علم فتوگرامتری را می‌توان از لحاظ فاصله و برد آن به سه دسته‌ی فتوگرامتری فضایی (Space Photogrammetry)، فتوگرامتری هوایی (Aerial Photogrammetry) و فتوگرامتری برد کوتاه (Close-Range Photogrammetry) تقسیم کرد. در فتوگرامتری Close-Range عموما فاصله تا محل عوارض کم است و بر اساس تصاویر دوربین‌هایی است که به صورت دستی قابل حمل باشد.
از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین کاربردهای فتوگرامتری برد کوتاه می‌توان به کاربرد آن در حوزه‌ی باستان‌شناسی اشاره کرد.
که در آن به مدل سازی اشیاء باستانی میپردازند تا بتوانند اطلاعات کمی و کیفی متفاوتی نظیر اندازه‌های اشیاء باستانی را استخراج کنند
در فتوگرامتری برد کوتاه، دوربین‌های متریک و غیر متریک هر دو مورد استفاده قرار گرفته و با ثبت تصاویر متوالی پوشش دار از یک عارضه از زوایای مختلف، به مدلسازی و استخراج اطلاعات کمی و کیفی آن پرداخت.
در سازمان نقشه برداری کشور نیز قسمتی تحت عنوان فتوگرامتری برد کوتاه دایر می باشد.
که از عکس ها و ابر نقاطی که شرکت ها برداشت کرده اند ، مدل سه بعدی می سازد.
برای تغییر این متن بر روی دکمه ویرایش کلیک کنید. لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است.
منظور از دوربین متریک دوربینی است که پارامترهای تصویربرداری آن نظیر فاصله کانونی عدسی مورد استفاده در دوربین، ابعاد سنسور دوربین، میزان شدت روشنایی دریافتی لنز دوربین و سایر پارامترهای مشابه ثابت در نظر گرفته می‌شود.
که برای همه‌ی عکس‌ها، این پارامترها ثابت خواهند بود اما در دوربین‌های غیر متریک این پارامترها در هر عکس متفاوت می باشد.
امروزه از این متود در بسیاری از علوم و صنایع استفاده می‌شود که به تعدادی از آن‌ها در ادامه اشاره می شود.
مدل سازی شهری
از فتوگرامتری برای مدل سازی شهری یا ساخت مدل سه بعدی عوارض شهری استفاده‌ی فراوانی می‌شود.
به عنوان نمونه برای ساخت مدل سه بعدی یک ساختمان یا مطالعات پایش پل‌ها یا نظیر آن‌ها با عکسبرداری متوالی و پوشش دار از این عوارض به ساخت مدل سه بعدی آن‌ها پرداخته می‌شود.
پزشکی
فتوگرامتری برد کوتاه در علم پزشکی بسیار پرکاربرد است و برای مدل سازی و تعیین ابعاد و تغییرات حادثی در اندام و اعضای بدن استفاده می‌شود.
به عنوان مثال در پایش و مطالعات بر روی جمجمه انسان و یا تعیین اندازه‌ی دقیق لثه و دندان به منظور ساخت پروتز متناسب با فک و دهان، از فتوگرامتری برد کوتاه استفاده می‌شود.
کاربرد آن در صنعت
از فتوگرامتری برد کوتاه در صنعت برای ساخت ابزارها با شکل و اندازه دقیق آن استفاده می‌شود.
به‌گونه‌ای که با تصویربرداری از یک قطعه صنعتی از زوایای محتلف، به ساخت مدل سه بعدی آن میپردازند و از روی آن قالب‌ها یا فرآیند ساخت قطعه صنعتی مورد نظر را انجام می‌دهند.
مطالعات حرکت و جابه‌جایی اجسام (Motion study):
یکی از روش‌های مطالعه بر روی حرکت اجسام و یا اندام بدن که در بسیار از رشته‌های تحقیقاتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، استفاده از روش فتوگرامتری برد کوتاه می‌باشد.
به عنوان نمونه برای مطالعه و تحقیق بر روی نحوه‌ی جابه‌جایی اندام‌های ورزشکاران در حین ورزش و یا جابه‌جایی و تغییر حالت اشیاء با استفاده از تصویربرداری متعدد از هدف (Target) به ردیابی (Tracking) هدف پرداخته و مطالعات لازم را انجام می‌دهند.
در بالا به تعدادی از کاربردهای فتوگرامتری Close-Range اشاره کردیم. حال به شرح یک مدل سازی سازه از اشیاء با استفاده از فتوگرامتری Close-Range می‌پردازیم.
مدل سازی سازه از اشیاء
همانطور که پیشتر توضیح دادیم، دوربین مورد استفاده در فتوگرامتری برد کوتاه می‌تواند متریک یا غیر متریک باشد.
اگر از دوربین متریک به مدت خیلی طولانی استفاده و یا دچار ضربه شود ممکن است پارامترهای آن کمی تغییر کند.
در این صورت محاسبات و اندازه‌گیری‌ها از مدل به دست آمده دچار خطا می‌شوند. از این رو دوربین‌ها را هر چند وقت یکبار کالیبره می‌کنند.
معمولا اینکار توسط نمایندگی‌های مجاز شرکت سازنده دوربین صورت می‌گیرد و با انجام کالیبراسیون دوربین، پارامترهای دوربین را تنظیم می‌کنند.
حال اگر شرایط کالیبره کردن دوربین مهیا نباشد راهکار چیست؟
می‌توان پارامترهای دوربین را قبل از تصویربرداری از اجسام و اشیاء مورد نظر محاسبه و در انجام محاسبات و اندازه‌گیری‌ها اعمال کرد و خطا را به حداقل رساند که در ادامه توضیح می دهیم.
کالیبراسیون دوربین:
برای اندازه‌گیری پارامترهای کالیبراسیون دوربین باید شرایط خاصی را فراهم نمود.
در کالیبراسیون دوربین از تارگت‌هایی خاصی و در شرایط خاصی تصویربرداری می‌شود.
معمولا تارگت‌ها را با پس‌زمینه تماما سیاه و نقاط تماما سفید و یا پس زمینه تماما سفید با نقاط تماما سیاه ایجاد می‌کنند. حتی از تارگت‌های شطرنجی نیز برای این منظور استفاده می‌شود.
با دوربینی که قرار است پارامترهای کالیبراسیون آن محاسبه گردد از تارگت مورد نظر در شرایط نوری ثابت و از زوایای متفاوت تصویربرداری می‌شود.
. برای اندازه‌گیری پارامترها نیاز به تناظریابی نقاط مشابه در همه تصاویر می‌باشد که یا به صورت دستی و یا اتوماتیک معرفی می‌شوند.
با دانستن فاصله و ابعاد واقعی نقاط می‌توان پارامترهای دقیق دوربین را محاسبه کرد. نرم‌افزار Australis یکی از نرمافزارهای پرکاربرد در زمینه کالیبراسیون دوربین می‌باشد.
که در زمینه فتوگرامتری برد کوتاه نیز حتما می بایست دوربین عکسبرداری کالیبره باشد.
Self-Calibration
همچنین اگر دوربین کالیبره نباشد و پارامترهای آن از قبل محاسبه نشده باشد و یا حتی دوربین متریک نباشد می‌توان مستقیما در حین انجام محاسبات و مدلسازی آن‌ها را محاسبه و اعمال کرد که به آن Self-Calibration می‌گویند.
اگر تصاویر چنین دوربین‌هایی را مستقیما به نرمافزارهای فتوگرامتری و مدلسازی نظیر AgiSoft و یا Context Capture بدهیم، به صورت اتوماتیک، الگوریتم‌های این نرمافزارها پارامترها را از طریق Self-Calibration محاسبه و اعمال می‌کند.
نحوه‌ی مدلسازی سه بعدی از اجسام در فتوگرامتری برد کوتاه
با استفاده از یک دوربین متریک یا غیر متریک که می‌توان همان دوربین گوشی نیز باشد.
از یک جسم در شرایط نوری مساعد در زوایای مختلف به صورتی عکس‌ها با هم پوشش داشته باشند عکس می‌گیریم.
بین عکس‌ها تاجایی که امکان دارد باید به گونه‌ای باشد که هر نقطه از جسم در چندین عکس متوالی قابل رویت باشد. همچنین تصاویر باید همه‌ی زوایای دید جسم را نیز در برگرفته باشد.
برای اینکه بتوان اندازه واقعی جسم را پس از مدلسازی محاسبه کرد، نیاز به نصب تارگت‌هایی با موقعیت و اندازه‌ی مشخص در اطراف جسم می‌باشد.
نرم افزار های فتوگرامتری برد کوتاه
دو نرم‌افزار AgiSoft و Context Capture از قدرتمندترین نرمافزارهای فتوگرامتری هستند که می‌توان با یکی از این نرمافزارها از تصاویر اخذ شده، مدل سه بعدی جسم مورد نظر را بدست آورد.
چه جالب و کامل
ممنون از نقطه نظر شما