Photogrammetrie
Photogrammetrie ist eine faszinierende und etablierte Methode zur Erfassung, Vermessung und Rekonstruktion von Objekten und Landschaften. Die Technologie basiert auf herkömmlicher und allgemein bekannter Bilderfassungstechnik und wird in einer Vielzahl von Bereichen von der Kartierung und Vermessung bis hin zur Archäologie und der Erstellung von 3D-Modellen verwendet.
Grundprinzip der Photogrammetrie
Das Grundprinzip der Photogrammetrie beruht auf der Triangulation, bei der Bildinformationen aus verschiedenen Blickwinkeln gesammelt werden, um genaue Messungen und Rekonstruktionen zu ermöglichen. Es beruht auf der Tatsache, dass Objekte aus verschiedenen Blickwinkeln unterschiedlich erscheinen und diese Unterschiede verwendet werden können, um ihre Positionen im Raum zu bestimmen.
Vorgehensweise
1. Bildaufnahme: Zuerst werden hochauflösende Bilder des zu erfassenden Objekts oder der Landschaft aus verschiedenen Blickwinkeln aufgenommen. Diese Bilder sollten eine ausreichende Überlappung aufweisen, um eine genaue Rekonstruktion zu ermöglichen.
2. Bildakquisition: Die aufgenommenen Bilder werden dann in einem Computerprogramm oder einer spezialisierten Software verarbeitet. Dabei werden Punkte und Merkmale auf den Bildern identifiziert, die später zur Berechnung von Abständen und Dimensionen verwendet werden.
Triangulation: Anhand der identifizierten Punkte und Merkmale werden die Positionen der Kamerastandorte sowie die Form und Struktur des Objekts oder der Landschaft berechnet. Dies geschieht durch Triangulation, bei der die Positionen der Punkte im Raum anhand der Überlappung der Bilder bestimmt werden.
Hier im Bild ist zu erkennen wie die Software Punkte des gleichen Objektes in zwei verschiedenen Bildern sucht. Die blauen Geraden zeigen das die Software zwischen den beiden Bildern eine Verbindung hergestellt hat und Punkte des einen Bildes im anderen Bild wiedergefunden wurde. Die roten geraden zeigen Punkte auf die das Programm als ungültig deklariert. Diese können im weiteren Berechnungsprozess zu verminderter Qualität der Punktwolke führen. Aufgrund des Versatzes der beiden Bilder um wenige Grad (räumlich gesehen), wird die Position der Punkte im Raum nachvollzogen und so eine Punktwolke erstellt die die Realität sehr genau wiedergibt.
4. 3D-Modellierung: Die berechneten Daten werden schließlich verwendet, um ein präzises 3D-Modell des Objekts oder der Landschaft zu erstellen. Dieses Modell kann für verschiedene Anwendungen genutzt werden, von der Visualisierung bis zur Analyse.
Anwendung der Photogrammetrie
Die Photogrammetrie findet in verschiedenen Bereichen Anwendung:
– Vermessung und Kartierung: Zur Erstellung von topografischen Karten, zur Vermessung von Gebäuden und Geländen.
– Archäologie: Zur Dokumentation von archäologischen Stätten und zur Rekonstruktion von Artefakten.
– Bauwesen: Zur Planung und Überwachung von Bauprojekten und zur Erstellung von Gebäudemodellen.
– Geologie und Umwelt: Zur Erfassung und Überwachung von Landschaftsveränderungen und Umweltphänomenen.
– Film und Spieleentwicklung: Zur Erstellung realistischer Umgebungen und Charaktere.
Fazit
Photogrammetrie ist eine äußerst vielseitige und leistungsstarke Technik zur Erfassung und Darstellung von Objekten und Landschaften. Ihre Anwendungen sind vielfälltig und reichen von der Vermessung über BIM bis zur virtuellen Realität bzw. dem digitalen Zwilling. Durch die Kombination von Fotografie, Mathematik und computergestützten Verfahren ermöglicht die Photogrammetrie präzise und detaillierte Rekonstruktionen, die in zahlreichen Bereichen von großem Nutzen sind.
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