عنوان پایان‌نامه
تلفیق ویدئو گرامتری و نقشه برداری کلا سیک در نما یش و برداشت داده های مکانی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - نقشه برداری - فتوگرامتری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2776;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65551
- تاریخ دفاع
- ۰۲ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- آلاله فلاح گلچین لیالستانی
- استاد راهنما
- محمد سعادت سرشت
- چکیده
- بازسازی مدل سه بعدی مجازی از صحنه‌های دنیای واقعی موضوعی جالب با زمینه‌های کاربردی متفاوت است. در سال‌های اخیر با توجه به روش‌های جدید اخذ داده، بازسازی توجهات زیادی را به خود جلب کرده است. مدل‌های سه بعدی به طور گسترده ای در زمینه‌های مختلف از جمله بازی‌های کامپیوتری،طراحی نرم افزار، شبیه سازی و تولید نقشه‌های مجازی شهرها کاربرد دارند. در این پایان نامه هدف تلفیق مراحل ویدیوگرامتری و نقشه برداری زمینی برای دستیابی سریع‌تر و دقیق‌تر به مختصات عوارض مکانی و در نهایت ایجاد یک مدل سه بعدی دارای مختصات است. دلیل تلفیق دو روش وجود نقاط قوت و ضعف در هریک از دو روش است که انتظار می‌رود با تلفیق آن‌ها نقاط ضعف رفع شده و به نتایج مطلوب‌تری دست یابیم. روند مورد نظر در این تحقیق شامل پنج مرحله اساسی می‌باشد. در مرحله اول بحث اخذ داده همچنین کالیبراسیون دوربین فیلمبرداری مطرح می‌شود. پس از آن پیش پردازش‌هایی بر روی فیلم اخذ شده جهت افزایش کارایی و کاهش حجم محاسبات انجام می‌شود. در مرحله بعدی توجیه نسبی و متوالی فریم‌های ویدیویی انجام می‌شود که در آن پس از تولید مدل سه بعدی حاصل از تک تک زوج تصاویر، برای اینکه نقاط مشترک بین مدل ها بر روی هم قرار گیرند، مقیاس نسبی مدل ها تعیین می‌شود و در نهایت یک مدل پیوسته در سیستم مختصات دلخواه تشکیل می‌شود و برای حذف اشتباهات احتمالی از سرشکنی باندل اجسمنت برای بهبود کیفیت مدل استفاده می‌شود. پس از این مرحله نوبت به تلفیق نقشه برداری زمینی و ویدیوگرامتری می‌رسد که با توجه به مختصات مدلی تارگت‌ها که در مرحله ویدیوگرامتری استخراج شده و مختصات زمینی آن‌ها که قبلا توسط نقشه برداری زمینی به دست آمده است، مدل تولید شده توسط ویدیوگرامتری زمین مرجع می‌شود و همچنین در این مرحله جهت بهبود نتایج حاصل، سرشکنی سلف کالیبراسیون با اعمال وزن یک برای نقاط کنترل انجام می‌شود . در مرحله نهایی به منظور تولید یک مدل سه بعدی زمین مرجع که دارای‌تراکم کافی باشد و قابلیت اندازه گیری و نمایش بصری قوی را داشته باشد، پس از تولید زوج تصاویر اپی پولار، با استفاده از پارامترهای توجیه خارجی نهایی که در مرحله تلفیق دو روش تولید شد، نقاط متناظردر کلیه تصاویر متوالی تقاطع داده می‌شوند و مدل سه بعدی متراکم تولید و اشتباهات آن حذف می‌شود. نتایج حاصل از پیاده سازی روش پیشنهادی بر نمای یک ساختمان نشان از کیفیت بصری قوی مدل سه بعدی دارد. همچنین ارزیابی های کمی‌نشان دادند که دقت مدل سه بعدی در راستای مسطحاتی به طور متوسط 10 میلی متر و در راستای عمق 13 میلی متر می‌باشد که نشان از دقت مطلوب مدل سه بعدی تولید شده دارد. واژگان کلیدی : ویدیوگرامتری، بازسازی سه بعدی، توجیه مطلق تصاویر، نقشه برداری کلاسیک، تناظریابی استریوی متراکم، روش تناظریابی شبه سراسری، تصویر عمق.
- Abstract
- 3D reconstruction of urban objects is an interesting issue in modern photogrammetry. 3D models are widely used in various fields such as spatial analysis, simulation, virtual city mapping and etc. This thesis aims to integrate videogrammetry and surveying techniques to achieve more accurate information of urban objects and finally generate a 3d continuous dense model that can be used in spatial analyses. Each of these techniques has some benefits and is expected to achieve better results and more usable data by combination of them. The process consists of five basic steps. In the first step video acquisition and camera calibration is performed. After that some pre-processing techniques are applied to increase method efficiency and reduce cost of computation. In the next step relative orientation of consecutive video frames is performed and an initial 3d model for each pair is prepared. For registration of 3d models to each other, some interested points are detected and then matched to calculate relative scale between models and after that we can compute an integrated 3d model from selected video frames. Some blunders can be removed in this step using bundle adjustment technique. In the next step integrating videogrammetry and surveying techniques are performed. So first some points on urban object is considered and ground coordinate of them compute using surveying techniques, then image coordinate of them are extracted and used for transforming 3d model from model space to ground space. We apply a second bundle adjustment for refining georefrenced model and exterior orientation parameters of input image are computed. Final step is 3d dense reconstruction of urban object that can be performed using Semi Global Matching (SGM) dense stereo matching algorithm and exterior orientation parameters of input images. This 3d dense model can be used for many applications and other spatial analyses. Experimental results shows the efficiency of proposed method for real applications. Key Words: Videogrammetry, 3D reconstruction, Absolute orientation, Classic surveying, Stereo dense matching, SGM, Disparity map.
