DIGITAL PHOTOGRAMMETRY AND LASER SCANNING IN CULTURAL HERITAGE SURVEY

Podobne dokumenty

TELEDETEKCJA Z ELEMENTAMI FOTOGRAMETRII WYKŁAD 10

Wykorzystanie Bezzałogowych Statków Latających w różnych zastosowaniach budowalnych i geodezyjnych

SPIS TREŚCI STRESZCZENIE...8 SUMMARY...9 I. WPROWADZENIE... 10

TELEDETEKCJA Z ELEMENTAMI FOTOGRAMETRII WYKŁAD IX

Koncepcja pomiaru i wyrównania przestrzennych ciągów tachimetrycznych w zastosowaniach geodezji zintegrowanej

Zadanie II Opis przedmiotu zamówienia

Spis treści CZĘŚĆ I POZYSKIWANIE ZDJĘĆ, OBRAZÓW I INNYCH DANYCH POCZĄTKOWYCH... 37

Karolina Żurek. 17 czerwiec 2010r.

Edyta Bar, Joanna Fałdrowicz Dokumentowanie zabytków architektury metodami fotogrametrycznymi i skaningu laserowego

Trendy nauki światowej (1)

Zbigniew Figiel, Piotr Dzikowicz. Skanowanie 3D przy projektowaniu i realizacji inwestycji w Koksownictwie KOKSOPROJEKT

Metryki i metadane ortofotomapa, numeryczny model terenu

Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji Katedra Fotogrametrii i Teledetekcji Katedra Geodezji Rolnej, Katastru i Fotogrametrii

Współczesne metody kompleksowej inwentaryzacji zabytków na przykładzie parafialnego kościoła w Michalicach

Przykłady realizacji dokumentacji przestrzennej obiektów zabytkowych

Artur Malczewski TPI Sp. z o.o. Zakopane - Kościelisko, 31 maja 2006

Data sporządzenia materiałów źródłowych: zdjęcia:..., NMT:... Rodzaj zdjęć: analogowe/cyfrowe

Grafika Komputerowa Wykład 6. Teksturowanie. mgr inż. Michał Chwesiuk 1/23

Planowanie, realizacja i dokumentacja wzorcowego procesu digitalizacji 3D

a. Surowe dane, pozyskane w procesie inwentaryzacji, przekazywane do repozytorium:

Temat: Zaprojektowanie procesu kontroli jakości wymiarów geometrycznych na przykładzie obudowy.

Podstawy fotogrametrii i teledetekcji

Kurs fotogrametrii w zakresie modelowania rzeczywistości, tworzenia modeli 3D, numerycznego modelu terenu oraz cyfrowej true-fotomapy

7. Metody pozyskiwania danych

Zastosowanie SKANINGU LASEROWEGO PMG Wierzchowice W R O G E O

Temat: Skanowanie 3D obrazu w celu pomiaru odkształceń deski podobrazia

Fotogrametria - Z. Kurczyński kod produktu: 3679 kategoria: Kategorie > WYDAWNICTWA > KSIĄŻKI > FOTOGRAMETRIA

Temat Zasady projektowania naziemnego pomiaru fotogrametrycznego. 2. Terenowy rozmiar piksela. 3. Plan pomiaru fotogrametrycznego

PROMOTOR TEMAT PRACY DYPLOMOWEJ INŻYNIERSKIEJ KRÓTKA CHARAKTERYSTYKA

Zamiana reprezentacji wektorowej na rastrową - rasteryzacja

Sprawozdanie z pomiaru naziemnym skanerem laserowym ScanStation części Zamku Kapituły Warmińskiej w Olsztynie

Inżynieria odwrotna w modelowaniu inżynierskim przykłady zastosowań

Modelowanie 3D obiektów zabytkowych z wykorzystaniem techniki wideo

PROMOTOR TEMAT PRACY DYPLOMOWEJ MAGISTERSKIEJ KRÓTKA CHARAKTERYSTYKA

BADANIE DOKŁADNOŚCI ODWZOROWANIA OBIEKTÓW NA PODSTAWIE STEREOPARY ZDJĘĆ TERMOGRAFICZNYCH 1)

Plan wykładu. Akcelerator 3D Potok graficzny

Modele (graficznej reprezentacji) danych przestrzennych postać danych przestrzennych

Skanery 3D firmy Z Corporation Z Corporation

Aerotriangulacja. 1. Aerotriangulacja z niezależnych wiązek. 2. Aerotriangulacja z niezależnych modeli

DZIAŁALNOŚĆ SEKCJI FOTOGRAMETRII KOŁA NAUKOWEGO GODETÓW UNIWERSYTETU ROLNICZEGO W KRAKOWIE

NUMERYCZNY MODEL TERENU

Modelowanie i wstęp do druku 3D Wykład 1. Robert Banasiak

KOŁA NAUKOWEGO GEODETÓW UNIWERSYTETU ROLNICZEGO. Created by Katarzyna Gruca & Agnieszka Głowacka

Skanowanie laserowe 3d

OPRACOWANIE OBIEKTÓW ARCHITEKTONICZNYCH Z WYKORZYSTANIEM METOD STOSOWANYCH W FOTOGRAMETRII CYFROWEJ

Przemysław Kowalski Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej PAN

GEOMATYKA program rozszerzony. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji Katedra Fotogrametrii i Teledetekcji

ERGO 3D COMARCH ERGO. Wizualizacja i pomiary danych pochodzących ze skaningu mobilnego

DOKUMENTACJA INWENTARYZACYJNA. Inwentaryzacja architektoniczna metodą skaningu laserowego 3D w byłych dąbrowskich zakładach DEFUM

Projektowanie naziemnego pomiaru fotogrametrycznego. Dokładność - specyfikacja techniczna projektu

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: DGK s Punkty ECTS: 6. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Geodezja Gospodarcza

OPRACOWANIE KONCEPCJI BADANIA PRZEMIESZCZEŃ OSUWISK NA PODSTAWIE GEODANYCH

FOTOGRAMETRIA ANALITYCZNA I CYFROWA

ZESTAWIENIE FUNKCJI OPROGRAMOWANIE TRIMBLE BUSINESS CENTER

KATEDRA FOTOGRAMETRII I TELEDETEKCJI GEODEZJA I GEOINFORMATYKA

kataster, numeryczne modele terenu, tachimetria elektroniczna czy GPS, wykorzystywane coraz częściej do pozyskiwania, analizowania i przetwarzania

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2011/2012

Proste pomiary na pojedynczym zdjęciu lotniczym

Wykaz tematów prac dyplomowych na kierunku GEODEZJA I KARTOGRAFIA

Fotografia i videografia sferyczna do obrazowania przestrzeni i pomiarów fotogrametrycznych

GRAFIKA. Rodzaje grafiki i odpowiadające im edytory

KARTA KURSU (realizowanego w module specjalności) Geomonitoring. Techniki pozyskiwania informacji o kształcie obiektu. Kod Punktacja ECTS* 3

Ojcowski Park Narodowy OJCÓW 9, Suł oszowa, POLSKA

Naziemne skanowanie laserowe i trójwymiarowa wizualizacja Jaskini Łokietka

Goniądz: OGŁOSZENIE O ZMIANIE OGŁOSZENIA

Ortofotomapa cyfrowa i Numeryczny Model Terenu

Możliwość zastosowania dronów do monitorowania infrastruktury elektroenergetycznej

Przykładowe pytania na teście teoretycznym

Wykład 13. Systemy Informacji Przestrzennej. Systemy Informacji Przestrzennej 1

Inwentaryzacja architektoniczna metodą fotogrametryczną. Zamek Grodno

Trójwymiarowa wizualizacja i inwentaryzacja fotograficzna "Białego Pałacu"- wielokondygnacyjnego budynku w Piastowie przy ul.

PARAMETRY TECHNICZNE PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA. Nazwa i adres Wykonawcy:... Nazwa i typ (producent) oferowanego urządzenia:...

ANALIZA DOKŁADNOŚCI PODSTAWOWYCH PRODUKTÓW FOTOGRAMETRYCZNYCH UZYSKANYCH Z ZOBRAZOWAŃ POZYSKANYCH TRZYLINIJKOWĄ CYFROWĄ LOTNICZĄ KAMERĄ ADS40

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH STUDIA STACJONARNE PIERWSZEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2010/2011

INŻYNIERIA ODWROTNA - praktyczne zastosowania. dr inż. Ireneusz Wróbel Katedra Podstaw Budowy Maszyn, ATH w Bielsku-Białej

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska AGH Kraków

Podstawy przetwarzania obrazów teledetekcyjnych. Format rastrowy

Wojciech Żurowski MGGP AERO ZDJĘCIA LOTNICZE I SKANING LASEROWY ZASTOSOWANIA W SAMORZĄDACH

Wykonanie fotoplanu malowidła ściennego (graffiti) z wykorzystaniem przekształcenia rzutowego

KARTA MODUŁU / KARTA PRZEDMIOTU A. USYTUOWANIE MODUŁU W SYSTEMIE STUDIÓW B. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA PRZEDMIOTU

ROZWÓJ CYFROWEJ TECHNOLOGII INWENTARYZACJI OBIEKTÓW ZABYTKOWYCH NA PRZYKŁADZIE DOŚWIADCZEŃ ZAKŁADU FOTOGRAMETRII I INFORMATYKI TELEDETEKCYJNEJ AGH

UWAGI O WYKONYWANIU CYFROWYCH ORTOFOTOMAP TERENÓW ZALESIONYCH

METODA OPRACOWYWANIA ULTRAWYSOKOROZDZIELCZYCH ORTOFOTOPLANÓW ZABYTKOWYCH POLICHROMII Z WYKORZYSTANIEM ZDJĘĆ O RÓŻNEJ ROZDZIELCZOŚCI

Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska

Podstawowe informacje o projekcie ISOK Rola GUGiK w projekcie ISOK

Michał Bogucki. Stowarzyszenie Studentów Wydziału Geodezji i Kartografii Politechniki Warszawskiej GEOIDA

OCENA MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA SKANERA LASEROWEGO SCANSTATION FIRMY LEICA W BADANIU DEFORMACJI OBIEKTÓW BUDOWLANYCH

INWENTARYZACJA MURALU SMOKA WAWELSKIEGO METODAMI FOTOGRAMETRYCZNYMI INVENTORY OF WAWEL DRAGON S MURAL BY PHOTOGRAMMETRIC METHODS

Propozycje wykorzystania zdjęć panoramicznych w GIS i geodezji

Trimble Spatial Imaging. Sprowadzamy Geoprzestrzenna informację na ziemię

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH -studia stacjonarne ROK AKADEMICKI 2018/2019 Instytut Geodezji Tematyka pracy dyplomowej Promotor

Władysław Mierzwa, Antoni Rzonca SKANOWANIE POWIERZCHNI JAKO NOWA METODA REJESTRACJI I INTERPRETACJI SZCZEGÓŁÓW ARCHITEKTONICZNYCH

STRESZCZENIA. Słowa kluczowe: naziemny skaning laserowy, inwentaryzacja pomników przyrody nieożywionej, ostańce

Wybrane aspekty teorii grafiki komputerowej - dążenie do wizualnego realizmu. Mirosław Głowacki

ComarchERGO 3D zaawansowanym narzędziem wspomagającym zarządzanie drogami Adam Ramza

Zastosowanie optycznej techniki pomiarowej w przemyśle ceramicznym

Transkrypt:

DIGITAL PHOTOGRAMMETRY AND LASER SCANNING IN CULTURAL HERITAGE SURVEY Fotogrametria cyfrowa i skaning laserowy w dokumentacji i archiwizacji obiektów dziedzictwa kulturowego Autorzy artykułu: A. Guarnieria, A. Vettorea, S. El-Hakimb, L. Gonzoc Opracowanie: Kraków, 18.05.2010 r.

Cel prezentacji : Omówienie metody fotogrametrycznej oraz skaningu laserowego w inwentaryzacji obiektów zabytkowych. Porównanie obu metod w tworzeniu dokumentacji 3D na podstawie modelu komnaty pokrytej freskami w zamku Buonconsiglio w Trydencie.

Wstęp Fotogrametria cyfrowa bliskiego zasięgu oraz skaning laserowy jako główne metody do celów kompleksowej inwentaryzacji i tworzenia dokumentacji obiektów zabytkowych.

Metody fotogrametrii cyfrowej

Fotogrametryczne metody pomiaru obiektów zabytkowych. Metoda jednoobrazowa Opracowanie na podstawie pojedynczych zdjęć Stosowana dla obiektów płaskich np. malowidła na płaskich ścianach, płaskie elewacje budynków

Fotogrametryczne metody pomiaru obiektów zabytkowych. Metoda dwuobrazowa Opracowanie na podstawie par zdjęć stereoskopowych ( stereogramów) Stosowana dla obiektów niepłaskich, rozbudowanych przestrzennie, rozwinięć malowideł umieszczonych na powierzchniach rozwijalnych oraz odwzorowań malowideł z powierzchni nierozwijalnych

Proces inwentaryzacji fotogrametrycznej obiektu zabytkowego założenie i pomiar osnowy geodezyjnej i fotogrametrycznej wykonanie zdjęć pomiarowych wstępne prace kameralne opracowanie dokumentacji cyfrowej wydruki i archiwizacja dokumentacji cyfrowej

Produkty inwentaryzacji fotogrametrycznej Dokumentacja 2D w formie wektorowej: rzuty, przekroje, widoki w formie rastrowej: fotoplany ortofotoplany Dokumentacja 3D - model 3D obiektu

Tworzenie modelu 3D Zestrojenie modelu ( orientacja wewnętrzna, wzajemna i bezwzględna) Wektoryzacja celem utworzenia modelu szkieletowego Wygenerowanie modelu powierzchniowego Teksturowanie

Skaning laserowy

Metoda skaningu laserowego Pozyskiwanie danych w technice skanowania laserowego (laser skaning) polega na wyznaczeniu przestrzennego położenia elementów wektorowych opisujących geometrię mierzonego obiektu i ewentualnym przypisaniu im wartości radiometrycznych w skali szarości, sztucznej palety barwnej lub barw naturalnych w postaci składowych RGB. Skanery laserowe to przyrządy do pomiaru bezpośredniego. O uzyskanym wyniku decydują parametry instrumentu, jego położenie w stosunku do mierzonego obiektu, a także materiał, z którego obiekt jest wykonany. Pomiar musi być prowadzony z takiej ilości stanowisk, która umożliwi zminimalizowanie cieni (martwych pól). Chmury te musza być zorientowane w układzie współrzędnych.

Metoda skaningu laserowego Produkty, które można wytworzyć w oparciu o dane pomiarowe: - Chmura punktów tworząca wirtualny, trójwymiarowy model obiektu - True ortofoto - Wektorowy model obiektu - Wektorowa mapa trójwymiarowa

Analiza przypadku oraz porównanie, na jego podstawie, metody fotogrametrycznej z metodą skaningu laserowego

Zamek Buonconsiglio w Trydencie, Włochy Komnata z gotyckimi freskami Cykl Miesięcy (1350-1450 r.), stanowiąca przedmiot pomiarów i badań

Metoda fotogrametryczna Do wykonania zdjęć cyfrowych wykorzystano aparat cyfrowy Olympus E20P o następujących parametrach: Matryca CCD 2560 x 1920 pikseli Rozdzielczość ok. 5 Mpix Do pokrycia całego obiektu wykonano 31 zdjęć ( 16 - ściany, 2 - wejście, 5 - wieża, 8 sufit) Średnia rozdzielczość zdjęć wyniosła 2mm.

Metoda fotogrametryczna I etapem opracowania było usunięcie wpływu dystorsji ze zdjęć. W kolejnym kroku wykonano orientacje: wewnętrzną oraz wzajemną, w wyniku czego powstał model przestrzenny. Modelowanie wykonano w komercyjnym oprogramowaniu ShapeCapture. Po uzyskaniu modelu 3D przystąpiono do mapowania tekstury, która przebiegała w następujących etapach: - Podział modelu na grupy trójkątów - Wybór najlepszego zdjęcia do przetwarzania - Obliczenie współrzędnych tekstury odpowiadających danemu wierzchołkowi modelu - Resampling pikseli na podstawie transformacji rzutowej pomiędzy płaszczyzną modelu a zdjęcia. - Stworzenie MIP map, czyli sekwencji tekstur, z których każda kolejna ma mniejszą rozdzielczość. - Bump mapping ( modelowanie wypukłości) - Rendering

Metoda fotogrametryczna MIPmapping technika teksturowania bitmapami. Wykorzystuje serię MIP map czyli tekstur o różnych rozmiarach, które są wynikiem skalowania wyjściowej tekstury Bump mapping mapowanie wypukłości, symuluje niewielkie wypukłości bez ingerencji w geometrię obiektu trójwymiarowego

Metoda fotogrametryczna Model 3D z nałożoną teksturą

Metoda skaningu laserowego Skaner laserowy Riegl LMS-Z360

Metoda skaningu laserowego Obrano 6 stanowisk skanera i wykonano 4 skany dla ścian 2 dla posadzki Chmurę punktów opracowano w programie Polyworks Modeler Modelowanie w programie Polyworks Modeler Model 3D w postaci chmury punktów

Porównanie modeli Aby móc porównać oba modele pod względem geometrycznym ich współrzędne musiały być określone w tym samym układzie odniesienia Wykorzystano punkty kontrolne, pomierzone geodezyjnie za pomocą tachymetru Leica TCR 705 ( 50 punktów naturalnych i 20 sztucznych ) Nadano georeferencje obu modelom Porównania dokonano w oparciu o pomierzone współrzędne 22 check ponits, błąd średni kwadratowy wpasowania punktów dla poszczególnych metod wyniósł: 3D model Liczba punktów RMS X [m] RMS Y [m] RMS Z [m] Metoda Fotogrametryczna 22 0.017 0.025 0.020 Skaning laserowy 22 0.056 0.063 0.044

Podsumowanie - Wybór metody jest uzależniony od wymagań realizatora projektu - dla uzyskania uproszczonego modelu najlepiej zastosować metody fotogrametryczne - jeżeli obiekt jest bardziej złożony a realizatorowi zależy na detalach, wówczas najlepiej zastosować metodę skaningu laserowego - najlepszym wyjściem jest pozyskanie geometrii z metody skaningu natomiast tekstury ze zdjęć cyfrowych (metoda fotogrametrii)

Literatura A. Guarnieria, A. Vettorea, S. El-Hakimb, L. Gonzoc Digital pfotorammetry and laser scanning in cultural heritage survey, Commission V, Working Group V/2 A. Boroń, A. Rzonca, A. Wróbel Metody fotogrametrii cyfrowej i skanowania laserowego w inwentaryzacji zabytków A. Rzonca Współczesne metody kompleksowej inwentaryzacji zabytków na przykładzie parafialnego kościoła w Michalicach Naci Yastikli Documentation of cultural heritage using digital photogrammetry and laser scanning, Journal of Cultural Heritage 8 (2007), Received 11 April 2007; accepted 19 June 2007