Fotogrametri Uygulama Föyü - Gümüşhane Üniversitesi Harita

GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
FOTOGRAMETRİ VE UZAKTAN ALGILAMA AMAÇLI ALIM
TEKNİKLERİ
FOTOGRAMETRİ UYGULAMA FÖYÜ
ARAZİ ÇALIŞMASI
2012-2013
HAZİRAN 2013
1. FOTOGRAMETRİ HAKKINDA GENEL BİLGİ
Fotogrametri genel olarak, cisimler ve oluşturdukları çevreden yayılan ısınların şekillendirdiği
fotoğrafik resimlerin ve yaydıkları elektro manyetik enerjinin kayıt, ölçme ve yorumlama
işlemleri sonunda bu cisimler ve çevre hakkında güvenilir bilgilerin elde edildiği bir teknoloji ve
bilim dalıdır.
Temelde fotogrametri resim çekme noktasının konumuna göre,
Hava Fotogrametrisi
Yersel Fotogrametri
olmak üzere ikiye ayrılır.
Hava fotogrametrisi, topografik ve tematik haritaların üretimi, sayısal arazi modelleri elde etmek
amacıyla kullanılır.
Yersel fotogrametri ise Mimarlık, Harita Mühendisliği ile İnşaat Mühendisliği çalışmalarında,
arkeoljik
amaçlı
çalışmalarda,
tıpta,
trafik
kazaları,
kriminoloji
v.b
çalışmalarında
kullanılmaktadır. Yersel fotogrametri yöntemi fotogrametrik röleve yapımında yıllardır başarı ile
kullanılan bir yöntemdir. Gelişen bilgisayar ve bilgi teknolojileri ile birlikte, klasik yersel
fotogrametrik yöntemi yerini dijital yersel fotogrametri yöntemine bırakmıştır. Dijital
fotogrametri
yöntemi
ile
bütün
yöneltme
ve
çizim
işlemleri
bilgisayar
ortamında
gerçekleştirilmektedir. Bu yöntem, otomatik yöneltme ve ölçme işlemleri, dijital üç boyutlu
vektör veri, sayısal ortofoto, sayısal yüzey ve arazi modellerinin üretimi gibi birçok imkân
sunmaktadır. Elde edilen sonuç ürünlerin sayısal olması, bu ürünlerin belgeleme ve fotogrametrik
röleve dışında üç boyutlu modelleme, üç boyutlu verinin görselleştirilmesi, yönetilmesi ve CBS
ortamında sunulması gibi farklı uygulama alanlarında da kullanılmasına olanak sağlamaktadır.
Uzun yıllar boyunca kullanılan klasik yersel fotogrametri yönteminde belgeleme ve röleve
amacıyla fotoğraflar metrik kameralar ile çekilmekteydi. Tarihi ve kültürel mirasın özellikleri göz
önünde bulundurularak mono olarak çekilen fotoğraflar tek fotoğraf değerlendirmesi (rödresman),
yada stereo çekim durumunda analog stereo değerlendirme aletlerinde değerlendirilmekteydi.
Dijital fotogrametri yöntemi ile birlikte semi metrik kameralar yada dijital kameralar ile çekilen
fotoğraflar dijital fotogrametrik değerlendirme aletlerinde aktarılmaktadır. Bütün yöneltme ve
çizim işlemleri bilgisayar ortamında gerçekleştirilmektedir. Dijital fotogrametri yöntemi, otomatik
ölçme işlemleri, dijital üç boyutlu vektör veri, sayısal ortofoto, sayısal arazi ve yüzey modelleri
gibi birçok imkanlar sunmaktadır (Yastıklı, 2005). Gelisen bilgisayar ve bilgi teknolojileri ile
birlikte, dijital yersel fotogrametri yöntemi ile elde edilen sonuç ürünler, belgeleme ve
fotogrametrik röleve amacı dışında CAD ortamında tarihi ve kültürel mirasın üç boyutlu
modellenmesi, üç boyutlu verinin görselleştirilmesi, elde edilen verilerin yönetilmesi ve CBS
ortamına aktarılarak bu verilerin sorgulanması gibi birçok uygulamada kullanılmaktadır.
2. FOTOGRAMETRİK DEĞERLENDİRME YÖNTEMLERİ
2.1 Analog Fotogrametri
Analog kameralarla çekilen fotoğraf çiftlerinin optik mekanik aletlerle yöneltilerek stereomodelin oluşturulmasını, değerlendirilmesini ve bu aletlere bağlanmış çizim masaları kullanılarak
istenilen ölçekte çizim üretilmesini kapsar.
2.2. Analitik Fotogrametri
Analitik fotogrametride veri olarak analog resimler kullanılmaktadır. Optik mekanik aletler
bilgisayarlarla desteklenmiş ve bu şekilde fotogrametrik hesap başlamıştır. Ayrıca ürün
bilgisayarda elde edildiğinden, bu ürünlerin bilgisayar destekli tasarım (CAD) sistemlerine
aktarılması ve görsel efektler eklenmesi mümkündür.
2.3 Dijital Fotogrametri
Dijital yöntemde, fotogrametriye temel olan tüm adımlar bilgisayarlar üzerinde sayısal olarak
yapılmaktadır. Bunun için gerekli olan resimler, hava fotogrametrisinde uçak ve uydu görüntüleri
ve yersel fotogrametri de CCD kameraları ile elde edilen sayısal resimler ve normal resimlerin
tarayıcılar yardımıyla taranıp sayısal ortama aktarılması ile sağlanmaktadır. Günümüzde dijital
fotogrametri yaygın olarak kullanılmaktadır.
2.3.1 Dijital fotogrametrik sistemler
Dijital
fotogrametrik sistemler; optik, elektronik, matematik, fotoğrafçılık ve bilgisayar
teknolojisi gibi çeşitli bilim dallarından yararlanılarak oluşturulmuş bir mühendislik
uygulamasıdır. Bu sistemde, gerek kullanılan donanım ve yazılım gerekse yapılan işlemlerin tümü
dijital olarak yapılmaktadır. Dijital görüntü isleme, bir bilgisayar yardımı ile görüntülerin elde
edilmesi, depolanması islenmesi ve çeşitli ölçme ve yorumlama amaçları için farklı türdeki
gösterimlere hazır hale getirilmesidir. Böylelikle mühendislik uygulamalarında önemli olan veri
kaybı, presizyon, zaman gibi etkenler minimum seviyelerinde tutulmaktadır. Bu sistemde
yapılacak uygulamalarda gereksinim duyulan, sayısal görüntüleme sistemleri başlıca dört
bileşenden oluşmaktadır. Bunlar;
· Dijital Kameralar,
· Dijital Görüntüler,
· Ana Bilgisayar,
· Görüntü Analiz Yazılımından
oluşur.
2.3.1.1 Dijital kameralar
Dijital kameralar görüntü yüzeyi algılayıcının iki boyutlu alanını içeren coğrafi objelerin kayıt
edilmesi için kullanılır. Bu algılayıcıların yük durumları belirli zaman aralıklarında okunan analog
sinyallerle belirlenir. Daha sonra analog-Dijital dönüşümünü takriben sinyaller sayısallaştırılır.
CCD (Charge Couple Device) kameralar Dijital
fotogrametrik kameralar için en yaygın
olanlarıdır. Bu kameralar yapıları bakımından normal kameralar ile mukayese edildiklerinde daha
küçük ve nispeten daha sağlamdır. Fotogrametrik uygulamalarda CCD kameralar, algılama
üstünlükleri, düşük güç gereksinimi, küçük boyut ve taşınabilirlik, düşük fiyat ve bakım
gerektirmemesi gibi üstünlüklere sahiptir. CCD kameraların en önemli özelliği, lineerlik ve
dengeyi birlikte ele almasıdır. Bunlar görüntü ölçme hassasiyetinde önemli bir avantajı gösterir.
2.3.1.2 Dijital görüntüler
Bir Dijital resim, gij elemanlı iki boyutlu G matrisinden oluşur. Her bir elemana bir piksel denir.
Kullanılan pikseller birer bilgi taşıyıcıdır. Bu değerlerin daha geniş olarak kullanıldığı durumlar,
siyah beyaz resimler için O ile 255 arasındadır ve bu değer insan gözünün gri renk tonu ayırt etme
olanağının üstündedir. Siyah-beyaz resimlerde piksel değerleri gri tonlarını veya değerlerini
temsil eder. Renkli resimlerde ise aynı sırada üç farklı resim matrisi bulunur. Dijital resimlerin
fotogrametrik amaçlarda kullanılabilmesi için, resim koordinat sistemi ile piksel koordinat sistemi
arasında bir ilişki kurulması gerekmektedir. Dijital kameralar ile resmi çekilen yüzey fotoğrafik
değil de elektronik olarak kaydedilir. Böylece binlerce yük haline dönüştürülmüş resimler bir ara
sistem yardımıyla bilgisayara aktarılır. Tüm bu işlemler fotoğrafik zorlukları ve resim kaybı,
resim büzüşmesi, distorsiyon gibi hata unsurlarını ortadan kaldırmaktadır.
2.3.1.3 Ana bilgisayar
Bir ana bilgisayardan istenen, daha sonraki işlemler için bir çerçevenin tam depolanmasını
sağlayacak diskinin bulunması, analiz için ana belleğin yeterli olması ve es zamanlı işlem
durumunda çerçevelerden alınan görüntü verilerinin depolanabilmesidir.
2.3.1.4 Görüntü analiz yazılımı
Dijital fotogrametride görüntü analiz yazılımının önemi büyüktür. Bunun nedeni olarak pratiklik,
gereksinimlere cevap verebilme ve yüksek doğruluk gibi kriterleri sayabiliriz. Dolayısıyla bir
görüntü yazılım programında su özellikler bulunmalıdır:
1.Düseye çevirme ve ortofoto yapabilmelidir.
2.Üç boyutlu cisim belirlemesi yapabilmelidir.
3.İstenilen sayı ve büyüklükte resim isleyebilmelidir.
4.Kamera kalibrasyonu yapabilmelidir.
5.Cad sistemine bağlamak mümkün olmalıdır.
6.Görüntü eşleştirme yöntemiyle subpiksel doğruluğa erişmek mümkün olmalıdır.
7.Tam otomatik yaklaşık değer belirleyebilmeli ve kaba hataları ayıklayabilmelidir.
8.Sayısallastırıcı kullanımına ihtiyacı olmamalıdır.
9.Endüstri, Mimari, ve Hasar belirleme gibi alanlarda çok geniş kullanım ve görüş olanakları
sunmalıdır.
10.Kullanım kolaylığı bulunmalıdır.
11.Yarı otomatik nokta ölçmesi yapabilmelidir.
12.Tam otomatik ağ plaka ölçmesi yapabilmelidir.
13.Analog ve Dijital kameraları kullanabilmelidir.
14.Esnek resim çekme konfigürasyonuna sahip olmalıdır.
15.Cisimleri tam anlamlı dokümantasyon ve arşivleme özelliğine sahip olmalıdır.
2.3.2 Dijital fotogrametrinin kullanım alanları
1. Ortofoto haritaları oluşturulması.
2. Fotogrametrik hâlihazır yapımı.
3. Yapısal hareket ve deformasyonların gözlenmesi.
4. Köprü hareketlerinin ölçülmesi.
5. Baraj deformasyonlarının ölçülmesi.
6. Deprem ve yer kayması hasar tespiti ölçmeleri.
7. Karayolu tasarım ve planlama uygulamaları.
8. Anayol kavşaklarının detaylandırılması.
9. Boy ve en kesitlerin çıkartılması.
10. Toprak isleri hesapları.
11. Yapısal hareket ve deformasyonların ölçülmesi.
12. Yapı ölçmeleri.
13. Mimari ve arkeolojik uygulamalar.
14. Üç boyutlu modelleme
15. Rölöve ve restitüsyon projeleri
16. Siluet çıkarımı
17. Boy ve en kesit çıkartılması
18. Tünel ve yeraltı kazı ölçmeleri.
19. Yer kabuğu hareketlerinin tespiti.
20. Erozyon ölçmeleri.
21. Gemi inşası ve tasarımı.
22. Uçak ve otomobil sanayisi.
23. Haberleşme antenlerinin ölçülmesi.
24. Kar derinliğinin ölçülmesi.
25. Nükleer santral ölçmeleri.
26. Soğutma kulelerinin gözlenmesi.
27. Sanayi boru sistemlerinin montajı.
28. Depolama tanklarının ölçümü.
2.4. Yersel (Yakın Resim) Fotogrametri
Yakın resim fotogrametrisi ya da yersel fotogrametri objelerin birkaç cm’ lik çekim mesafesinden
300m uzaklığa kadar olan çekim mesafelerinde objelerin yer kameraları aracılığı ile çekilmiş
görüntülerin üç boyutlu değerlendirilmesi ile ilgili işlemler olarak adlandırılır. Resim çekme
makinesi ister optik isterse de Dijital formatta olsun genel olarak kullanılan resim ebatları
dikdörtgen yapıdadır. Bu nedenle bu resimlerin uzun kenarı ve kısa kenarı gören iki ayrı görüş
açısı mevcuttur. Oysa hava fotogrametrisinde resimler kare formatta olduğundan bu tür resimlerde
tek bir görüş açısı vardır. Genel olarak yakın resim fotogrametrisinde objelerin bir model
içerisinde kalması ve değerlendirmenin olabildiğince tek model olarak yapılması arzu edilir. Bu
nedenle objenin sekli ve kullanılan kameranın odak uzaklığı, görüş açısı gibi parametreleri
dikkate alınarak en uygun çekim mesafesi hesaplanır.
3.ARAZİ ÇALISMASINDA KULLANILACAK PHOTOMODELER YAZILIMI
PhotoModeler fotoğraflardan 3 boyutlu verilerin elde edilmesi, 3 boyutlu ölçümlerin yapılması ve
3 boyutlu modellerin oluşturulması esasına dayanır. 3D görüntüleyici, 3D modelinin etkileşimli
bir görüntüsü ve Measure Tool da etkileşimli olarak koordinat, mesafe ve alan ölçümlerini sağlar.
3D modelleri dxf (2D ve 3D), 3Ds, Wavefront OBJ, WRML (1 ve 2) ve aşağıda listelenen
formatlarında ve bunlara ek model animasyon olarak da dışa aktarılabilir. Ya da seçilen yüzey
ortofoto olarak dışa aktarılabilir.
.
Şekil 1 Photo Modeler’da dışa aktarılabilen formatlar
PhotoModeler'ın bazı özelliklerini şöyle sıralayabiliriz:
1. Yüzey Çizimi: Noktalar yalnız bir fotoğraf (yüzey) üzerinde işaretlenebilir ve 3D nokta
yerleşimi, kameranın yönelimi ve yüzey bilindiği zaman hesaplanır. Düzlemdeki büyük detaylan
işaretlemek (inşaat, tuğla) ve düzlemsel eğrileri (patinaj işaretleri gibi) işaretlemek için kullanılır.
2) Silindir Modelleme : İşletme borularında kullanılabilir.
3) Şekil Yapı İthali: Yüzeylerden şekilleri çekmek ve perspektif bozukluklarını ortadan
kaldırmak için kullanılan bir araçtır.
4) Otomatik Kamera Yöneltme: Kamera istasyon yöneltmesi tamamen otomatiktir.
5) Kontrol Noktaları ve Perspektif Eşleme: PhotoModeler' e 3D noktaların konumlarını girip,
kamera konum ve açılarını otomatik olarak çözebilirsiniz.
6)Ters Kamera: Karakteristiği bilinmeyen bir kamera ile alınan fotoğraftan kamerayı yeniden
kurma bilgisi için olan araç grubudur.
PhotoModeler' in kullanıldığı alanlar su şekilde sıralanabilir:
1. Mimari:
- Eski yapıların koruma amaçlı belgelenmesi için.
- Görüntü çalışmaları ve görüntüleme amacıyla 3D modelleri üretmek için.
- Var olan yapıların çizimlerinin yapılması için.
2. Arkeoloji:
- İnsan eliyle yapılan eski eserleri modellemek için.
- Kazı alanlarını belgelemek için.
- Gemi enkazıyla ilgili ölçümleri yapmak için.
- Eski yapıların koruma amaçlı belgelenmesi için kullanılır.
3. İşletme Proje ve Boruları:
- Var olan proje ve işletme boru yapılarının 3D modelini üretmek için.
- İşletme projesinin donanım ve tasarımında yardımcı olmak için.
- Var olan yapıların çizimlerinin yapılması için kullanılır.
4. Kazalar:
- Mahkemede animasyon için taşıt modellerinin üretilmesinde.
- Fotoğraflardan araç ezilmesinin ölçümlerinde.
- Fotoğraflardan yerleşim, mesafe ve uzunluğun kaza alanındaki ölçümlerini yapmada kullanılır.
5. Multimedia-Animasyon- VRML:
- 3D Studio, Truespace ve diger 3D Software'de kullanılacak 3D modelleri kurmak için.
- Animasyon ve tercümede modeller kurmak için.
- Bilgisayar tabanlı eğitimde nesneleri modellemek için.
-Web sayfalarında göstermek amacıyla, fotoğraf giydirilmiş VRML modellerini oluşturmak için
kullanılır.
4. YERSEL FOTOGRAMETRİK DEGERLENDİRME İŞLEMLER
4.1 Arazi İşlem Adımları
Arazi ölçümünde ilk olarak ön hazırlık amacıyla istikşaf yapılır. Poligon istikşafı için obje
üzerinde her yüzeydeki detay okumalarını yapabilmek amacıyla seçilen uygun yerlere poligon
tesis edilir. Obje üzerindeki detay okumalarının daha hassas olabilmesi için obje üzerine ölçüm
noktaları belirlenir. Bu ölçüm noktalarını okuyabilmek için lazer ölçümü yapabilen Total Station
kullanılabilir. Poligonların koordinat sistemi yerel olabileceği gibi ülke koordinat sisteminde de
olabilir.
Şekil 2 Obje Üzerine Dağılmış Kontrol Noktaları
4.2. Photomodeler Yazılımındaki İşlem Adımları
PhotoModeler ile model oluşturmanın adımları;
1. Kamera kalibrasyonunun tanımlanması
2. Ölçüm Projesinin tanımlanması
3. Nesne veya sahnenin fotoğraflarının çekilmesi
4. Yeni proje oluşturulması
5. Fotoğrafların PhotoModeler yazılımına aktarılması
6. Fotoğraf üzerindeki noktaların işaretlenmesi
7. Farklı fotoğraflar üzerindeki aynı noktaların eşleştirilmesi
8. Veriyi işleme tabi tutma
9. Oluşan üç boyutlu veriyi bilgisayar destekli tasarım ( CAD ) veya grafik programına taşınması
4.2.1. Kamera kalibrasyonunun tanımlanması
PhotoModeler fotoğrafların çekilmesinde kullanılan fotoğraf makinesinin, tanımlanmasını
gerektirir. Bu tanımlama sadece bir kere oluşturulur ve bundan sonra aynı fotoğraf makinesi ile
yapılan projelerde bu tanımlama bilgisi kullanılır.
Her bir fotoğraf makinesi veya mercek/kamera kombinasyonu kendi tanımlamasını gerektirir. Bu
tanımlama odak uzaklığı, görüntü ölçeği, görüntü merkezi ve mercek distorsiyon verilerini içerir.
PhotoModeler bu tanımlama bilgisini fotoğraf üzerindeki noktalar ve üç boyutlu noktalar
arasındaki uygun geometrik ilişkiyi oluşturmak için kullanır. Fotoğraf makinesi tanımlama
dosyası (*.cam ya da kamea kalibrasyonunu içeren *.pmr ) bir bütün halinde, fotoğraf makinesi,
mercek ve tarayıcıyı tarif eder. Eğer bunlardan herhangi biri değişir ise yeni kalibrasyon
gerektirir.
4.2.1.1. Kalibrasyon işleminin adımları:
4.2.1.1.1. Kalıp çıkartma metoduna karar verilmesi
Yazıcı ya da plotter yardımı ile çıktı alınması
Kalıp farklı açılardan resim çekilebilecek düz bir zemine yapıştırılır.
Şekil 3 Kalibrasyon levhasının çıktı alınması-1
Kalibrasyon levhasının çıktısı alınmak istendiğinde karşınıza 2 seçenek çıkacaktır. Bunlardan
birincisi Multi-sheet Calibration özel olarak belirlenen sayıda kalibrasyon levhasının çıkarılıp bu
levhaların farklı yüksekliklerde bir yüzey üzerine yerleştirilerek yapılan kalibrasyon türüdür.
Genellikle yüksek hassasiyetli sonuçlar almak için kullanılır.
2. seçenek ise Single Sheet Calibration’dır. Genel olarak kullanılan kalibrasyon yöntemidir.
Burada “Large Sheet” A3 boyutundaki kağıdı “Small Sheet” ise A4 boyutundaki kağıdı ifade
etmektedir. Gerektiği taktirde kağıt boyutları isteğe göre değiştirilebilir.
Şekil 4 Kalibrasyon levhasının çıktı alınması-2
4.2.1.1.2. Kalibrasyon kalıbının Fotoğraflarının Çekilmesi
Kalibrasyon kalıbı (A4 ve ya A3 boyutlarında çıktısı alınabilir)üzerinde potluk oluşmayacak
biçimde düz bir zemine yapıştırılır. Ardından fotoğraf makinesi yatay ve dikey konumdayken
kalıbın 4 kenarından toplamda 8 adet fotoğraf çekilir. Fotoğraf çekimi esnasında tripod
kullanılması işinizi kolaylaştıracaktır. Ayrıca çekim yapılan ortamın iyi aydınlatıldığından emin
olun.
Şekil 5 Kalibrasyon Levhası
Fotoğraf çekimi bittikten sonra bu fotoğraflar PhotoModeler programına Camera Calibration
Project ile aktarılır.
Şekil 6 Kalibrasyon projesinin oluşturulması
Şekil 7 Kalibrasyon fotoğraflarının projeye aktarılması
Next tıklanarak fotoğrafların aktarımı tamamlanır. Ardından açılan yeni pencerede Run tıklanarak
kalibrasyon işlemi yapılır ve oluşan dosya kaydedilir.
Şekil 8 Kalibrasyon işleminin yapılması
4.2.2. Nesne veya Sahnenin Fotoğraflarının Çekilmesi:
Fotoğraf çekiminde dikkat edilmesi gereken temel kurallar
-
Bir yüzeye ait en az 3 fotoğraf çekilmelidir.
-
Yüzey çok büyükse ya da yüzeyden uygun fotoğraflar alınmasını engelleyen ağaç ya da
duvar gibi engeller varsa en az %70 bindirmeli olarak yüzey boyunca fotoğraflar
çekilmelidir.
-
Detaylı bir model oluşturmak için yüzeyin yakın mesafeden de fotoğrafları çekilmelidir.
-
Mümkün mertebe yüzeye paralel fotoğraflar çekilmelidir.
Şekil 10 Bir yüzeye ait örnek fotoğraf çekimi
Fotoğrafların bazıları kötü ışıklandırma ya da kötü odak ayarına sahip olabilir veya daha sonra
planlanandan daha fazla detaya ihtiyaç duyulabilir. Bu nedenle fotoğraf çekiminde ihtiyaç olandan
daha fazla fotoğraf almak gerekir.
4.2.3. Yeni Proje Oluşturulması:
PhotoModeler ilk açıldığında karşımıza çıkan Getting Started Menüsünden (File menüsü altından
da ulaşılabilir) Standart Project tıklanır.
Şekil 11 Yeni proje oluşturma işlemi
Projede kullanılacak fotoğraflar Add Photo(s) diyalogu ile seçildikten (CTRL tuşuyla tek tek ya
da CTRL+A tuşlarıyla klasördeki bütün fotoğraflar seçilebilir ) sonra Next tıklanır.
Şekil 12 Fotoğrafların projeye aktarılması
Açılan pencerede kamera kalibrasyonu projesi (kameraya ait .cam dosyası ya da aynı kameranın
kullanıldığı .pmr uzantılı proje dosyası da kullanılabilir) Browse tıklanarak seçilir ve next tıklanır.
Eğer daha öce PhotoModeler’da aynı kamera ile çalışılmış ve Library’e eklemiş ise Select a
Camera …. Altından seçilebilir.
Şekil 13 Kamera kalibrasyonun seçilmesi
Eğer Projeye bütün fotoğraflar aktarılmamışsa ya da yeni fotoğraflar eklenecekse File menüsü
altından ya da herhangi bir fotoğraf tıklanarak Add/remove Photos tıklanarak projeye yeni
fotoğraflar eklenebilir ya da çıkartılabilir.
Şekil 14 Projeye sonradan fotoğraf eklenmesi-1
Şekil 15 Projeye sonradan fotoğraf eklenmesi-2
4.2.6. Fotoğraf Üzerindeki Noktaların İşaretlenmesi:
Öncelikli olarak çalışılacak projenin ölçeklenmesindeki yöntem belirlenmelidir. Eğer
proje doğrudan obje üzerinden alınan ölçüler ile ölçeklenecek ise detaylan işaretlendikten
sonra aralarındaki uzunluklar ölçeklendirme menüsünden girilerek obje ölçeklendirilir. Eğer
bir elektronik takeometre ile kontrol noktaları ölçülmüş ise öncelikle bunların işaretlenmesi
daha doğru olacaktır.
4.2.6.1. Kontrol noktalarının işaretlenmesi;
Objenin pozlanması sırasında detayların yoğunluğu ve net görülebilirlik gibi faktörler
dikkate alınarak kontrol noktaları belirlenir. Bu noktaların yerel veya ülke koordinatları
(X,Y,Z) elektronik takeometre yardımı ile ölçülür. Belirlenen bu koordinatlar aktarım kablosu
ile bilgisayara aktarılır ve koordinatlarının bulunduğu dosya PhotoModeler yazılımına
alınmalıdır. Bunun için Project menüsünden Scale/Rotate Viewer tıklanır.
Şekil 16 Projenin eksenlerinin ve koordinat sisteminin belirlenmesi için kullanılan External Geometry Editor
Penceresi
External Geometry Explorer penceresinde,
Add/import External Geometry tıklanmadan önce
Units kısmında porjede kullandığınız uzunluk birimi tanımlanmalıdır. Gerektiği taktirde
tıklanarak referans yüzey tanımlanabilir.
Şekil 17 Koordinat sistemi seçim penceresi
Defne the Coordinate System tıklanarak aşağıdaki pencere açılır.
Şekil 18 Koordinat sisteminin tanımlanması
Şekil 19 Koordinat dosyasının seçilmesi
Using known XYZ points sekmesinin altından
formattaki koordinat dosyası seçilerek içeri aktarılır.
browse tıklanarak açılan pencerede uygun
Şekil 20 Kontrol noktalarının projeye aktarılması OK tıklanarak tamamlanır
Şekil 21 Kontrol noktalarının işaretlenmesi
Kontrol noktalarının alımı sırasında oluşturulan krokiler yardımı ile kontrol noktalarının
yerleri resim üzerinde tespit edilir ve işaretlenir. Bu işlem aynı kontrol noktası görünen tüm
fotoğraflarda yapılır. Amaç kontrol noktaları sayesinde iç ve dış yöneltme işlemlerinin
yapılmasıdır.
Kontrol noktaları işaretlenirken kroki yardımıyla hangi noktanın modelde hangi noktaya karşılık
geldiği tespit edilerek “Assign” tıklanarak işaretleme yapılır. Yanlış bir işaretleme yapıldığında bu
işlem
“Unassign”
tıklanarak
düzeltilebilir.
Ayrıca
burada
“New”
tıklanarak
proje
koordinatlarımızı kendimizin gireceği noktalar eklemek ya da eklediğimiz noktaları “Edit” ile
düzeltmek mümkündür. Nokta listesinin altındaki 3D sekmesine geçilerek noktalar 3 boyutlu
olarak görülebilir.
Şekil 22 İşaretlenmiş kontrol noktaları
4.2.6.2. Detay noktalarının işaretlenmesi;
Çekilen fotoğraflar Photomodeler ekranında gösterilir. Burada önemli olan; ana hatları
göstermek için noktaların işaretlenmesi ve çizilmesidir. Fotoğraf üzerindeki
detaylar “Point Mode”
(nokta modu) seçilerek tek tek işaretlenir. Ya da detayın geometrik
şekli dikkate alınarak “Line Mode”
(doğru modu) ile detaylar işaretlenebilir. Eğer
detaylar eğri bir yapıya sahip ise daha önce nokta modunda işaretlenmiş olan detay köseleri
arasına “Curve Mode”
(eğri modu) ile eğri çizilebilir.
Şekil 23 Detay noktalarının işaretlenmesi.
Fotoğraflarda işaretlenen noktaların numaralarını görmek için view menüsü altından Visibility on
Photos tıklanarak açılan pencere de ID’s seçilir.
Şekil 24 Fotoğraf üzerinde noktaların isimlerinin gösterimi
4.2.7. Farklı Fotoğraflar Üzerindeki Aynı Noktaların Eşleştirilmesi:
Photomodeler çoklu fotoğraflardaki işaretleri, üç boyutlu modelde noktaların nerde
olduğunu belirlemek için kullanır. Bir fotoğrafta nokta veya çizgi gösterdiğinizde, aynı nokta
veya çizgiyi bulunduran diğer fotoğraflarda da işaretleme yapılmalıdır. Photomodeler
programının farklı fotoğraflarda aynı noktaların işaretlenmesine ihtiyacı vardır, aksi halde
program fotoğraflardan bu bilgilere ulaşamaz.
Eşleştirme işlemi için “Reference mode” (Klavyeden “R” tuşuna basarak ulaşılabilir.)
seçilerek, kaynak ve hedef fotoğraflar seçilmelidir. Daha sonra kaynak fotoğraftaki noktalar
seçilerek hedef fotoğraf üzerinde işaretlenmelidir. Aynı noktanın iki resimde eşleştirilmesi
dengeleme için yeterlidir ancak nokta konumunun daha dogru belirlenebilmesi için üç resimde
eşleştirilmesi gerekmektedir.
Şekil 25 Farklı fotoğraflar üzerindeki aynı noktaların eşleştirilmesi
4.2.8. Verilerin Dengelenmesi:
Başlangıç
işaretleme
ve
referans
işlemi
tamamladıktan
sonra,
basamaklarından verinin isleme tabi tutulması basamağı “Processing”
Photomodeler
işlem
butonu seçilerek
gerçekleştirilir. Eğer makul ölçüde dikkatlice çalışılmışsa, Photomodeler verilerden üç boyutlu
model oluşturmak için bir müddet çalışacaktır ( Process işleminin süresi işaretlenen noktaların ve
fotoğrafların sayısına bağlı olarak değişmektedir ). Photomodeler fotoğraf makinesi ve fotoğraf
işaret bilgisinden 3D model oluşturmak için özel sayısal algoritmayı kullanır. Ekrana gelen
Processing penceresinde proje bilgileri yer alır. Herhangi bir hata var ise Öneriler kısmında nasıl
düzeltilebileceği gösterilir. Proje kalitesi sağ tarafta 1-5 arasında rakamlarla ifade edilir. Process
(Dengele) butonu yardımıyla dengeleme işlemine geçilir.
4.2.9. Oluşan Üç Boyutlu Veriyi Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) veya Grafik
Programına Taşıma:
Üç boyutlu model PhotoModeler tarafından yaratıldıktan sonra proje PhotoModeler ortamında
saklayabilir ya da bilgisayar destekli tasarım ya da grafik programına aktarılabilir. Üç boyutlu
model DXF, 3DS, OBJ, VRML, X, IGES ya da RAW dosyası okuyabilen programlar yardımıyla
açılabilir. Üç boyutlu modelin farklı bir programa aktarılması için öncelikle PhotoModeler
tarafından formatının dönüştürülmesi gerekir. Bunun için “Export Options” penceresi açılarak
dönüştürülecek nesneler ve format seçilerek dönüşüm yapılır.