Modelowanie 3D obiektów zabytkowych z wykorzystaniem techniki wideo

• Autorzy: Deliś P. , Wilińska M. , Fryśkowska A.

Warianty tytułu

EN

3D modelling of cultural heritage objects using video technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono proces opracowania trójwymiarowych modeli obiektów zabytkowych na przykładzie fasady kościoła św. Anny w Warszawie. Zaprezentowano również przykłady modeli 3D opracowanych zdanych wideo obiektów znajdujących się we wnętrzu kościoła. Dane pozyskano kamerą wideo z obiektywem o stałej ogniskowej ∫=16mm. Zastosowanie w kamerze stałoogniskowego obiektywu umożliwiło wyznaczenie elementów orientacji wewnętrznej w procesie kalibracji kamery wideo, a tym samym usunięcie wpływu dystorsji. Trójwymiarowe modele obiektów wygenerowano w oprogramowaniu Topcon Image Master. Opracowanie modelu 3D na podstawie danych wideo obejmowało następujące etapy: pozyskanie danych, wybór klatek wideo do procesu orientacji, orientacja klatek wideo z wykorzystaniem punktów o znanych współrzędnych z naziemnego skaningu laserowego oraz parametrów kamery wyznaczonych w procesie kalibracji, utworzenie modelu szkieletowego poprzez wskazanie na obrazach epipolarnych elementów obiektu, generowanie modelu w formacie TIN. Do przeprowadzenia oceny dokładności modeli 3D obiektów wykorzystano dane z naziemnego skaningu laserowego. Dokładność trójwymiarowych modeli obiektów zabytkowych wygenerowanych z danych wideo względem danych naziemnego skaningu laserowego wyniosła ±0,05 m.

EN

In the paper, the process of creating 3D models of St. Anne’s Church’s facades is described. Some examples of architectural structures inside of St. Anne’s Church’s are presented. Video data were acquired with the fixed focal length lens ∫=16mm. It allowed to determine interior orientation parameters in a calibration process and to remove an influence of distortion. 3D models of heritage objects were generated using the Topcon Image Master software. The process of 3D model creating from video data involved the following steps: video frames selection for the orientation process, orientation of video frames using points with known coordinates from Terrestrial Laser Scanning, wireframe and TIN model generation. In order to assess the accuracy of the developed 3D models, points with known coordinates from Terrestrial Laser Scanning were used. The accuracy analysis showed that the accuracy of 3D models generated from video images is ±0.05 m.

Słowa kluczowe

PL

fotogrametria naziemna; wideo; naziemny skaning laserowy; trójwymiarowy model obiektu; obiekty zabytkowe

EN

terrestrial photogrammetry; video; terrestrial laser scanning; 3D model; heritage objects

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 63, nr 2
• Strony: 57--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Deliś P.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Instytut Geodezji, Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

autor

Wilińska M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Instytut Geodezji, Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

autor

Fryśkowska A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Instytut Geodezji, Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] Deliś P., Integracja danych z Naziemnego Skaningu Laserowego i danych obrazowych pozyskanych kamerą wideo, Biul. WAT, 4, 2012, 39-54.
• [2] Frahm J.M., Pollefeys M., Clipp B., Gallup D., Raguram R., Wu C.C., Zach C., 3D reconstruction of architectural scenes from uncalibrated video sequences, International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing, and Spatial Information Sciences, 38, 5, 2009.
• [3] Fitzgibbon A.W., Zisserman A., Automatic 3D model acquisition and generation of new images from video sequences, European Signal Processing Conference, 1998, 311-326.
• [4] Jachimski J., Fotogrametryczna inwentaryzacja obiektów zabytkowych, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 7, 1997, 53-60.
• [5] Kędzierski M., Wilińska M., Fryśkowska A., Opracowanie ortofoto obiektu zabytkowego metodami fotogrametrii bliskiego zasięgu z wykorzystaniem naziemnego skaningu laserowego, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 21, 2010, 149-158.
• [6] Kwoczyńska B., Płaczek Ł., Zastosowanie niemetrycznego aparatu cyfrowego Canon EOS 300D do wizualizacji 3D obiektu architektonicznego, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 16, 2006, 395-402.
• [7] Luhmann T., Robson S., Kyle S., Harley I., Close Range Photogrammetry: Principles, Techniques and Applications, Whitles Publishing, Dunbeth, 2006, 448-458.
• [8] Remondino F., El-Hakim S., Image-Based 3D modeling: A review, The Photogrammetric Record, 21, 115, 2006, 269-291.
• [9] Remondino F., Rizzi A., Reality-based 3D documentation of natural and cultural heritage sites - techniques, problems, and examples, Applied Geomatics, 2, 3, 2010, 85-100.
• [10] Shum H.Y., Kang S.B., A review of image-based rendering techniques, Proceedings of IEEE/SPIE Visual Communications and Image Processing (VCIP), 213, 2000.
• [11] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 21 lutego 1995 r. w sprawie rodzaju i zakresu opracowań geodezyjno-kartograficznych czynności geodezyjnych obowiązujących w budownictwie.
• [12] Topcon, Podręcznik do oprogramowania Image Master, 2007.