Photogrammetrie

In der Photogrammetrie (Bildmessung) rekonstruiert man aus Abbildungen (z. B. der perspektivischen Abbildung einer Fotografie) eines Objektes seine räumliche Lage bzw. dreidimensionale Form. Außerdem können auch Einzelbilder entzerrt werden, wenn zusätzliche Informationen vorliegen.

Die Photogrammetrie ist ein passives Fernerkundungs- und Vermessungsverfahren, da sie die berührungslose Informationsgewinnung von räumlichen Objekten ermöglicht. Im Gegensatz zu anderen Fernerkundungsmethoden wird dazu allerdings nur das photographisch erfassbare Lichtspektrum und nicht das gesamte elektromagnetische Spektrum verwendet.

Man unterscheidet zwischen zwei Hauptanwendungsgebieten:

Inhaltsverzeichnis

Luftbildphotogrammetrie

Bei der Luftbildphotogrammetrie werden die photographischen Aufnahmen durch eine flugzeuggetragene (digitale oder analoge) Messbildkamera erzeugt. Es entstehen in der Regel regelmäßige, streifenweise angeordnete Bildreihen, in denen sich benachbarte Bilder in der Regel um ca. 60 % überlappen (Lehrbuch: Karl Kraus: Photogrammetrie).

Anwendungsgebiete

Nahbereichsphotogrammetrie

In der Nahbereichsphotogrammetrie gibt es keine Einschränkungen bei der Aufnahmeanordnung. Es können beliebige, z. B. frei gehaltene Aufnahmen verwendet werden, so dass ein Objekt aus möglichst allen Richtungen aufgenommen wird. In der Regel werden dazu heute höher auflösende Digitalkameras verwendet (Lehrbuch: Thomas Luhmann: Nahbereichsphotogrammetrie).

In jüngster Zeit hat auch die moderne Kinematographie Techniken aus der Photogrammetrie übernommen. Beispiele dafür sind die Bullet Time und die Burly Brawl - Technologie aus den Filmen Matrix und Matrix Reloaded (siehe hierzu (http://www.wired.com/wired/archive/11.05/matrix2_pr.html)), im Film Fight Club wurden mit dieser Technik interessante Kamerafahrten ermöglicht.

Anwendungsgebiete

Einzelbildauswertung

Eine Entzerrung von einzelnen fotografischen Aufnahmen ist möglich, wenn sich das abzubildende Objekt in einer Ebene befindet (z. B. Hausfassade oder Straßenoberfläche) und zusätzliche Angaben über die Größenverhältnisse vorliegen (Maßstäbe in unterschiedlichen Bildbereichen, Passpunkte).

Anwendungsgebiete

Datenerhebung und Auswertemethoden

Man unterscheidet folgende Arten photogrammetrische Daten zu gewinnen und auszuwerten:

Bei der digitalen Photogrammetrie wird die digitale Bildverarbeitung und immer häufiger auch die Mustererkennung als Auswerteinstrument eingesetzt.

Einige mathematische Grundlagen der Photogrammetrie

Eine photographische Abbildung unterliegt den mathematischen Gesetzen der Zentralprojektion.

Zur Rekonstruktion räumlicher Objekte aus perspektivischen Bildern sind mindestens zwei Aufnahmen des selben Objekts notwendig. Dabei vereinfacht sich die Auswertung, wenn beide Aufnahmezentren eine Basis bilden, welche parallel zur Objektebene verläuft (vergleichbar mit dem menschlichen Auge und dem räumlichen Sehen (Stereoskopie)). Durch die unterschiedlichen Aufnahmestandorte ergeben sich leicht unterschiedliche Bilder. Den Unterschied zwischen den gemessenen Koordinaten in beiden Bildern für einen Punkt nennt man Parallaxe.

In der Regel werden aber Bündel von mehreren Aufnahmen gebildet die in einer so genannten Bündelblockausgleichung ausgewertet werden.

Historische Entwicklung

Die Photogrammetrie wurde theoretisch schon vor Erfindung der Photographie entwickelt. Édouard Gaston Deville war der erste, der diese Methode perfektionierte. Praktisch wurde sie seit Beginn des 20. Jahrhunderts als analoges Verfahren immer stärker eingesetzt und weiterentwickelt. Seit Aufkommen der EDV wurde die analoge Photogrammetrie mehr und mehr durch digitale Auswerteverfahren ersetzt.

Vor- und Nachteile der Photogrammetrie gegenüber anderen Vermessungsverfahren

Vorteile

Nachteile

Siehe auch

Weblinks



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