
- Un alto grado de automatización del proceso de medición y la objetividad asociada de sus resultados;
- Gran rendimiento (porque no se miden como tales los objetos en sí, sino sólo sus imágenes);
- La posibilidad de realizar mediciones remotas en condiciones de permanencia en la instalación no es segura para los humanos.
Véase también
- Estación fotogramétrica digital
- fotografía aérea
- Estereoscopia
- Triangulación
- ortomosaico
- Modelo de elevación digital
- FOTOMOD
Notas
- ↑ Fotokinotecnia, 1981 , p. 358.
- ↑ S. Mirov, A. Ivanov, T. Ogurtsova, E. Dyukendzhiev. Aplicación de datos de teledetección en podometría // 4ª Conferencia Internacional de Usuarios de CFS PHOTOMOD: Colección de resúmenes. - 2004. - S. 25-28 . Archivado desde el original el 19 de febrero de 2015.
- ↑ Mikhailov A.P., Chibunichev A.G. Curso de conferencias sobre fotogrametría MIIGAiK (enlace inaccesible) . Ángulo (26 de marzo de 2013). Consultado el 19 de diciembre de 2014. Archivado desde el original el 15 de septiembre de 2015.
- ↑ L. V. Bykov, A. L. Bykov, M. V. Lashov, L. V. Tataurova. Soporte geodésico para la investigación arqueológica . Archivado el 8 de abril de 2014 en Wayback Machine . Boletín de la Universidad de Omsk. No. 3 (65), 2012 - págs. 85-93.
- ↑ Fotogrametría // Enciclopedia militar / Grachev P. S. . - Moscú: Editorial Militar, 2004. - T. 8. - S. 281.
Literatura
- Aleksapolsky N.M. Fotogrametría: Parte 1 / Ed. edición doctor en tecnica profe de ciencias A. N. Lobanova. — M .: Geodesizdat , 1956. — 412 p. - 3600 copias.
- E. A. Iofis . Tecnología de fotocine . - M . : "Enciclopedia soviética", 1981. - S. 358 . — 449 págs. — 100.000 copias.
- A. N. Lobanov. Fotogrametría / N. T. Kuprina, 3. N. Chumachenko. - M. : "Nedra", 1984. - 552 p. - 7900 copias.
 diccionarios y enciclopedias |
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