ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تقييم تأثير دقة التمييز الهندسية للصور على نوعية النموذج ثلاثي الأبعاد في المساحة التصويرية القريبة المؤتمتة

Evaluation of the effect of images' geometric resolution on the 3D model quality in automated close-range photogrammetry

1421   1   26   0.0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2018
  مجال البحث طبوغرافيا
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

إن الهدف الرئيسي لهذا البحث هو دراسة تأثير دقة التمييز الهندسية للصور فقط على النوعية الهندسية للنموذج ثلاثي الأبعاد المحسوب منها. تم في هذا البحث تثبيت كل العناصر التي تؤثر على نوعية النموذج و تغيير دقة التمييز فقط للصور المستخدمة. يعتبر عدد الصور الملتقطة للعنصر، عدد نقاط الضبط و توزعها و دقتها، آلة التصوير المستخدمة و كونها معايرة أم لا، من أهم العوامل المؤثرة على عملية النمذجة. لتحييد تأثير العوامل الداخلية لآلة التصوير المستخدمة في التقاط الصور، قمنا بعملية معايرة لهذه الآلة، كما حرصنا على التخطيط المسبق لعملية التصوير و ذلك لتفادي المشاكل الناتجة عن نقص أو زيادة عدد الصور و التي تؤثر بشكل مباشر على نوعية النموذج و كماليته. و من ناحية أخرى، تم استخدام معطيات ضبط دقيقة تم الحصول عليها من أعمال مساحية دقيقة (شبكة جيوديزية أفقية و شبكة تسوية). في هذه الدراسة سنختبر تأثير دقة تمييز الصور فقط على توليد غمامة كثيفة من النقاط بتطبيق طريقة البنية انطلاقاً من الحركة Structure from Motion (SfM) و استنتاج النموذج السطوحي منها و الصورة المصححة عامودياً لواجهة من واجهات منشأ في جامعة تشرين.


ملخص البحث
تهدف هذه الدراسة إلى تقييم تأثير دقة التمييز الهندسية للصور على نوعية النموذج ثلاثي الأبعاد الناتج في المساحة التصويرية القريبة المؤتمتة. تم تثبيت جميع العوامل المؤثرة الأخرى وتغيير دقة التمييز فقط للصور المستخدمة. تم استخدام طريقة البنية انطلاقاً من الحركة (SfM) لتوليد غمامة كثيفة من النقاط واستنتاج النموذج السطوحي والصورة المصححة عامودياً لواجهة من واجهات منشأ في جامعة تشرين. تم التقاط الصور باستخدام آلة تصوير مرفقة مع هاتف نقال بثلاث دقات تمييز مختلفة: مرتفعة، متوسطة، ومنخفضة. أظهرت النتائج أن دقة التمييز الهندسية للصور تؤثر بشكل مباشر على نوعية النموذج ثلاثي الأبعاد، حيث انخفضت الدقة الهندسية للنموذج بنسبة 31% تقريباً عند استخدام دقة تمييز منخفضة مقارنة بدقة التمييز العظمى. كما أن الدقة الهندسية للأورتوفوتو الناتج كانت أفضل بمرتين في حالة دقة التمييز العظمى مقارنة بدقة التمييز المتوسطة، وأفضل بأربع مرات مقارنة بدقة التمييز المنخفضة. أوصت الدراسة باستخدام صور ذات دقة تمييز بحدود 4 ميغابيكسل على الأقل للحصول على نماذج ثلاثية الأبعاد جيدة من الناحية الهندسية مع زمن معالجة متوسط، وأهمية التخطيط الجيد لعملية التصوير الأرضي.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مهمة في مجال المساحة التصويرية القريبة المؤتمتة، حيث تسلط الضوء على تأثير دقة التمييز الهندسية للصور على نوعية النماذج ثلاثية الأبعاد. ومع ذلك، كان من الممكن أن تكون الدراسة أكثر شمولية إذا تم اختبار تأثير عوامل أخرى مثل الإضاءة والبيئة المحيطة على النتائج. كما أن استخدام هاتف نقال كآلة تصوير قد لا يعكس الدقة المطلوبة في التطبيقات الصناعية الدقيقة. كان من الأفضل استخدام كاميرات متخصصة للحصول على نتائج أكثر دقة وموثوقية. بالإضافة إلى ذلك، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل تطبيقات أخرى غير الواجهات المعمارية لتحسين شمولية النتائج.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟

    الهدف الرئيسي هو دراسة تأثير دقة التمييز الهندسية للصور على النوعية الهندسية للنموذج ثلاثي الأبعاد الناتج في المساحة التصويرية القريبة المؤتمتة.

  2. ما هي الطريقة المستخدمة لتوليد غمامة كثيفة من النقاط في هذه الدراسة؟

    تم استخدام طريقة البنية انطلاقاً من الحركة (SfM) لتوليد غمامة كثيفة من النقاط.

  3. ما هي دقات التمييز الهندسية الثلاث التي تم استخدامها في الدراسة؟

    تم استخدام ثلاث دقات تمييز هندسية: مرتفعة (8 ميغابيكسل)، متوسطة (ربع قيمة دقة التمييز المرتفعة)، ومنخفضة (ثمن قيمة دقة التمييز المرتفعة).

  4. ما هي التوصيات التي خلصت إليها الدراسة؟

    أوصت الدراسة باستخدام صور ذات دقة تمييز بحدود 4 ميغابيكسل على الأقل للحصول على نماذج ثلاثية الأبعاد جيدة من الناحية الهندسية مع زمن معالجة متوسط، وأهمية التخطيط الجيد لعملية التصوير الأرضي.


المراجع المستخدمة
Remondino، F.، Spera، M.G.، Nocerino، E.، Menna، F.، Nex، F.، 2014. State of the art in high density image matching. In: The Photogrammetric Record 29، pp. 144–166. doi:10.1111/phor.12063
Förstner, W., 1986. A feature-based correspondence algorithm for image matching. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing 26, 150–166
Nocerino, E., Menna, F., Remondino F., 2014. Accuracy of typical photogrammetric networks in cultural heritage 3D modelling projects. The Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spat. Inf. Sci., Volume XL-5, 465-472
قيم البحث

اقرأ أيضاً

إن إنتاج النماذج ثلاثية الأبعاد للمناطق الحضرية انطلاقاً من الصور الجوية يعتبر ذا منفعة كبيرة للشركات والمكاتب الهندسية الصغيرة. والمشكلة الأساسة هي الكلفة الباهظة لمحطات عمل المساحة التصويرية الرقمية التجسيمية Digital Photogrammetry WorkStations (DP WS) التي تستخدم حالياً لإنتاج هذا النوع من النماذج، بالإضافة إلى الخبرة الجيدة المطلوبة للعمل مع هذه المحطات. في هذه الدراسة، نقترح حلاً بديلاً لإنتاج النماذج ثلاثية الأبعاد للمناطق الحضرية باستخدام مزدوج تجسيمي Stereoscopic pair من الصور الجوية، برنامج للمساحة التصويرية القريبة وتطبيقات النمذجة ثلاثية الأبعاد المتوافرة في بعض برمجيات نظم المعلومات الجغرافية (GIS). تتميز برامح المساحة التصويرية القريبة بسهولة الاستعمال والكلفة القليلة مقارنةً بالـ DPWS وسنستخدمها في دراستنا للحصول على ارتفاعات العناصر في المنطقة المدروسة. أما نظم المعلومات الجغرافية فإنها ستستخدم لإنتاج الخارطة ثنائية الأبعاد انطلاقاً من الصور الجوية. هذه الخارطة, ستستخدم لاحقاً مع بيانات ارتفاعات العناصر من أجل توليد النموذج ثلاثي الأبعاد للمنطقة المدروسة.
تنشأ التشوهات الهندسية في الصور القريبة من عدة مصادر و هي تؤثر على كامل الصورة بشكل مشترك. و هذه التشوهات تؤثر على النوعية الهندسية للبيانات المكانية المقتطعة من الصورة و لذلك لابد من تصحيحها قبل ذلك بعملية تسمى تقويم الصورة. يتوفر أسلوبان لتقويم ا لصور القريبة و هما الأسلوب غير المباشر و الأسلوب المباشر Non-parametric approach و هو لا يتطلب معرفة معاملات آلة التصوير المستخدمة. تعتبر نقاط الضبط Control points و التحويلات الهندسية مكونين أساسيين في الأسلوب المباشر للتقويم. عادة ما تتواجد تشوهات التكور Barrel و المنظورية Perspective في الصور القريبة. في هذا البحث سنقوم بدراسة تأثير نمط توزيع نقاط الضبط و درجة التحويل الهندسي على تصحيح الصورة من هذه التشوهات. تم إجراء الاختبار باستخدام صورة قريبة لواجهة أثرية مع تعريضها للتشوهات السابقة بالمحاكاة. الهدف هو التحري عن تأثير توزيعات نقاط الضبط و عن فعالية التحويلات العامة (الخطية) و المحلية (اللاخطية) المستخدمة في تقويم الصور القريبة. لقد تمت البرهنة على أن نقاط الضبط المتواجدة في مناطق مختلفة من الصورة تملك نسب تشوه مختلفة و أن نقاط الضبط الموزعة في مركز الصورة تعاني تشوهاً أقل و أن التحويلات المحلية تعطي نتائج أفضل عند تقويم الصور ذات التشوهات المعقّدة.
تهدف هذه الدراسة إلى تحليل تأثير الدقة المكانية لنقاط الضبط على الدقة الهندسية لتصحيح المرئيات، حيث تم إجراء اختبارات على نفس المرئية (IKONOS) و ذلك بتطبيق تحويلات كثيرة الحدود باستخدام مجموعات من نقاط الضبط لكل منها دقة مطلقة مختلفة عن الأخرى. تم اس تقراء هذه المجموعات من مخطط طبوغرافي مقياسه 1/1000 و من مرئية فضائية من النوع MOMS مرجعة دقة تمييزها المكانية 2m كما تم تحديد إحداثياتها من خلال رفع باستخدام مستقبل GPS. و قد بيّنت نتائج الدراسة أنه يمكن الحصول على أدق تصحيح هندسي باستخدام نقاط ضبط دقتها المكانية من فئة دقة التمييز المكانية للمرئية. كما بيّنت أن استخدام نقاط ضبط أكثر دقة لن يكون ذا فائدة في رفع الدقة الهندسية لتصحيح المرئية و ذلك لأن قياس هذه النقاط على المرئية سيواجه مشكلة وضوحها على المرئية و هي مسألة ترتبط بدقة تمييز هذه المرئية.
يعتبر التصحيح الهندسي للصور الفضائية مسألةً أساسيةً في صناعة الخرائط الرقمية و تحديثها, في دمج البيانات متعددة المصادر و في الإدارة و التحليل في العديد من تطبيقات الجيوماتيك. هذا و تعتبر كثيرات الحدود ثنائية البعد, أكثر التوابع الرياضية انتشاراً في إ جراء هذا التصحيح. لقد بيّنت أبحاث سابقة أنّ تطبيق كثيرات الحدود ثنائية البعد مشروط باستوائية الأرض و بالتوزع الموحد لنقاط الضبط و لكنها لم تناقش بشكل واضح معايير الحكم على نجاح أو فشل تطبيقها. سنحاول في هذه الدراسة إعطاء بعض من هذه المعايير و سنحاول تطوير بعض القواعد الكارتوغرافية التشابهية القديمة بحيث تناسب الطبيعة الرقمية للصور الفضائية. ناقشنا في هذا البحث الأساس الرياضي للحكم على الدقة الهندسية للتصحيح الهندسي للصور الفضائية القائم على استخدام نقاط الضبط. و قمنا أيضاً باختبار تأثير طبوغرافية المشهد المصور على هذه الدقة. الاختبار تم بالاستعانة بصور فضائية مقتطعة من المتصفح المجاني Google Earth لمناطق من مدينة اللاذقية في سوريا. كما تم اقتطاع نقاط الضبط من المتصفح نفسه و تحويلها إلى نظام الإحداثيات الستيريوغرافي السوري. أثبتت النتائج أن كثيرات الحدود ثنائية البعد من الدرجة الثانية مناسبة جداً للمشاهد المستوية قليلة الاتساع و التي تكون نقاط الضبط فيها موزعة بشكل موحد على كامل المشهد.
إن ظاهرة الصدم من أهم أسباب انهيار المباني أثناء الزلازل لذا تلجأ معظم الكودات لتجنب حدوثها بزيادة المسافة بين الأبنية المتجاورة، و من جهة أخرى فالتكلفة المرتفعة للأراضي تفرض علينا الاستفادة من أكبر مساحة ممكنة بالإضافة لصعوبة معالجة الفاصل معمارياً خاصةً بالنسبة للأبنية العالية فقد يصل عرض الفاصل إلى 50cm . تمت في هذا البحث مناقشة موضوع الصدم الزلزالي و البحث في آلية نمذجته و الطريقة الأنسب لدراسته بالاعتماد على برنامج التحميل الديناميكي(11 Ansys Autodyn Ver) فاختيرت لدراسته عدة حالات من نماذج ثلاثية الأبعاد لتغطية معظم متغيرات الدراسة التي تؤثر على هذه الظاهرة و أجرينا تحميلاً ديناميكياً لا خطياً لكافة الحالات و لتابع تسارع معرف بمعادلة تتغير ثوابتها مع معالجة بيانات السجلات الزلزالية. و تمت مناقشة النتائج بعد دراسة الانتقالات و الإجهادات و التشوهات و العوامل المؤثرة عليه .
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا