非接觸式攝影測(cè)量系統(tǒng) 用于捕捉Ignatievka Cave的數(shù)字圖像

南烏拉爾州立大學(xué)的科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種獨(dú)特的攝影測(cè)量系統(tǒng)，用于高精度，非接觸式三維坐標(biāo)測(cè)量，可以創(chuàng)建古代文化古跡的三維模型。研究人員計(jì)劃在位于烏拉爾山脈南部的Ignatievka洞穴的考古研究中使用該系統(tǒng)，該洞穴于1980年在那里發(fā)現(xiàn)了洞穴圖畫(huà)。

Ignatievka Cave是一個(gè)重要的自然文化古跡，位于Chelyabinsk地區(qū)Katav-Ivanovsk區(qū)Serpievka村附近。該洞穴的墻壁對(duì)他們的畫(huà)，被創(chuàng)建只要15400至18900年前。這些圖描繪了動(dòng)物(猛犸象，馬，牛，奇異的野獸)，擬人形象，標(biāo)志，單獨(dú)的線條和油漆斑點(diǎn)。這個(gè)洞穴是烏拉爾地區(qū)的一個(gè)受歡迎的旅游景點(diǎn)，但結(jié)果是它的小氣候受到干擾，這使古代圖像的保存變得復(fù)雜。考古學(xué)家指出，為了避免圖紙完全消失，有必要限制進(jìn)入洞穴，以及通過(guò)攝影測(cè)量和3-D掃描創(chuàng)建圖紙的三維圖像。

“攝影測(cè)量系統(tǒng)可用于創(chuàng)建洞穴的數(shù)字圖像。它的三維重建將允許我們精確地重建圖紙的尺寸和位置，并以高分辨率查看它們并采用三維格式。因此，我們將有機(jī)會(huì)在一個(gè)可供所有人愿意使用的地方重新創(chuàng)建三維洞穴圖畫(huà) - 例如，我們可以在一個(gè)特殊的洞穴式展館中展示它們。這樣，我們將為后代保留無(wú)價(jià)的文物。值得注意的是，如果我們擁有專門的設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)連接，三維格式的圖紙數(shù)字化使我們有機(jī)會(huì)從世界任何地方遠(yuǎn)程研究獨(dú)特的洞穴壁畫(huà)，“Gayaz Samigullov說(shuō)道，他是高級(jí)研究員。 SUSU歐亞研究與教育中心，科學(xué)候選人(歷史)。

該系統(tǒng)還廣泛用于航空航天工程，機(jī)械工程，飛機(jī)和衛(wèi)星工程，建筑，取證和道路交通事故分析 - 其中需要某些物體相對(duì)于其他物體的位置的情況。在構(gòu)造中，攝影測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量高層建筑物支撐的對(duì)齊：它允許工程師確定這些支撐從垂直位置或相對(duì)于彼此的下降程度。

在取證中，攝影測(cè)量系統(tǒng)可用于基于照片重建三維事故場(chǎng)景，并允許調(diào)查人員標(biāo)記某些斑點(diǎn)并確定坐標(biāo)和距離。此外，它還可以計(jì)算汽車因道路交通事故而造成的損壞。道路交通事故現(xiàn)場(chǎng)用代碼標(biāo)記標(biāo)記，從而重建目標(biāo)。

圖片來(lái)源：Viktoria Matveichuk

該系統(tǒng)基于使用普通照相機(jī)甚至手機(jī)相機(jī)進(jìn)行特殊測(cè)量。該軟件可以快速準(zhǔn)確地計(jì)算物體控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)，距離和表面形狀，而無(wú)需直接接觸被測(cè)物體。

“測(cè)量攝影的方法準(zhǔn)確，快捷，方便。某些點(diǎn)標(biāo)有目標(biāo)，然后從幾個(gè)角度拍攝;軟件處理照片并生成這些點(diǎn)的三維坐標(biāo)。這些用于了解如何確定這些結(jié)構(gòu)的元素的定位受到控制。我們的系統(tǒng)允許我們高精度地完成它，“項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Boris Sukhovilov說(shuō)。

目前，南烏拉爾州立大學(xué)的科學(xué)家使用的攝影測(cè)量系統(tǒng)被俄羅斯領(lǐng)先的航空航天公司院士MF Reshetnev信息衛(wèi)星系統(tǒng)所采用?？茖W(xué)家們與Uraltransmash企業(yè)共同參與了一項(xiàng)高技術(shù)，低地板電車的設(shè)計(jì)，為此他們創(chuàng)建了一套高精度系統(tǒng)，用于測(cè)量低地板電車框架坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的坐標(biāo)。

攝影測(cè)量系統(tǒng)是獨(dú)一無(wú)二的，因?yàn)樗梢栽跊](méi)有特殊刻度尺的情況下使用，這使得它的使用明顯更便宜。除此之外，它既可以用于專業(yè)攝影相機(jī)，也可以用于手機(jī)攝像頭，而其他系統(tǒng)僅與某些手機(jī)攝像頭型號(hào)兼容。獨(dú)特的攝影測(cè)量系統(tǒng)算法已獲得專利(擁有計(jì)算機(jī)軟件注冊(cè)證書(shū))。