ارزیابی تاثیر شبکه تصویربرداری و بافت تصویر بر کیفیت تولید ابرنقطه سه بعدی در فتوگرامتری بردکوتاه
سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 58
فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JGCE-1-2_007
تاریخ نمایه سازی: 13 دی 1402
چکیده مقاله:
پیشینه و اهداف: فتوگرامتری بردکوتاه به ارائه مدل دقیق هندسی سهبعدی اشیاء با استفاده از تصاویری که از جسم اخذ شده میپردازد. امروزه، ایجاد مدلهای سه بعدی واقع بینانه و تجسم آن ها متداول شده و روزبهروز محبوبتر میشود از طرفی، انتخاب درست نرم افزار مدلسازی در بردکوتاه همواره چالش برانگیز و مورد بحث متخصصان و محققان بوده و هست. ازاین رو، بررسی و ارزیابی مدلهای تولیدشده در نرمافزارهای مختلف، حائز اهمیت است. به علت فراگیر بودن نرم افزار Agisoft در میان مهندسان و محققان این حوزه، سعی شد تا در این تحقیق، پردازش تصاویر و مدل سازی در دو نسخه این نرم افزار با نامهای Photoscan و Metashape اجرا شوند. در تحقیقات صورت گرفته تا به امروز معیار بهینهسازی شبکه عکس برداری، برمبنای افزایش دقت مدل سازی بوده است، به همین جهت، برای بررسی و ارزیابی مدل های سه بعدی تولیدی در دو نسخه این نرم افزار، سناریوهای متفاوتی برای طراحی شبکه عکس برداری تعریف شده و مدل سه بعدی تولیدی هر سناریو با یک مدل ریاضی به عنوان مدل مرجع مقایسه شدند. علاوه براین، در این پژوهش علاوه بر ارزیابی دقت مدل سه بعدی تولیدی، مدلسازی کامل در نرم افزار به صورت اجرایی در حالتهای مختلف با دو بافت متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به این که بافت تصویر تاثیر مستقیم بر کیفیت ابرنقطه دارد، برای بررسی کیفیت ابرنقطه تولیدشده به روش فتوگرامتری لازم است تا نقش بافت تصویر به همراه هندسه شبکه تصویربرداری به طور دقیق مورد بررسی قرار گیرند. ازاین رو، علاوه بر بررسی وضعیت هندسی شبکه عکس برداری، بافت تصاویر به عنوان یک شاخص رادیومتریکی مورد ارزیابی قرارگرفته و تاثیر این دو عامل بر کیفیت ابرنقطه تولید شده بررسی شده است. درنتیجه تعداد بهینه تصویر با بافت مناسب برای ساخت یک مدل سهبعدی دقیق و باکیفیت تعیین شده است.روش ها : برای مدلسازی یک شیء در روش فتوگرامتری بردکوتاه، تعدادی تصویر طبق شبکه از پیش طراحی شده از شیء مورد نظر اخذ شده و سپس، به کمک روش ساختار ناشی از حرکت (SfM)، ابرنقاط و مدل سهبعدی ایجاد میشود. اساس روش ساختار ناشی از حرکت، از نحوه ادراک اجسام توسط چشم انسان الگوبرداری شده است. روش ساختار ناشی از حرکت، امکان دستیابی سریع، خودکار و کمهزینه به دادههای سهبعدی را فراهم میسازد. این روش بهگونهای است که با استفاده از تصاویر متوالی پوششدار مربوط به یک شیء و پردازش تصویر، مدل سهبعدی دارای مختصات ایجاد میکند. پس از ساخت مدل های سه بعدی بر مبنای سناریوهای تعریف شده در دو نسخه نرم افزار، در نرم افزار پردازش ابرنقطه Cloud Compare با ابرنقطه ریاضی (مرجع) مورد قیاس قرار گرفتند.یافته ها: یافته های استفاده از تصاویر با بافت ساده حاکی از آن است که در نرمافزار Photoscan با افزایش تعداد تصاویر علاوه بر نویزی شدن ابرنقطه، میزان شباهت مدل ساخته شده به مکعب نیز، کاهش مییابد. بر اساس نتایج، بهترین مدل سهبعدی که شباهت زیادی با مکعب دارد مربوط به حالت چهارم (۴۵ تصویر) با مقدار خطای ۰۱/۰ میلی متر است. در مورد نرمافزار Metashape بهترین مدل مربوط به حالت سوم (۹۰ تصویر) با مقدار خطای ۰۵/۰ میلی متر است. از طرفی در حالات استفاده از تصاویر با بافت پیچیده، بهترین ابرنقطه مربوط به حالت چهارم (۴۵ تصویر) با مقدار خطای ۰۲/۰میلی متر در نرمافزار Photoscan و حالت سوم (۹۰ تصویر) با مقدار خطای ۰۴/۰ میلی متر در نرمافزار Metashape است. به طور کلی استفاده از شیء با بافت پیچیده موجب تناظریابی بهتر عوارض می شود. تصاویر با بافت پیچیده گرادیان های پیچیده و به دنبال آن جهت های گرادیان غیرهم سو تولید می کنند و در مقابل آن، تصاویر با بافت ساده گرادیان های یکسان تولید می کنند. در نتیجه، وجود گرادیان های پیچیده و غیرهمسو موجب به تناظریابی بهتر و پایدارتر و در نتیجه آن تولید نقاط گرهی و تراکم ابرنقطه متراکم بیشتر می شود.نتیجه گیری: نتایج، نشان داد که تعداد بهینه تصاویر و وجود بافت پیچیده تصویر تاثیر بسزایی در بهبود کیفیت ابرنقطه سهبعدی شیء دارند و با وجود عکسهای زیاد کیفیت مدل سهبعدی علی رغم صرف زمان پردازش زیاد افزایش نیافته و تنها موجب تراکم ابرنقطه شده که این افزایش تراکم به دلیل افزایش نویز در ابرنقطه است.
کلیدواژه ها:
فتوگرامتری بردکوتاه ، ساختار ناشی از حرکت ، ابرنقطه سه بعدی ، شبکه تصویربرداری ، بافت تصویر ، Agisoft
نویسندگان
رضا نعیمایی
گروه مهندسی نقشه برداری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
عبادت قنبری پرمهر
گروه مهندسی نقشه برداری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :