RealitCapture

完整的建筑摄影测量文件

位于亚美尼亚塔林的一座7世纪教堂上的一个例子。

 

“Hayastan”项目是捷克-亚美尼亚考古考察队,重点是通过使用非破坏性考古研究方法(地球物理测量、地形-大地测量、航空考古学等)和重要历史遗迹3D记录的现代方法,保护亚美尼亚文化遗产。

参与该项目的各方是布拉格捷克共和国科学院组织我们的历史(Nase Historie)和埃里温亚美尼亚科学院的专家。

鉴于捷克共和国的基督教根源,以及亚美尼亚是最早接受基督教为国教的国家(公元301年),人们的注意力集中在令人惊讶地保存的基督教建筑上。

这两座教堂(为圣母玛利亚和大教堂而建的较小教堂)都位于阿拉加索顿省塔林市附近。在这两种情况下,3D文档仅使用摄影测量(地面+无人机视频)。事实上,已经证明,通过使用适当的图像捕获方法和健壮的软件(RC),可以完全取代激光扫描。

建筑物的外部和内部可以很好地扫描,最重要的是,扫描速度非常快。这种方法的高效率是由于技术成本低,收集数据和创建感兴趣对象的数字副本的速度快。

由于有四个地面控制点,塔林两座教堂的模型都有地理参照。控制点由极坐标法确定。在建筑物内部,还使用极坐标法测量了其他控制点,显示了RC自动计算的高精度(以及外部和内部自动连接的正确性)。

精确大地测量文件的基本原则

拍照规则:

摄影测量的关键是输入数据的质量和良好的相机。在这种情况下,这些照片是由专业摄影师马丁·弗鲁兹拍摄的。

基本原则:

 

  • 根据飞行计划拍摄地面控制点图像的正确位置-在网格鲁棒软件中执行的飞行进行处理-在本项目期间,对4种不同的摄影测量软件进行了比较,只有RealityCapture能够实现全自动计算,产生详细和准确的结果。

准确性检查:使用的方法

  • 外部使用4个地面控制点进行缩放和地理参考
  • 采用全站仪、极坐标法测量3个控制点,检查内外融合质量

数据处理

a/160外部图像(佳能EOS 5D Mark IV)这些图像是用24mm镜头以原始格式拍摄的。

b/102教堂内部图像(Canond EOS 5D Mark IV)图像采用原始格式拍摄,其中-31张图像采用11毫米镜头,71张图像采用24毫米镜头。

无人机的c/2短视频序列,用于捕获地面无法接近的部件

使用无人机:DJI Mavic Platinum 4K视频以每秒30帧的速度拍摄–RealityCapture随后创建了523幅图像进行处理

注意:当涉及到结果数据的质量时,使用无人机视频并不是一个理想的解决方案。选择它有两个原因:无人机的大小和数据捕获的速度。然而,对于捕捉屋顶无法触及的部分,该数据源就足够了。

RealityCapture (RC)

从每一个经过测试的摄影测量软件中,RC是唯一一个完全自动生成详细精确模型的软件。

对于其他专业摄影测量软件包,需要手动劳动。摄影测量软件爱好者产生高精度时,合并内部和外部-他们没有满足大地测量文件的要求。

 

 

摄像机的位置显示了外部捕获方法场景。无人机尽可能以最规则的网格飞行。捕获方法会影响生成模型的质量,并允许进行额外或受控的立体摄影测量计算。(后续公制图像分析的考古学推荐摄影文献方法,Sindelar at al.2019,纪念碑保护实践中用于科学目的的数字和数字化摄影,Bezdek,Frouz 2014)

用于计算内部和与外部合并的摄像头位置。

 

 

摄影点的最佳分布,可实现外部与内部的自动连接。
我们沿着假想的线移动,并始终以场景的平行轴拍摄一系列图像-这可以通过一个小建筑开口实现更好的自动连接,也可以进行立体摄影测量计算(除了拍摄轴垂直于物体的一系列图像外,还拍摄了倾斜、对角线和正面图像。)


 

地面控制点(GCP)

为了定义场景的比例和坐标系,教堂外部使用了4个地面控制点,内部和外部自动连接使用了3个控制点(地面测试在模型计算后进行,因此,不用于RC计算)。

最后,使用全站仪测量的局部坐标系中的GCP。

地面控制点坐标表和RealityCapture处理后的位置误差。

全自动实时处理Capture–对齐时间–20分钟,啮合时间–1小时。6分钟。

RealityCapture中的最终无结构网格

 

 

 
创建时间:2021-10-25 17:24
浏览量:0