fotogrametr edは画像から空間情報を抽出するための技術、特に航空写真だけでなく、陸上又は海上で撮影したものです。この情報から、表現されたオブジェクトの寸法と位置が定量化されます。
写真の画像は、図1に示すようにフラットですが、それらを使用して、たとえば、道路、海、または別の地点に対する建物や岩の高さを推定できます。参照。
図1.写真測量調査を行うために撮られた航空写真。出典：ウィキメディア・コモンズ。D Ramey Loganによる写真
現実に非常に近いイメージの作成は新しいものではありません。偉大なレオナルドダヴィンチ（1452〜1519年）は、遠近法のパイオニアであり、いわゆる消失点を使用して彼の原則を完成させました。
消失点は、平行線が収束する地平線上の場所であり、視聴者に奥行き感を与えます。
レオナルドはそれを手作業で描いた絵画や絵で行いましたが、写真が発明された瞬間から、19世紀には写真も技術的な目的で使用されるようになりました。
同様に、現代の写真測量の父と考えられていたアイメ・ラウセダート（1819-1907）とアルブレヒト・メイデンバウアー（1834-1921）もそうでした。Laussedatは、1850年に計画にさまざまな視点を重ね合わせることにより、詳細な地形図を作成しました。
彼の側では、建築家であったメイデンバウアーがこの手法を文書化に適用しました。建物が破壊された場合、保存された情報のおかげで完全に再構築できました。
1980年代、現代のコンピューティングは写真測量法を飛躍的に進歩させ、画像処理に必要な時間を最小限に抑えました。
写真測量法
大まかに言えば、この方法はオブジェクトの画像を取得し、それらを処理し、最後にそれらを解釈することで構成されます。基本原理を説明する主な要素を図2に示します。
図2.画像を取り込む基本的な原理。出典：F. Zapata
まず、画像をキャプチャするセンサーとレンズが必要です。これにより、あるポイントからの各光線が同じ場所のセンサーに当たるようになります。これが発生しない場合、ポイントはオーバーレイとして登録され、画像がぼやけたり、ピンボケになります。
物体を再構築するために、図2で黒く描かれた直線光線のみが写真測量法に関係し、これはレンズの視点の中心と呼ばれる点を通過する光線です。
物体から直接出る光線がレンズを通過してセンサーに到達する場合、それが求められる距離です。
立体視
人間の自然な視覚は立体的です。これは、脳が取り込んだ画像を処理してレリーフを評価するという事実のおかげで、オブジェクトまでの距離を知ることができることを意味します。
したがって、それぞれの目はわずかに異なるイメージをキャプチャし、脳はそれらを1つのものとして解釈する作業を、レリーフと深さで実行します。
しかし、図3でグラフィカルに説明されているように、奥行きに関する情報が失われているため、平らな図面や写真では、オブジェクトがどれほど遠くまたはどれだけ近いかを知ることはできません。
すでに述べたように、ポイントはメインレイにありますが、オブジェクトが小さいため、より近いか、またはより遠くにあるかを知る方法はありませんが、より大きなものに属しています。
図3.フラット画像では、オブジェクトの奥行きを決定できません。出典：F. Zapata
したがって、近さの問題を修正するために、図4に示すように、わずかに異なる2つの画像が取得されます。
図4. 2本の線の交点により、空間内のポイントの実際の位置を見つけることができます。出典：F. Zapata
三角測量によって光線の交差を知ることで、光線が発生するオブジェクトの位置が発見されます。この手順は「ポイントマッチング」と呼ばれ、オブジェクトのすべてのポイントで手順を繰り返す必要があるため、特別に設計されたアルゴリズムを使用して行われます。
カメラの位置、角度、その他の特性などの詳細も考慮され、良好な結果が得られます。
タイプ
画像の取得方法に応じて、写真測量にはいくつかのタイプがあります。画像が空中から撮影された場合、それは空中写真測量です。
そして、それらが地上で撮影された場合、この手法は地上写真測量と呼ばれ、この手法が最初に実用化されました。
航空写真測量は、非常に正確な計画とマップを生成できるため、今日最も広く使用されているブランチの1つです。画像は、衛星を通じて取得することもできます。この場合、宇宙または衛星写真測量と呼ばれます。
同様に、写真測量は、使用された機器と画像に与えられた処理に従って分類されます。
-アナログ
-分析
-デジタル
アナログ写真測量では、イメージングと処理は完全に光学的で機械的です。
分析写真測量では、フレームはアナログですが、コンピューターで処理されます。そして最後に、デジタル写真測量では、フレームと処理システムの両方がデジタルです。
写真測量対 地形
地形は、関心のあるポイントを強調表示して、平面上の田園または都市の地形を表すことも目的としています。逆に、必要に応じて、平面の点を取り、それらを空間に配置します。
このため、地形と写真測量には多くの共通点がありますが、後者にはいくつかの利点があります。
-それはほとんど常に安いです。
-データの取得-調査-は高速で、広い領域に適しています。
-厚い植生に覆われていない限り、非常に荒い地形で最もよく機能します。
-すべてのポイントが均等に登録されています。
-情報を保存でき、フィールドに戻って再度取得する必要はありません。
単一画像写真測量
一般に、他の追加情報を使用しない限り、1枚の写真から撮影したオブジェクトを再構成することはできません。
それでも、いくつかの制限はありますが、画像は依然として貴重な情報を提供します。
例として、店舗または銀行で強盗を識別したいとします。監視カメラからの画像を使用して、画像内の既知のサイズの家具や他の人と比較することにより、犯罪を犯した人の身長と体格を判断できます。
図5.椅子は同じサイズで、どちらが最も近いかすぐにわかります。一方、遠くに集まる床の平行線は、写真に奥行き感を与えます。出典：Pixabay。
用途
写真測量は、建築、工学、考古学など、さまざまな分野で広く応用されています。前に説明したように、法医学、そしてもちろん映画の特殊効果にも応用されています。
エンジニアリングでは、たとえば、良い画像は地形の起伏と構成に関する情報を明らかにすることができます。以下は、非常に興味深い特定の領域です。
-通信ルートの研究。
-ルートの確立。
-地球の動き。
-都市計画。
-水路流域の研究。
-鉱業探査のための空中調査。
さらに、写真測量は非常に高く評価されているツールです。
- 建築：モニュメントや建物の建設。
- 考古学：今日保存されている遺跡から古い建物を再建する。
- 動物学：現在および絶滅した動物の3次元モデルの作成に役立ちます。
- 力学：車、エンジン、あらゆる種類の機械のモデリング。
参考文献
- Adam Technologiesチームのブログ。写真測量はどのように機能しますか？回復元：adamtech.com.au。
- アーミラリー、応用ジオマティクス。写真測量技術。回復元：armillary-geomatica.blogspot.com。
- Photomodeler Technologies。写真測量はどのように機能しますか？から回復：photomodeler.com。
- Quirós、E。2014。土木工学に適用される写真測量と地図作成の概要。エクストラマドゥラ大学が発行。
- サンチェス、J。写真測量入門。カンタブリア大学。リカバリー元：ocw.unican.es。