Обложка Луманн Т., Робсон С., Кайл С., Бом Я. Ближняя фотограмметрия и 3D-зрение. Пер. с англ.
Id: 285368

Ближняя фотограмметрия и 3D-ЗРЕНИЕ.
Пер. с англ.

Ближняя фотограмметрия и 3D-зрение. Пер. с англ.
URSS. 2018. 704 с. ISBN 978-5-9710-5298-2. Увеличенный формат (170мм x 240мм). Полный цвет.
Белая офсетная бумага
  • Онлайн-книга

Аннотация

В предлагаемой читателю книге представлено глубокое и развернутое описание принципов и методов ближней фотограмметрии, а также основные необходимые сведения из смежных областей знания, таких как математические и физические основы предмета, метрологические аспекты фотограмметрических измерений, принципы формирования цифровых изображений и современные методы их обработки и другие. Приведены как математические модели и обоснования методов, так и практические... (Подробнее)


Оглавление
Предисловие автора к русскому изданию14
Глава 1. Введение15
1.1. Обзор15
1.1.1. Содержание15
1.1.2. Библиография16
1.2. Основные методы16
1.2.1. Фотограмметрический процесс16
1.2.2. Разделы фотограмметрии18
1.2.3. Модель формирования изображения21
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 продукты27
1.3. Области применения29
1.4. История развития32
Глава 2. Математические основы45
2.1. Системы координат45
2.1.1. Системы координат камеры и снимка45
2.1.2. Пиксельная система координат46
2.1.3. Модельная система координат47
2.1.4. Система координат объекта47
2.2. Преобразования координат49
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 алгебры74
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 требованиям103
2.4. Методы уравнивания104
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 съемки129
3.1. Физические основы формирования изображений129
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 съемки158
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 устройства163
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 съемки192
3.3.6. Сверхширокоугольные проекции195
3.4. Компоненты системы196
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. Фильтры226
3.5. Съемочные системы227
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 камеры235
3.5.3. Высокоскоростные камеры240
3.5.4. Стерео- и мультикамерные системы244
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. Тепловизоры254
3.6. Установка меток и освещение объекта255
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 системы275
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-камеры289
Глава 4. Аналитические методы292
4.1. Обзор содержания главы292
4.2. Обработка единичных снимков294
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 коллинеарности297
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 изображений328
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 геометрия332
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 матрица346
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 связок360
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 фотограмметрия414
4.5.1. Цилиндрическая модель панорамной съемки415
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 геометрия419
4.5.4. Прямая засечка421
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 сред423
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 изображений431
5.1. Основы431
5.1.1. Процедура обработки изображений431
5.1.2. Пиксельная система координат изображения433
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 изображений440
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 изображения477
5.3.1. Основы ректификации478
5.3.2. Интерполяция значений интенсивности479
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 снимков490
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 объектов510
5.5.1. Обзор510
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 сопоставление531
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 точек539
5.6.1. Представление данных539
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 изображений544
Глава 6. Задачи и системы измерений547
6.1. Краткий обзор содержания главы547
6.2. Системы с одной камерой547
6.2.1. Камера с ручным фотограмметрическим щупом547
6.2.2. Измерительная система с интегрированной камерой548
6.2.3. Системы для калибровки роботов549
6.2.4. Высокоскоростные системы с 6 степенями свободы550
6.3. Стереоскопические системы551
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 стереоотображения553
6.3.3. Системы стереозрения557
6.4. Системы многих снимков558
6.4.1. Интерактивные системы обработки558
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 поверхности570
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 фотограмметрия582
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 изображений585
6.6.3. Захват движения588
6.7. Мобильные измерительные платформы589
6.7.1. Мобильные системы съемки589
6.7.2. Ближняя аэрофотосъемка590
Глава 7. Проектирование и качество измерений594
7.1. Планирование проекта594
7.1.1. Критерии планирования594
7.1.2. Вопросы точности измерений595
7.1.3. Ограничения на параметры съемки596
7.1.4. Моделирование по методу Монте-Карло599
7.1.5. Автоматизированное проектирование фотограмметрической сети601
7.2. Меры качества и оценка эффективности604
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 камеры620
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 самокалибровки629
Глава 8. Примеры приложений632
8.1. Архитектура, археология и культурное наследие632
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 строительство647
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 зданий655
8.3. Промышленные (индустриальные) приложения656
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 промышленность669
8.4. Медицина670
8.4.1. Измерения поверхности670
8.4.2. Онлайн-системы навигации672
8.5. Различные приложения673
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 литературы681
Предметный указатель698

Предисловие автора к русскому изданию
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.

Томас Луманн


Об авторах
Луманн Томас
Профессор фотограмметрии Университета г. Ольденбурга, Германия. Ведет научные исследования в области ближней фотограмметрии с 1984 года. Руководитель проектов в фирме «Leica», президент Германского общества фотограмметрии, дистанционного зондирования и геоинформации (DGPF), руководитель секции «Оптическая 3D-метрология» Ассоциации германских инженеров (VDI).
Робсон Стюарт
Профессор фотограмметрии и лазерного сканирования в Университетском колледже Лондона. Имеет большой опыт исследований в широком спектре научных работ: от разработки алгоритмов и сенсоров для аэрокосмической метрологии до контроля точности лазерного сканирования и фотосъемки для документирования культурного наследия.
Кайл Стефан
Старший научный сотрудник Университетского колледжа Лондона в области метрологии крупногабаритных объектов. Член организационного комитета конференции по 3D-метрологии (3DMC). Имеет обширный опыт разработки коммерческих систем.
Бом Ян
Старший доцент Университетского колледжа Лондона. Председатель рабочей группы II/3 Комиссии II Международного общества фотограмметрии и дистанционного зондирования (ISPRS). Более 15 лет активно занимается исследованиями в области ближней фотограмметрии и 3D-зрения.