| Предисловие автора к русскому изданию | 14
|
| Глава 1. Введение | 15
|
| 1.1. Обзор | 15
|
| 1.1.1. Содержание | 15
|
| 1.1.2. Библиография | 16
|
| 1.2. Основные методы | 16
|
| 1.2.1. Фотограмметрический процесс | 16
|
| 1.2.2. Разделы фотограмметрии | 18
|
| 1.2.3. Модель формирования изображения | 21
|
| 1.2.4. Фотограмметрические системы и процессы 1.2.4.1. Аналоговые системы (24); 1.2.4.2. Цифровые системы (25); 1.2.4.3. Процедуры получения и анализа снимков (26) | 24
|
| 1.2.5. Фотограмметрические продукты | 27
|
| 1.3. Области применения | 29
|
| 1.4. История развития | 32
|
| Глава 2. Математические основы | 45
|
| 2.1. Системы координат | 45
|
| 2.1.1. Системы координат камеры и снимка | 45
|
| 2.1.2. Пиксельная система координат | 46
|
| 2.1.3. Модельная система координат | 47
|
| 2.1.4. Система координат объекта | 47
|
| 2.2. Преобразования координат | 49
|
| 2.2.1. Преобразования на плоскости 2.2.1.1. Преобразования подобия (49); 2.2.1.2. Аффинное преобразование (50); 2.2.1.3. Полиномиальное преобразование (52); 2.2.1.4. Билинейное преобразование (53); 2.2.1.5. Проективное преобразование (54) | 49
|
| 2.2.2. Пространственные преобразования 2.2.2.1. Пространственное вращение (57); 2.2.2.2. Пространственное преобразование подобия (64); 2.2.2.3. Преобразования однородных координат (69) | 57
|
| 2.3. Элементы линейной алгебры | 74
|
| 2.3.1. Аналитическая геометрия на плоскости 2.3.1.1. Прямая (75); 2.3.1.2. Окружность (79); 2.3.1.3. Эллипс (80); 2.3.1.4. Кривые (83) | 75
|
| 2.3.2. Аналитическая геометрия в трехмерном пространстве 2.3.2.1. Прямая (88); 2.3.2.2. Плоскость (91); 2.3.2.3. Фигуры, обладающие вращательной симметрией (93) | 88
|
| 2.3.3. Поверхности 2.3.3.1. Цифровая модель поверхности (99); 2.3.3.2. B-сплайны и поверхности Безье (102) | 98
|
| 2.3.4. Соответствие заданным требованиям | 103
|
| 2.4. Методы уравнивания | 104
|
| 2.4.1. Постановка задачи 2.4.1.1. Функциональная модель (104); 2.4.1.2. Стохастическая модель (106) | 104
|
| 2.4.2. Метод наименьших квадратов (линейная модель Гаусса—Маркова) 2.4.2.1. Уравнивание прямых наблюдений (107); 2.4.2.2. Общий случай метода наименьших квадратов (108); 2.4.2.3. Алгоритм Левенберга—Марквардта (110); 2.4.2.4. Метод связок с ограничениями (111) | 107
|
| 2.4.3. Меры качества 2.4.3.1. Точность и внутренняя точность измерений (113); 2.4.3.2. Доверительный интервал (114); 2.4.3.3. Корреляция (117); 2.4.3.4. Достоверность (118) | 112
|
| 2.4.4. Отбраковка ошибок на практике 2.4.4.1. Снупинг данных (122); 2.4.4.2. Дисперсионный анализ (122); 2.4.4.3. Робастная оценка с весовыми функциями (123); 2.4.4.4. Робастное оценивание по норме L1 (124); 2.4.4.5. RANSAC (125) | 121
|
| 2.4.5. Вычислительные аспекты 2.4.5.1. Линеаризация (126); 2.4.5.2. Нормальная система уравнений (126); 2.4.5.3. Методы обращения разреженных матриц и оптимизация (127) | 126
|
| Глава 3. Технологии съемки | 129
|
| 3.1. Физические основы формирования изображений | 129
|
| 3.1.1. Волновая оптика 3.1.1.1. Электромагнитный спектр (129); 3.1.1.2. Радиометрия (130); 3.1.1.3. Преломление и отражение (132); 3.1.1.4. Дифракция (133) | 129
|
| 3.1.2. Оптическая съемка 3.1.2.1. Геометрическая оптика (135); 3.1.2.2. Апертура и границы (137); 3.1.2.3. Фокусировка (138); 3.1.2.4. Принцип Шаймпфлюга (141) | 135
|
| 3.1.3. Аберрации 3.1.3.1. Дисторсия (143); 3.1.3.2. Хроматические аберрации (144); 3.1.3.3. Сферические аберрации (146); 3.1.3.4. Астигматизм и искривление поля зрения (146); 3.1.3.5. Кома (148); 3.1.3.6. Падение яркости и виньетирование (148) | 143
|
| 3.1.4. Разрешение 3.1.4.1. Разрешающая способность линзы (149); 3.1.4.2. Геометрический предел разрешения (150); 3.1.4.3. Частотно-контрастная характеристика (152) | 149
|
| 3.1.5. Основы цифровой обработки сигналов 3.1.5.1. Теорема отсчетов (Котельникова, Найквиста—Шеннона) (154); 3.1.5.2. Характеристики детектора (156) | 154
|
| 3.2. Концепция фотограмметрической съемки | 158
|
| 3.2.1. Офлайн- и онлайн-системы 3.2.1.1. Офлайн-фотограмметрия (159); 3.2.1.2. Онлайн-фотограмметрия (159) | 158
|
| 3.2.2. Конфигурация съемки 3.2.2.1. Съемка единичного снимка (160); 3.2.2.2. Стереосъемка (160); 3.2.2.3. Съемка многих разноракурсных снимков (162) | 160
|
| 3.3. Геометрия камеры как измерительного устройства | 163
|
| 3.3.1. Масштаб изображения и точность 3.3.1.1. Масштаб изображения (163); 3.3.1.2. Оценка точности (165) | 163
|
| 3.3.2. Внутреннее ориентирование камеры 3.3.2.1. Физическое задание системы координат снимка (168); 3.3.2.2. Центр перспективы и дисторсия (169); 3.3.2.3. Параметры внутреннего ориентирования (172); 3.3.2.4. Метрические и полуметрические камеры (173); 3.3.2.5. Определение внутреннего ориентирования (калибровка) (175) | 167
|
| 3.3.3. Стандартизованные функции коррекции 3.3.3.1. Симметричная радиальная дисторсия (177); 3.3.3.2. Тангенциальная дисторсия (183); 3.3.3.3. Аффинные искажения (183); 3.3.3.4. Полная коррекция искажений (183) | 177
|
| 3.3.4. Другие формы корректирующих уравнений 3.3.4.1. Упрощенные модели (184); 3.3.4.2. Дополнительные параметры (185); 3.3.4.3. Коррекция дисторсии, зависящей от дальности съемки (187); 3.3.4.4. Калибровка каждого изображения (189); 3.3.4.5. Коррекция локальных деформаций снимка (189) | 184
|
| 3.3.5. Итеративная коррекция ошибок съемки | 192
|
| 3.3.6. Сверхширокоугольные проекции | 195
|
| 3.4. Компоненты системы | 196
|
| 3.4.1. Оптико-электронные сенсоры 3.4.1.1. Принцип работы CCD-сенсора (198); 3.4.1.2. Кадровые CCD-сенсоры (200); 3.4.1.3. Матричные сенсоры CMOS-типа (204); 3.4.1.4. Цветные камеры (205); 3.4.1.5. Геометрические свойства (209); 3.4.1.6. Радиометрические свойства (211) | 198
|
| 3.4.2. Технологии производства камер 3.4.2.1. Типы камер (214); 3.4.2.2. Затвор (216); 3.4.2.3. Стабилизация изображения (218) | 214
|
| 3.4.3. Объективы 3.4.3.1. Относительное отверстие и число диафрагмы f/number (218); 3.4.3.2. Поле зрения (219); 3.4.3.3. Суперширокоугольные и сверхширокоугольные объективы (220); 3.4.3.4. Вариофокальные объективы (221); 3.4.3.5. Тилт-шифт объективы (223); 3.4.3.6. Телецентрические объективы (224); 3.4.3.7. Разделение стереоизображений (224) | 218
|
| 3.4.4. Фильтры | 226
|
| 3.5. Съемочные системы | 227
|
| 3.5.1. Аналоговые камеры 3.5.1.1. Аналоговые видеокамеры (229); 3.5.1.2. Технологии аналоговых камер (231); 3.5.1.3. Оцифровка аналогового видеосигнала (232) | 229
|
| 3.5.2. Цифровые камеры | 235
|
| 3.5.3. Высокоскоростные камеры | 240
|
| 3.5.4. Стерео- и мультикамерные системы | 244
|
| 3.5.5. Микро- и макросканирующие камеры 3.5.5.1. Микросканирование (246); 3.5.5.2. Макросканирование (247) | 246
|
| 3.5.6. Панорамные камеры 3.5.6.1. Линейные сканирующие системы (248); 3.5.6.2. Построение панорам из отдельных снимков (250); 3.5.6.3. Панорамы с объективами «рыбий глаз» (251); 3.5.6.4. Видеотеодолиты и тахеометры (252) | 248
|
| 3.5.7. Тепловизоры | 254
|
| 3.6. Установка меток и освещение объекта | 255
|
| 3.6.1. Расстановка меток на объекте 3.6.1.1. Материал меток (255); 3.6.1.2. Круговые метки (259); 3.6.1.3. Сферические метки (262); 3.6.1.4. Метки-шаблоны (265); 3.6.1.5. Кодированные метки (265); 3.6.1.6. Щупы и устройства измерения скрытых точек (266) | 255
|
| 3.6.2. Освещение и методы подсвета объекта 3.6.2.1. Электронная вспышка (269); 3.6.2.2. Структурированный подсвет (271); 3.6.2.3. Лазерный подсвет (272); 3.6.2.4. Направленный подсвет (274) | 269
|
| 3.7. 3D-камеры и дальномерные системы | 275
|
| 3.7.1. Лазерные системы 3.7.1.1. Лазерная триангуляция (275); 3.7.1.2. Лазерные сканирующие дальномеры (276); 3.7.1.3. Лазерные трекеры (280) | 275
|
| 3.7.2. Системы проекции полос 3.7.2.1. Проекция стационарных полос (282); 3.7.2.2. Проекция динамических полос (метод фазового сдвига) (284); 3.7.2.3. Кодированный подсвет (код Грея) (285); 3.7.2.4. Системы проекции полос с одной камерой (286); 3.7.2.5. Системы проекции полос со многими камерами (288) | 282
|
| 3.7.3. Недорогие дальномерные 3D-камеры | 289
|
| Глава 4. Аналитические методы | 292
|
| 4.1. Обзор содержания главы | 292
|
| 4.2. Обработка единичных снимков | 294
|
| 4.2.1. Внешнее ориентирование 4.2.1.1. Стандартный случай (294); 4.2.1.2. Специальный случай наземной фотограмметрии (296) | 294
|
| 4.2.2. Уравнения коллинеарности | 297
|
| 4.2.3. Обратная засечка 4.2.3.1. Обратная засечка при известном внутреннем ориентировании (301); 4.2.3.2. Обратная засечка при неизвестном внутреннем ориентировании (304); 4.2.3.3. Начальные приближения для обратной засечки (304); 4.2.3.4. Засечка при минимуме информации об объекте (305); 4.2.3.5. Меры качества (308) | 300
|
| 4.2.4. Линейные методы ориентирования 4.2.4.1. Прямое линейное преобразование (DLT) (308); 4.2.4.2. Матрица перспективной проекции (311) | 308
|
| 4.2.5. Оценка положения и ориентации объекта методом обратной засечки 4.2.5.1. Положение и ориентация объекта относительно камеры (312); 4.2.5.2. Положение и ориентация одного объекта относительно другого (313) | 312
|
| 4.2.6. Проективное преобразование плоскости 4.2.6.1. Математическая модель (316); 4.2.6.2. Влияние внутреннего ориентирования (319); 4.2.6.3. Влияние некопланарных точек объекта (319); 4.2.6.4. Ректификация на плоскость (320); 4.2.6.5. Измерения плоских объектов (321) | 316
|
| 4.2.7. Оценка трехмерных моделей объектов по одному изображению 4.2.7.1. Плоские элементы объекта (322); 4.2.7.2. Цифровые модели поверхности (323); 4.2.7.3. Дифференциальная ректификация (325) | 322
|
| 4.3. Обработка стереопар изображений | 328
|
| 4.3.1. Принцип стереоскопического зрения 4.3.1.1. Стереоскопическое сопоставление (328); 4.3.1.2. Связующие точки (329); 4.3.1.3. Ориентирование стереопар снимков (330); 4.3.1.4. Нормальный случай стереофотограмметрии (331) | 328
|
| 4.3.2. Эпиполярная геометрия | 332
|
| 4.3.3. Относительное ориентирование 4.3.3.1. Условия компланарности (336); 4.3.3.2. Оценка параметров (337); 4.3.3.3. Модельные координаты (338); 4.3.3.4. Расчет эпиполярных прямых (339); 4.3.3.5. Вычисления для нормального случая съемки (340); 4.3.3.6. Качество относительного ориентирования (342); 4.3.3.7. Особые случаи относительного ориентирования (344) | 334
|
| 4.3.4. Фундаментальная матрица и основная матрица | 346
|
| 4.3.5. Абсолютное ориентирование 4.3.5.1. Математическая модель (348); 4.3.5.2. Определение исходных данных (350); 4.3.5.3. Вычисление внешнего ориентирования (350); 4.3.5.4. Вычисление относительного ориентирования по известному внешнему ориентированию (350) | 348
|
| 4.3.6. Стереоскопическая обработка 4.3.6.1. Принципы стереоскопической обработки снимков (351); 4.3.6.2. Расчет 3D-координат точек по координатам изображений (353); 4.3.6.3. Определение точек с помощью измерительной марки (359) | 351
|
| 4.4. Обработка многих снимков и метод связок | 360
|
| 4.4.1. Основные идеи 4.4.1.1. Цели (360); 4.4.1.2. Потоки данных (364) | 360
|
| 4.4.2. Математическая модель 4.4.2.1. Модель уравнивания (365); 4.4.2.2. Система нормальных уравнений (367); 4.4.2.3. Комбинированное уравнивание фотограмметрических и независимых наблюдений (371); 4.4.2.4. Оценка дополнительных параметров (375) | 365
|
| 4.4.3. Система координат объекта 4.4.3.1. Ранг и дефект данных (378); 4.4.3.2. Опорные точки (379); 4.4.3.3. Уравнивание свободной сети (382) | 378
|
| 4.4.4. Задание приближенных значений 4.4.4.1. Стратегии для автоматического вычисления приближенных значений (387); 4.4.4.2. Формирование начальных значений путем автоматического измерения точек (392); 4.4.4.3. Практические аспекты формирования приближенных значений (394) | 386
|
| 4.4.5. Критерии качества и анализ результатов 4.4.5.1. Выходной отчет (395); 4.4.5.2. Точность измерений координат изображения (396); 4.4.5.3. Точность координат объекта (397); 4.4.5.4. Качество самокалибровки (398) | 395
|
| 4.4.6. Стратегии процедуры уравнивания методом связок 4.4.6.1. Моделирование (400); 4.4.6.2. Расходимость (401); 4.4.6.3. Отбраковка грубых ошибок (402) | 400
|
| 4.4.7. Обработка многих снимков 4.4.7.1. Основная прямая засечка (403); 4.4.7.2. Прямое определение геометрических элементов (405); 4.4.7.3. Определение пространственных кривых («змейки») (413) | 403
|
| 4.5. Панорамная фотограмметрия | 414
|
| 4.5.1. Цилиндрическая модель панорамной съемки | 415
|
| 4.5.2. Ориентирование панорамных снимков 4.5.2.1. Приближенные значения (417); 4.5.2.2. Обратная засечка (418); 4.5.2.3. Метод связок (418) | 417
|
| 4.5.3. Эпиполярная геометрия | 419
|
| 4.5.4. Прямая засечка | 421
|
| 4.5.5. Ректификация панорамных изображений 4.5.5.1. Ортогональная ректификация (422); 4.5.5.2. Тангенциальные снимки (422) | 422
|
| 4.6. Фотограмметрия различных оптических сред | 423
|
| 4.6.1. Преломление света на границах оптических сред 4.6.1.1. Границы оптических сред (423); 4.6.1.2. Границы оптических сред, параллельные плоскости снимка (424); 4.6.1.3. Прохождение лучей через поверхности преломления (427) | 423
|
| 4.6.2. Расширенная модель метода связок 4.6.2.1. Объектно-инвариантная граница сред (428); 4.6.2.2. Съемочно-инвариантная граница сред (430) | 428
|
| Глава 5. Цифровая обработка изображений | 431
|
| 5.1. Основы | 431
|
| 5.1.1. Процедура обработки изображений | 431
|
| 5.1.2. Пиксельная система координат изображения | 433
|
| 5.1.3. Обработка изображений 5.1.3.1. Пирамиды изображений (434); 5.1.3.2. Форматы данных (435); 5.1.3.3. Сжатие изображений (438) | 434
|
| 5.2. Предобработка изображений | 440
|
| 5.2.1. Точечные операции 5.2.1.1. Гистограмма (440); 5.2.1.2. Таблицы поиска (442); 5.2.1.3. Повышение контраста (443); 5.2.1.4. Пороговая обработка (445); 5.2.1.5. Арифметические действия над изображениями (447) | 440
|
| 5.2.2. Операции с цветными изображениями 5.2.2.1. Цветовые пространства (448); 5.2.2.2. Цветовые преобразования (451); 5.2.2.3. Цветовые представления (453) | 448
|
| 5.2.3. Операторы фильтрации изображений 5.2.3.1. Пространственная и частотная области (455); 5.2.3.2. Сглаживающие фильтры (459); 5.2.3.3. Морфологические операции (460); 5.2.3.4. Фильтр Уоллиса (463) | 455
|
| 5.2.4. Выделение границ 5.2.4.1. Дифференциальные фильтры первого порядка (465); 5.2.4.2. Дифференциальные фильтры второго порядка (467); 5.2.4.3. Лапласиан фильтра Гаусса (469); 5.2.4.4. Повышение резкости изображения (470); 5.2.4.5. Преобразование Хафа (471); 5.2.4.6. Операторы усиления границ (472); 5.2.4.7. Субпиксельная интерполяция (474) | 464
|
| 5.3. Геометрические преобразования изображения | 477
|
| 5.3.1. Основы ректификации | 478
|
| 5.3.2. Интерполяция значений интенсивности | 479
|
| 5.3.3. 3D-визуализация 5.3.3.1. Обзор (482); 5.3.3.2. Отражение и освещение (484); 5.3.3.3. Текстурирование (487) | 482
|
| 5.4. Цифровая обработка одиночных снимков | 490
|
| 5.4.1. Приближенные величины 5.4.1.1. Возможности (490); 5.4.1.2. Сегментация точечных структур (491) | 490
|
| 5.4.2. Измерения отдельных точечных особенностей 5.4.2.1. Ручные измерения на экране (493); 5.4.2.2. Методы оценки центра «масс» (центроид) (494); 5.4.2.3. Корреляционные методы (495); 5.4.2.4. Сопоставление методом наименьших квадратов (497); 5.4.2.5. Структурные методы измерений (502); 5.4.2.6. Вопросы точности (505) | 493
|
| 5.4.3. Прослеживание контуров 5.4.3.1. Прослеживание контура на основе анализа сечений (508); 5.4.3.2. Прослеживание контура на основе градиентного анализа (508) | 507
|
| 5.5. Сопоставление изображений и 3D-реконструкция объектов | 510
|
| 5.5.1. Обзор | 510
|
| 5.5.2. Процедуры сопоставления на основе схожих элементов 5.5.2.1. Операторы интереса (512); 5.5.2.2. Детекторы особенностей (517); 5.5.2.3. Анализ соответствия (520) | 512
|
| 5.5.3. Анализ соответствия на основе эпиполярной геометрии 5.5.3.1. Сопоставление для стереопары изображений (523); 5.5.3.2. Сопоставление для триплетов изображений (525); 5.5.3.3. Сопоставление для неограниченного числа изображений (526) | 523
|
| 5.5.4. Сопоставление многих снимков по областям изображений 5.5.4.1. Сопоставление многих изображений (527); 5.5.4.2. Геометрические ограничения (527) | 526
|
| 5.5.5. Полуглобальное сопоставление | 531
|
| 5.5.6. Методы сопоставления, использующие модели объекта 5.5.6.1. Сопоставление многих снимков, использующее модели объектов (533); 5.5.6.2. Сопоставление многих снимков с использованием матрицы высот поверхности (537) | 533
|
| 5.6. Дальностные изображения и облака точек | 539
|
| 5.6.1. Представление данных | 539
|
| 5.6.2. Регистрация 5.6.2.1. Распознавание 3D-меток (541); 5.6.2.2. Распознавание 2D-меток (542); 5.6.2.3. Автоматический анализ соответствия (542); 5.6.2.4. Регистрация «облаков» точек — алгоритм итеративного поиска ближайших точек (543) | 541
|
| 5.6.3. Обработка дальностных изображений | 544
|
| Глава 6. Задачи и системы измерений | 547
|
| 6.1. Краткий обзор содержания главы | 547
|
| 6.2. Системы с одной камерой | 547
|
| 6.2.1. Камера с ручным фотограмметрическим щупом | 547
|
| 6.2.2. Измерительная система с интегрированной камерой | 548
|
| 6.2.3. Системы для калибровки роботов | 549
|
| 6.2.4. Высокоскоростные системы с 6 степенями свободы | 550
|
| 6.3. Стереоскопические системы | 551
|
| 6.3.1. Цифровые стереоплоттеры 6.3.1.1. Принципы работы стереоплоттеров (551); 6.3.1.2. Процесс ориентирования (552); 6.3.1.3. Восстановление формы поверхности объекта (553) | 551
|
| 6.3.2. Цифровые системы стереоотображения | 553
|
| 6.3.3. Системы стереозрения | 557
|
| 6.4. Системы многих снимков | 558
|
| 6.4.1. Интерактивные системы обработки | 558
|
| 6.4.2. Мобильные промышленные системы точечных измерений 6.4.2.1. Фотограмметрические офлайн-системы (561); 6.4.2.2. Фотограмметрические онлайн-системы (563) | 561
|
| 6.4.3. Стационарные промышленные онлайн-системы 6.4.3.1. Системы проверки качества труб (568); 6.4.3.2. Система позиционирования стальных пластин (569) | 567
|
| 6.5. Пассивные системы измерения формы поверхности | 570
|
| 6.5.1. Подсвет точками и сетками линий 6.5.1.1. Многокамерные системы с подсветом решетками точек (571); 6.5.1.2. Многокамерные системы с подсветом решетками меток (572); 6.5.1.3. Многокамерные системы со структурированным подсветом сетками линий (573) | 571
|
| 6.5.2. Корреляция цифровых изображений при подсвете поверхности случайными текстурами 6.5.2.1. Способы создания текстур (574); 6.5.2.2. Обработка данных (575); 6.5.2.3. Многокамерная система для измерения динамических изменений формы поверхности (577) | 574
|
| 6.5.3. Измерение сложных поверхностей 6.5.3.1. Самопозиционирующиеся системы — внешнее ориентирование по точкам объекта (579); 6.5.3.2. Определение положения сканера с помощью оптической следящей системы (581); 6.5.3.3. Механическое определение положения сканера (581) | 579
|
| 6.6. Динамическая фотограмметрия | 582
|
| 6.6.1. Относительное движение объекта и съемочной системы 6.6.1.1. Неподвижный объект (582); 6.6.1.2. Движущийся объект (583) | 582
|
| 6.6.2. Динамическая запись последовательностей изображений | 585
|
| 6.6.3. Захват движения | 588
|
| 6.7. Мобильные измерительные платформы | 589
|
| 6.7.1. Мобильные системы съемки | 589
|
| 6.7.2. Ближняя аэрофотосъемка | 590
|
| Глава 7. Проектирование и качество измерений | 594
|
| 7.1. Планирование проекта | 594
|
| 7.1.1. Критерии планирования | 594
|
| 7.1.2. Вопросы точности измерений | 595
|
| 7.1.3. Ограничения на параметры съемки | 596
|
| 7.1.4. Моделирование по методу Монте-Карло | 599
|
| 7.1.5. Автоматизированное проектирование фотограмметрической сети | 601
|
| 7.2. Меры качества и оценка эффективности | 604
|
| 7.2.1. Параметры качества 7.2.1.1. Погрешность измерений (604); 7.2.1.2. Опорные величины (605); 7.2.1.3. Ошибка измерения (605); 7.2.1.4. Точность (606); 7.2.1.5. Статистическая достоверность (607); 7.2.1.6. Параметры точности и статистической достоверности, получаемые в результате уравнивания (607); 7.2.1.7. Относительная точность (608); 7.2.1.8. Допустимая погрешность (608); 7.2.1.9. Разрешение (610) | 604
|
| 7.2.2. Сертификация и поверка измерительных систем 7.2.2.1. Основные термины (610); 7.2.2.2. Отличие от координатно-измерительных машин (КИМ) (612); 7.2.2.3. Эталонные образцы (613); 7.2.2.4. Тестирование систем поточечных измерений (615); 7.2.2.5. Тестирование сканирующих систем (617) | 610
|
| 7.3. Стратегии калибровки камеры | 620
|
| 7.3.1. Методы калибровки 7.3.1.1. Лабораторная калибровка (621); 7.3.1.2. Калибровка по тестовому полю (621); 7.3.1.3. Калибровка по вертикальным линиям (624); 7.3.1.4. Калибровка в процессе измерений (624); 7.3.1.5. Самокалибровка (625); 7.3.1.6. Калибровка системы (625) | 620
|
| 7.3.2. Конфигурации съемки 7.3.2.1. Калибровка по плоскому полю (626); 7.3.2.2. Калибровка по пространственному полю (628); 7.3.2.3. Калибровка с перемещаемой масштабной рейкой (628) | 626
|
| 7.3.3. Проблемы методов самокалибровки | 629
|
| Глава 8. Примеры приложений | 632
|
| 8.1. Архитектура, археология и культурное наследие | 632
|
| 8.1.1. Фотограмметрическое документирование зданий 8.1.1.1. Сиенский собор (633); 8.1.1.2. Пороховая башня, Ольденбург (635); 8.1.1.3. Гадербургский замок (635) | 632
|
| 8.1.2. 3D-модели городов и рельефа 8.1.2.1. Визуализация зданий (636); 8.1.2.2. Модели городов (638); 8.1.2.3. 3D-документирование Помпей (639) | 636
|
| 8.1.3. Поверхности произвольной формы 8.1.3.1. Статуи и скульптуры (641); 8.1.3.2. Большие объекты произвольной формы (643); 8.1.3.3. Съемка Бременского кога (средневекового корабля) (644) | 641
|
| 8.1.4. Мозаики изображений 8.1.4.1. Мозаики изображений для картографирования следов динозавров (645); 8.1.4.2. Мозаика изображений центральной проекции (646) | 645
|
| 8.2. Инженерная съемка и гражданское строительство | 647
|
| 8.2.1. 3D-моделирование сложных объектов 8.2.1.1. Исполнительная документация (647); 8.2.1.2. Измерение лестничных клеток (649) | 647
|
| 8.2.2. Анализ деформаций 8.2.2.1. Измерение формы больших бессемеровских конвертеров стали (650); 8.2.2.2. Деформации бетонных баков (651) | 649
|
| 8.2.3. Испытания материалов 8.2.3.1. Измерения формы известковых швов в кирпичной кладке (652); 8.2.3.2. Структурные нагрузочные испытания (654); | 652
|
| 8.2.4. Измерение крыш и фасадов зданий | 655
|
| 8.3. Промышленные (индустриальные) приложения | 656
|
| 8.3.1. Электростанции и промышленные предприятия 8.3.1.1. Ветроэлектрическая установка (656); 8.3.1.2. Ускорители элементарных частиц (658) | 656
|
| 8.3.2. Аэрокосмическая промышленность 8.3.2.1. Контроль оснастки (660); 8.3.2.2. Контроль производственного процесса (660); 8.3.2.3. Измерение параболической антенны (662) | 659
|
| 8.3.3. Автомобильная промышленность 8.3.3.1. Быстрое прототипирование и обратный инжиниринг (664); 8.3.3.2. Тесты на безопасность (666); 8.3.3.3. Деформации кузова (668) | 664
|
| 8.3.4. Судостроительная промышленность | 669
|
| 8.4. Медицина | 670
|
| 8.4.1. Измерения поверхности | 670
|
| 8.4.2. Онлайн-системы навигации | 672
|
| 8.5. Различные приложения | 673
|
| 8.5.1. Судебная фотограмметрия 8.5.1.1. Съемка дорожных происшествий (674); 8.5.1.2. Съемка места преступления (675) | 673
|
| 8.5.2. Научные приложения 8.5.2.1. Мониторинг движения ледников (676); 8.5.2.2. Науки о Земле (678) | 676
|
| Список литературы | 681
|
| Предметный указатель | 698
|
Первое немецкое издание учебника «Nahbereichsphotogrammetrie» («Ближняя фотограмметрия») вышло в 2000 году в рамках моей профессорско-преподавательской деятельности по курсу фотограмметрии в Университете Ольденбурга (Германия). Книга имела большой успех, и в 2006 году увидело свет английское издание «Close Range Photogrammetry», переведенное и дополненное английскими учеными-соавторами Яном Харли, Стефаном Кайлом, Стюартом Робсоном и Яном Бомом. Английская и немецкая версии учебника стали основой для новых изданий в Германии (2010 год) и в Великобритании, вновь при участии британских коллег Стефана Кайла, Стюарта Робсона и Яна Бома. Английская версия была удостоена награды имени Карла Крауса Международного общества фотограмметрии и дистанционного зондирования (ISPRS) в 2010 году. Книга заслуженно получила международное признание и является одной из немногих всесторонних монографий по современной цифровой фотограмметрии в мире.
Русская школа фотограмметрии сформировалась в конце XIX века, имеет богатую научную историю и успешно развивается в настоящее время. Однако современное научное пособие по ближней фотограмметрии (особенно в области новейших цифровых методов) сегодня востребовано в России. Сотрудничество авторов английского издания и русских специалистов В. А. Князя, В. В. Князя и А. Г. Чибуничева сделало возможным появление этой книги на русском языке. Труд покрывает широкий спектр тем ближней фотограмметрии и 3D-зрения, включая математические и физические основы фотограмметрии, технологии создания съемочных камер и получения цифровых изображений, методы калибровки и ориентирования снимков, методы обработки цифровых изображений, обзор измерительных систем, точность и верификацию измерений и многие другие вопросы. Большое количество практических примеров, демонстрирующих широкий спектр возможных приложений ближней фотограмметрии, а также краткий исторический обзор развития позволяет читателю познакомиться с первыми шагами фотограмметрии и составить представление о конкретных результатах ее применения в жизни.
Книга адресована студентам, ученым и специалистам всех областей, в которых требуется получить информацию о трехмерных параметрах объекта (сцены) по изображениям.
Луманн Томас 
Робсон Стюарт 
Кайл Стефан 
Бом Ян