Ocena jakości fotogrametrycznych zdjęć podwodnych na potrzeby archeologii

• Autorzy: Wojtkowska M. , Kaczyński R.

Identyfikatory

DOI

DOI: 10.5604/01.3001.0010.5388

Warianty tytułu

EN

Quality assessment of underwater photogrammetric images for archeology purposes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonanie prawidłowych i wartościowych pod kątem interpretacji podwodnych zdjęć cyfrowych do celów archeologicznych, ze względu na specyficzne warunki fotografowania, nie jest łatwe. Należy mieć na uwadze liczne ograniczenia charakterystyczne wyłącznie dla tego typu ośrodka obrazowania. Dlatego też Autorzy podjęli się próby opisu zmian jakości zdjęć fotogrametrycznych, które zachodzą w dwóch różnych ośrodkach fotografowania. W pierwszej kolejności przeanalizowano zdolność rozdzielczą kamery cyfrowej INTOVA IC500 oraz dokładność geometryczną pozyskanych zobrazowań. Następnie określono, jak zmiana ośrodka fotografowania wpływa na rozdzielczość radiometryczną oraz odwzorowanie barw na analizowanych obrazach. W ostatnim etapie pozyskane zobrazowania zastosowano w praktyce - do oceny stopnia zniszczeń obiektu archeologicznego, a także wykonano jego dokumentację w postaci rysunku wektorowego z dokładnością mxy = ±2 piksele.

EN

Archaeological data are usually inherently incomplete, heterogeneous, discontinuous and require frequent updates and possible adjustments. It is important to constantly create detailed documentation, which will precisely represent the actual situation. However, even the most precise figure is only an estimated representation of the documented object. Therefore, it is necessary to collect fully metric documentation and its professional archaeological interpretation. Acquiring correct and valuable underwaterdigital images for the archaeology purposes is not easy due to specific shooting conditions. It should be noted a number of limitations are unique to this type of imaging environment - the apparent extension of the focal length, the “disappearance” of colours, as well as a significant reduction in the transparency of the water environment. Therefore, the authors have made attempts to describe changes, in a much broader sense, in the quality of photogrammetric images that had been taken in various shooting conditions. Underwater and aerial images of two test fields were tested. First, the ground sampling distance of the INTOVA IC500 digital camera and the geometric accuracy of the acquired images were examined. Then, the impact of changes to the imaging conditions on the radio-metric resolution and colour projection were designated. In the last stage, the acquired images were used in practice - to assess the progress of the erosion process of an archaeological object, and also to comply its documentation in the form of vector drawing with the accuracy of mxy = ±0.5 mm.

Słowa kluczowe

PL

fotogrametria; teledetekcja; fotogrametria podwodna; rozdzielczość; zdolność rozdzielcza; archeologia podwodna

EN

photogrammetry; remote sensing; archaeology; underwater photogrammetry; resolution; ground resolved distance

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 66, nr 3
• Strony: 27--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wojtkowska M.

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

autor

Kaczyński R.

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

Bibliografia

• 1. Bareła J., Firmanty K., Kastek M., Długaszek A., Stanowiska do pomiaru podstawowych parametrów kamer termowizyjnych spełniające wymogi metrologiczne WP, Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej, 61, 2, 2012, 81-91.
• 2. Beker L., Kaczyński R., Mizerski W., Możliwość wykonania pomiarów obiektów podwodnych metodami fotogrametrycznymi (na przykładzie inwentaryzacji wraku statku Solen), Prace Instytutu Geodezji i Kartografii, t. 28, z. 2, 68, 1981, 3-35.
• 3. Beker L., Kaczyński R., Fotografia i fotogrametria podwodna, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1985.
• 4. Bass G.F., Archaeology under water, Thames and Hudson, London, 1966.
• 5. Bass G.F., New Techniques of Archaeology and Greek Shipwrecks of the Sixth and Fifth Centuries BC, PAPS 150, 2006, 1-14.
• 6. Bass G.F., Rosencrantz D.M., The Asherah-A Pioneer in Search of the Past, Elsevier Oceanography Series, 17, 1977, 335-351.
• 7. Capra A., Non-conventional system in underwater photogrammetry, International Archives Photogrammetry and Remote Sensing, XXIX-B5, 1992, 234-240.
• 8. Canciani M., Gambogi P., Romano F.G., Cannata G., Drap P., Low Cost Digital Photogrammetryfor Underwater Archaeological Site Survey And Artifact Insertion. The Case Study of the Dolia Wreck In Secche Della Meloria- Livorno-Italia, International Archives Photogrammetry and Remote Sensing, XXXIV- 5/W12, 2003, 95-100.
• 9. Ciani J.B., Hunter E.K., Dowling C.B., Brunk D.H., Seafloor surveying by divers, Journal of Surveying Engineering ASCE, vol. 97, 1971, 149-164.
• 10. Demesticha S., Skarlatos D., Neophytou A., The 4th century B.C. shipwreck at Mazotos, Cyprus: new techniques and methodologies in the 3D mapping of shipwreck excavations, Journal of Field Archaeology, 39, 2, 2014, 134-150.
• 11. Drap P., Merad D., Seinturier J., Mahiddine A., Peloso D., Boi J.-M., Long L., Chemisky B., Garrabou J., Underwater photogrammetry for archaeology and marine biology: 40 years of experience in Marseille, France, Digital Heritage International Congress, vol. 1, 2013, 42-49.
• 12. Drap P., Seinturier J., Scaradozzi D., Gambdogi P., Long L., Gauch F., Photogrammetry for virtual exploration of underwater archeological sites, International Archives Photogrammetry and Remote Sensing, XXXVI- 5/C53, 2007, 123-132.
• 13. Faig W., Photogrammetric surveys of underwater objects, Proceedings of Coastal Mapping Symposium, Maryland, 1979, 183-187.
• 14. González-Audícana M., Otazu X., Comparison between Mallat’s and the a’trous discrete wavelet transform based algorithms for the fusion of multispectral and panchromatic images, International Journal of Remote Sensing, 26, 3, 2005, 595-614.
• 15. Green J., Maritime Archaeology: a technical handbook, 2nd Edition, London, 2004.
• 16. Henderson J., Pizarro O., Johnsons-Roberston M., Mahon I., Mapping Submerged Archaeological Sites using Stereo-Vision Photogrammetry, The International Journal of Nautical Archaeology, 42.2, 2013, 243-56.
• 17. Hohle J., Reconstruction of the underwater object, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PE&RS Archives, 1971, 949-954.
• 18. Holst G.C., Infrared imaging system testing, Electro-Optical Systems Design, Analysis and Testing, 4, 1993, 235-241.
• 19. Keating D.D., Automatic digital processing for calibration data of Open Skies Treaty sensors, Air Force Institute of Technology Wright-Patterson, 1997, 23-36.
• 20. Leatherdale J.D., Turner D.J., Operation al experience in underwater photogrammetry, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 46, 1991, 104-112.
• 21. McCarthy J., Benjamin J., Multi-image photogrammetry for underwater archaeological site recording: an accessible, diver-based approach. Journal of Maritime Archaeology, 3, 2014, 213-222.
• 22. Menna F., Nocerino E., Del Pizzo S., Ackermann S., Scamardella A., Underwater photogrammetry for 3D modeling of floating objects: The case study of a 19-foot motor boat, Sustainable Maritime Transportation and Exploitation of Sea Resources, Rizzuto E., Guedes Soares C., Crc Press, 2011, 537-544.
• 23. Michelson A.A., Studies in optics, Courier Corporation, 1995.
• 24. Orych A., Walczykowski P., Wyznaczanie terenowej zdolności rozdzielczej sensorów cyfrowych w oparciu o cele kalibracyjne, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 21, 2010, 23-32.
• 25. Pollio J., Underwater Mapping with Photography and SONAR, Photogrammetry Engeneering, vol. 37, 1971, 955-968.
• 26. Skarlatos D., Demestiha S., Kiparissi S., An “open” methods for 3D modeling and mapping underwater archaeological sites, International Journal of Heritage in the digital era, vol. 1, 1, 2012.
• 27. Skarlatos D., Demestiha S., Kiparissi S., An “open” methods for 3D modeling and mapping underwater archaeological sites, International Journal of Heritage in the digital era, vol. 1, 1, 2012.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).