Produsere‎ > ‎3D‎ > ‎

Fotogrammetri

Sist oppdatert 23. juni 2016

Fotogrammetri er læren om måling i og ved hjelp av fotografiske bilder, fotogrammer. Det er et samlebegrep forulike teknikker, som benyttes for å bestemme geometriske egenskaper som form, størrelse og beliggenhet av fotografert objekt. Fotografisk registrering, bildetolking og bildetyding regnes gjerne som deler av fotogrammetrien. 



Foto: DaddabboA
Det viktigste bruksområde for fotogrammetrien er kartlegging, men digitale kameraer, automatiserte prosesser og kobling med beslektede fagområder, muliggjør stadig nye anvendelser, f.eks. formkontroll innen bil- og flyindustri, høydemåling av ransmenn ut fra overvåkningsopptak og datainnsamling for 3D visualisering. 

Stereofotogrammetri


Ved stereofotogrammetri blir objektet fotografert fra to steder. Dette er den vanligeste fotogrammetriske metoden, som benytter av stereobilder, såkalte bildepar, som i regel med 60% overlapp. 

Stereofotogrammetri blir gjerne inndelt i to hovedområder:
  • Flyfotogrammetri 
    som benyttes til kartleggingsformål, der
     fotograferingen fotograferingen fra fly, droner eller fra satellitt.

    Det aller meste av moderne kart eller geodata i Norge er produsert ved bruk av flyfotogrammetri. Nedenfor ser du hvordan dette kan bli gjennomført ved hjelp av en ganske enkel drone:

    Video: NRKbeta

     
  • Nærfotogrammetri 
    som benyttes f.eks. ved dimensjonsmålinger i industrien, formdokumentasjon i arkitektur, mikroskopi, røntgenundersøkelser m.m. 
    Nærfotogrammetri, også kalt terrestrisk fotogrammetri, blir utført fra stasjoner på bakken.

    Video: Wikipedia

    Programvare

    • www.123dapp.com
      123D Catch er en gratis app fra Autodesk som lar deg gjøre 3D skanning med mobiltelefonen.
    • ccwu.me/vsfm
      VisualSFM er et noe mer avansert verktøy, basert på åpen kildekode.
    • www.agisoft.com
      Agisoft PhotoScan er et avansert produkt som finnes i en gratisversjon og en Pro-versjon
    • memento.autodesk.com
      Remake er en av flere skytjenester fra Autodesk. Dette kan være nyttige tjenester, da det å prosessere hundrevis av fotografier krever mye av maskinvaren.

For å kunne bestemme de korrekte geometriske egenskaper for et objekt ved målinger i bilder av objektet, er det nødvendig å gjøre en kalibrering der en tilpasser prosessen til egenskaper ved kameraet. Først da er det mulig å produsere en korrekt rekonstruksjon.

Digital fotogrammetri

Digital fotogrammetri er i dag enerådende metode og digitale fotogrammetriske arbeidsstasjoner (DFA'er) er betegnelsen på datamaskinene med programvare og stereobetraktningsmuligheter for å kunne gjøre orienteringsprosessen, samt målinger av geodata. DFA'ene bruker bildefiler fra digitale kameraer eller fra skanning av analoge bilder. Flere delprosesser er automatisert og benytter bildeanalyse (matching), både i orienteringsprosessen (bl.a. aerotriangulering) og i datainnsamling (bl.a. terrengmodellering).

I dag benytter man direkte ytre orientering av bildene med utgangspunkt i formler for sammenhengen mellom punkters målte bildekoordinater og gitte terrengkoordinater i en perspektivisk avbildning. Ved å ta i bruk f eks satellittposisjonering er det mulig å redusere behovet for punkt med kjente koordinater på bakken i orienteringsprosessen. For enkelte formål klarer man seg helt uten slike kjente referansepunkter. Kameraets posisjon og orientering i fotograferingsøyeblikket kan måles direkte og med en slik nøyaktighet, at det snart kan erstatte tradisjonell "ytre orientering".

NRKbeta benytter her Photoscam Pro

Ortofoto er et fotografisk bilde som ved en omfotograferingsprosess har fått geometriske egenskaper som tilsvarer en ortogonal projeksjon av det som avbildes. Ofte benyttes betegnelsen ortofoto om flybilder som gjennom omfotograferingsprosessen tilpasses samme geometri som et kart. Et ortofoto kan gi informasjon om landoverflaten som et kart ikke gir (f.eks. farger, mønstre og teksturer) og blir derfor i økende grad brukt til å presentere geografisk informasjon.

På den annen side mangler ortofotoet kartets muligheter for generalisering og framheving av vesentlige elementer og temaer. Ortofoto kan kombineres med kart til ortofotokart.

Ortofoto fremstilles fra flybilder eller fra data fra flybåren laserskanning. Ved en automatisert fotogrammetrisk prosess etableres en digital terrengmodell som brukes til å rektifisere bildene som inngår i ortofotoet. Dermed er ortofotoproduksjon blitt vesentlig mindre kostnadskrevende og har fått vid anvendelse.
I dag benytter man direkte ytre orientering av bildene med utgangspunkt i formler for sammenhengen mellom punkters målte bildekoordinater og gitte terrengkoordinater i en perspektivisk avbildning. Ved å ta i bruk f eks satellittposisjonering er det mulig å redusere behovet for punkt med kjente koordinater på bakken i orienteringsprosessen. For enkelte formål klarer man seg helt uten slike kjente referansepunkter. Kameraets posisjon og orientering i fotograferingsøyeblikket kan måles direkte og med en slik nøyaktighet, at det snart kan erstatte tradisjonell "ytre orientering".

Ortofoto

Mens et bilde er en sentralprojeksjon (ut fra ett punkt), er et kart en ortogonalprojeksjon, der alle punktene blir projisert ved parallelle linjer, vinkelrett på projeksjonsplanet. Bildets perspektiviske fortegning kan fjernes på grunnlag av bildets orientering og en høydemodell av det avbildede terrenget. Da får man et ortofoto som har tilnærmet samme geometriske egenskaper som et kart, bl.a. kjent og lik målestokk i hele bildet.

Kilder:
SNL, Øystein B. Dick NMBU
– https://snl.no/fotogrammetri