Построение цифровой модели объекта путем его синхронной съемки двумя камерами с фиксированным базисом.

В настоящее время предлагается достаточно широкий спектр решения данной задачи.

Для построения 3D модели объекта в настоящее время существует достаточно много способов, основанных на лазерном сканировании (измерении дальностей до объекта). Недостатком данного способа является необходимость точного углового позиционирования лазера при сканировании, что ведет к значительному удорожанию подобных устройств.

С целью построения цифровой модели объекта наземной съемки предлагается использовать стереофотограмметрический способ, а именно съемку объекта с фиксированного базиса, широко применявшийся ранее в фототеодолитной съемке.

Недостатком метода является необходимость трудоемких камеральных работ на цифровых фотограмметрических станциях. При этом каждая точка поверхности рассматривается стереоскопически и обрисовывается в ручном режиме.

Для автоматизации указанного метода широко применяются различные преобразования изображений и корреляционные алгоритмы с целью выделения контурных точек и их отождествления на паре изображений. Недостатком методов является необходимость иметь достаточное количество контрастных объектов на снимаемой поверхности.

В настоящей работе для построения цифровой модели поверхности предлагается использовать стереофотограмметрический способ с лазерной подсветкой. Суть способа состоит в синхронной съемке поверхности, располагающейся перед двумя камерами и построение ее трехмерного образа, то есть определение пространственных координат точек в базисной системе координат, определяемой элементами взаимного ориентирования двух камер. Стоит задача определить координаты точек, принадлежащих объекту съемки, путем измерений их соответственных изображений на стереопаре снимков. В качестве точек поверхности предлагается использовать отражения от снимаемой поверхности светового пучка, формируемого лазерной установкой. При этом не требуется определение расстояний до объекта съемки достаточно их ярко подсветить.

На изображении получается сетка с примерно равномерным шагом, которая выгладит ярче снимаемой поверхности. Тогда задача сводится к методу порогового детектирования связанных областей на обоих изображений и их отождествлению. Далее используя формулы стереофотограмметрии, считая элементы внешнего ориентирования камер известными, определяются пространственные координаты точек по двум точкам, измеренным на снимках в автоматическом режиме.

Для точного определения пространственных координат необходимо выполнить калибровку системы их двух камер. Для этого производится съемка регулярной сетки с целью определения поля дисторсии. Путем съемки тест объекта с точно измеренными размерами определяются элементы внешнего ориентирования камер при съемке.