Фотограмметрия и 3D-сканирование: эффективное сочетание технологий
Фотограмметрия возникла во второй половине XIX века. С тех пор эта технология не утратила своей популярности. Сейчас ее используют в сочетании с 3D-сканированием для получения максимально точных размеров больших объектов — автомобилей, самолетов, крупных производственных узлов.
Что такое фотограмметрия и где ее применяют?
Фотограмметрия — способ определения размеров, положения, рельефа и других внешних особенностей объекта по его фотоснимкам. Технология применяется для сбора информации о геометрии самых разных объектов — от спутниковой антенны до корпуса самолета.
Изначально фотограмметрия применялась в составлении топографических карт. Сейчас она используется не только в картографии, но и в геодезии, архитектуре, археологии, различных отраслях промышленности, геологии, криминалистике, игровой индустрии, кино, медиа.
Фотограмметрия — эффективный инструмент для контроля геометрии и обратного инжиниринга, создания карт местности, моделирования зданий, мониторинга изменений в природной среде, получения детализированных изображений в играх и многих других задач.
Что такое фотограмметрия и где ее применяют?
Фотограмметрия — способ определения размеров, положения, рельефа и других внешних особенностей объекта по его фотоснимкам. Технология применяется для сбора информации о геометрии самых разных объектов — от спутниковой антенны до корпуса самолета.
Изначально фотограмметрия применялась в составлении топографических карт. Сейчас она используется не только в картографии, но и в геодезии, архитектуре, археологии, различных отраслях промышленности, геологии, криминалистике, игровой индустрии, кино, медиа.
Фотограмметрия — эффективный инструмент для контроля геометрии и обратного инжиниринга, создания карт местности, моделирования зданий, мониторинга изменений в природной среде, получения детализированных изображений в играх и многих других задач.
Архитектурная реконструкция с использованием лазерного сканера и фотограмметрии
Архитектурная реконструкция с использованием лазерного сканера и фотограмметрии
Как это работает?
Прежде всего, объект фотографируют с разных точек и ракурсов. Чем больше сделано снимков, тем более точную информацию можно из них извлечь. Потом снимки загружают в программу для создания облака точек и формирования цельной 3D-модели.
Специальный софт умеет находить характерные точки, повторяющиеся на двух и более снимках, и определять их координаты в трехмерном пространстве. На основе извлеченных данных программное обеспечение создает поверхности, линии, текстурные карты и полноценные 3D-модели.
Как это работает?
Прежде всего, объект фотографируют с разных точек и ракурсов. Чем больше сделано снимков, тем более точную информацию можно из них извлечь. Потом снимки загружают в программу для создания облака точек и формирования цельной 3D-модели.
Специальный софт умеет находить характерные точки, повторяющиеся на двух и более снимках, и определять их координаты в трехмерном пространстве. На основе извлеченных данных программное обеспечение создает поверхности, линии, текстурные карты и полноценные 3D-модели.
Фотограмметрия в 3D-сканировании
Зачем 3D-сканеру фотограмметрия?
При 3D-сканировании крупногабаритных объектов, таких как фюзеляж самолета или кузов грузового автомобиля, неизбежно накапливаются погрешности. Значительно снизить отклонения в измерениях и приблизиться к пиковым показателям точности 3D-сканера помогает использование в подобных проектах фотограмметрии.
Совмещение двух технологий значительно упрощает и ускоряет создание 3D-моделей. Основные плюсы комбинирования — высокая скорость сканирования без потери качества и с передачей текстур и цвета, а также эффективная работа с крупногабаритными объектами. Поэтому сочетание фотограмметрии и 3D-сканера применяется в контроле геометрии и реверс-инжиниринге.
Фотограмметрия в 3D-сканировании
Зачем 3D-сканеру фотограмметрия?
При 3D-сканировании крупногабаритных объектов, таких как фюзеляж самолета или кузов грузового автомобиля, неизбежно накапливаются погрешности. Значительно снизить отклонения в измерениях и приблизиться к пиковым показателям точности 3D-сканера помогает использование в подобных проектах фотограмметрии.
Совмещение двух технологий значительно упрощает и ускоряет создание 3D-моделей. Основные плюсы комбинирования — высокая скорость сканирования без потери качества и с передачей текстур и цвета, а также эффективная работа с крупногабаритными объектами. Поэтому сочетание фотограмметрии и 3D-сканера применяется в контроле геометрии и реверс-инжиниринге.
Когда длина сканируемого пространства превышает два метра, возникает риск неконтролируемой погрешности, рост которой уже невозможно прогнозировать. Сгладить этот негативный эффект позволяет фотограмметрия. Поэтому данную технологию рекомендуется использовать, когда требуется высокая точность измерений.
Когда длина сканируемого пространства превышает два метра, возникает риск неконтролируемой погрешности, рост которой уже невозможно прогнозировать. Сгладить этот негативный эффект позволяет фотограмметрия. Поэтому данную технологию рекомендуется использовать, когда требуется высокая точность измерений.
Какие типы фотограмметрии в бывают в 3D-сканировании?
При комбинировании фотограмметрии и 3D-сканирования фотоаппарат не требуется. Используется либо внешний фотограмметрический модуль, либо встроенная в 3D-сканер технология.
Внешние модули
Пример автономной системы фотограмметрии — MSCAN-L15. Он предназначен для 3D-измерений объектов размером от 2 до 10 м. MSCAN-L15 обеспечивает объемную точность до 0,015 мм/м. Объемная точность — это соотношение между полученными 3D-данными и размерами самого объекта. Чем меньше этот показатель, тем выше точность скана.
Подсветка синим светодиодом обеспечивает высокую точность измерений даже в условиях недостаточной освещенности. Рекомендуется использовать MSCAN-L15 в связке с ручными 3D-сканерами ScanTech.
Какие типы фотограмметрии в бывают в 3D-сканировании?
При комбинировании фотограмметрии и 3D-сканирования фотоаппарат не требуется. Используется либо внешний фотограмметрический модуль, либо встроенная в 3D-сканер технология.
Внешние модули
Пример автономной системы фотограмметрии — MSCAN-L15. Он предназначен для 3D-измерений объектов размером от 2 до 10 м. MSCAN-L15 обеспечивает объемную точность до 0,015 мм/м. Объемная точность — это соотношение между полученными 3D-данными и размерами самого объекта. Чем меньше этот показатель, тем выше точность скана.
Подсветка синим светодиодом обеспечивает высокую точность измерений даже в условиях недостаточной освещенности. Рекомендуется использовать MSCAN-L15 в связке с ручными 3D-сканерами ScanTech.
Фотограмметрия, встроенная в 3D-сканер
Встроенной технологией фотограмметрии обладает Shining FreeScan UE PRO — решение для 3D-измерений метрологического класса, предназначенное для сканирования объектов разных размеров и типов с точностью до 20 микрон. Устройство превосходно справляется со сканированием крупногабаритных объектов. На деталях длиной более 8 метров погрешность отклонения составляет не более 0,14 миллиметра.
При сканировании на объекте могут размещаться два типа меток — стандартные светоотражающие и корректирующие их позицию фотограмметрические. Чтобы задать внешние образцы размеров, используют фотограмметрические линейки. В программное обеспечение 3D-сканера по умолчанию внесены параметры линеек, поэтому устройство определяет их положение максимально точно.
Фотограмметрия, встроенная в 3D-сканер
Встроенной технологией фотограмметрии обладает Shining FreeScan UE PRO — решение для 3D-измерений метрологического класса, предназначенное для сканирования объектов разных размеров и типов с точностью до 20 микрон. Устройство превосходно справляется со сканированием крупногабаритных объектов. На деталях длиной более 8 метров погрешность отклонения составляет не более 0,14 миллиметра.
При сканировании на объекте могут размещаться два типа меток — стандартные светоотражающие и корректирующие их позицию фотограмметрические. Чтобы задать внешние образцы размеров, используют фотограмметрические линейки. В программное обеспечение 3D-сканера по умолчанию внесены параметры линеек, поэтому устройство определяет их положение максимально точно.
Кейс: контроль геометрии поворотно-лопастной турбины
Итальянская машиностроительная компания Forgiarini srl занимается обработкой деталей среднего и большого размера. Специалисты находятся в постоянном поиске технологий для с максимально точного измерения деталей перед их механической обработкой. Контроль геометрии позволяет минимизировать ошибки и, как следствие, значительно сокращать время производства изделий.
Перед сотрудниками компании стояла задача измерить поворотно-лопастную турбину для гидроэлектростанции. Им удалось обнаружить отклонения в размерах, объединив систему фотограмметрии и 3D-сканер Shining FreeScan UE.
Кейс: контроль геометрии поворотно-лопастной турбины
Итальянская машиностроительная компания Forgiarini srl занимается обработкой деталей среднего и большого размера. Специалисты находятся в постоянном поиске технологий для с максимально точного измерения деталей перед их механической обработкой. Контроль геометрии позволяет минимизировать ошибки и, как следствие, значительно сокращать время производства изделий.
Перед сотрудниками компании стояла задача измерить поворотно-лопастную турбину для гидроэлектростанции. Им удалось обнаружить отклонения в размерах, объединив систему фотограмметрии и 3D-сканер Shining FreeScan UE.
