ژئوماتیکفتوگرامتری

سایر تارگت های خودکار – کدگذاری شده ی فتوگرامتری

سایر تارگت های خودکار- کدگذاری شده ی فتوگرامتری
آموزش نقشه برداری آپسیس
  • تارگت کد دار چیست؟
  • تاریخچه اتوماسیون
  • چرا از تارگت های کد دار استفاده میشود؟
  • تارگت های کد دار در مقابل نقاط هوشمند
  • مثال های تارگت کد دار و کاربردها

تارگت کد دار چیست؟

تارگت کد دارمن اطمینان دارم که شما بارکد را روی بسته بندی محصولات دیده اید. بارکد ها توسط لیزری که الگوی نوارهای سیاه سفید را میخواند، اسکن میشوند و آنها را تبدیل به یک شماره خاص “کد” میکند. کد میتواند برای استفاده درتشخیص محصول در فرآیند بازرسی بکار گرفته شود.

تارگت های کد دار فتو مدلر مانند بار کد هستند. در آن هر چیزی را به طور منحصر به فردی شناسایی میکنند (در این مورد یک نقطه روی یک شی یا در یک صحنه)، اما دارای سه تفاوت است:

  • کد در یک دایره چاپ شده است که شناسایی آن را از تمام زوایا (از جمله یک شیب) آسان تر میکند.
  • کد به معنای خوانده شدن در اندازه های مختلف، فاصله های مختلف، و زوایای مختلف همه در یک عکس عادی گرفته شده توسط یک دوربین عادی، است.
  • تارگت کد دار یک دایره توپر در مرکز دارد که به علامت گذاری موقعیت به طور خودکار با دقت بالا، کمک میکند.

تارگت های کد دار به وظایف اندازه گیری نقاط مشخص به صورت خودکار در فتومدلر، کمک میکنند. آنها بهره وری و دقت را افزایش می دهند.

تارگت های کدگذاری شده فتومدلر که RAD – Ringed نامیده میشوند، به صورت خودکار هدف را شناسایی میکنند. دو مورد از تارگت های  ۹۹۹RAD ممکن است شبیه به این باشند:

تارگت های کدگذاری شده فتومدلر

تارگت های کد گذاری شده، قبل از گرفتن عکس ها در صحنه یا روی شی قرار می گیرند. تارگت های کدگذاری شده می توانند بر روی کاغذ ساده چاپ شوند، بر روی یک تخته سفت و محکم قرار گیرند  یا برای استفاده مکرر از پلاستیک ساخته شوند. تنها معیار برای اندازه این است که نقطه مرکزی در حداقل ۱۰ پیکسل از سراسر تمام عکس ها نمایش داده شود. آنها می توانند بزرگتر، دوران یافته یا در یک زاویه باشند.

فتومدلر به طور خودکار کل تصویر را برای آنچه ممکن است یک تارگت کدگذاری شده باشد، جستجو میکند و سپس کد را برای تأیید میخواند. این تارگت های کد گذاری شده می تواند در یک زاویه به دوربین (به صورت منطقی) باشد، و می تواند در اندازه و دوران های مختلف باشد. زمانی که مقدار کد مشابه در چندین عکس شناسایی می شود، آن نقاط باهم متناظر یا “referenced” هستند. اینجا یک عکس نمونه که تارگت کدگذاری شده دارد، آورده شده است:

ارگت کدگذاری شده فتوگرامتری

شما می توانید آن را از بالا ببینید؛ این یک صحنه روشن طبیعی است و تارگت ها روی ماشین قرار دارند. کاربردهای زیادی از این تکنولوژی وجود دارد، بعضی از آنها در زیر شرح داده شده اند. یک عکس از قبیل بالا، در چند ثانیه توسط فتومدلر جستجو و کدها شناسایی میشوند. کل یک پروژه با ۵۰ تصویر با نقاط تارگت کدگذاری شده، میتواند به طور خودکار در کمتر از یک دقیقه شناسایی و پردازش شود (برای تولید یک مجموعه نقطه سه بعدی). فتومدلر نسخه  ۲۰۱۸٫۰ (منتشر شده در تاریخ ۱۴ دسامبر ۲۰۱۷) پیشرفت قابل توجهی در پردازش پروژه های تارگت کد دار، دارد. این بهبود استفاده از تارگت های کد دار را، حتی پربارتر میکند.

علاوه بر تارگت های کد گذاری شده، فتومدلر تارگت های نقطه RAD و نقطه ساده، را نیز پشتیبانی میکند. یک نقطه RAD مانند یک تارگت کدگذاری شده است (با یک نقطه مرکزی و یک حلقه دور آن)، اما کدی وجود ندارد. نقطه  RAD به طور منحصر به فرد شناسایی نمی شوند (به این معنی که نمیتواند  در تصاویر مطابق شود) اما فتومدلر هنوز هم می تواند آنها را به طور خودکار علامت گذاری کند. نقطه RAD ها برای اضافه کردن چگالی نقطه خوب هستند. حلقه به فتومدلر کمک میکند این تارگت نقطه ای را از سایر اشیای دایره ای در تصویر، متمایز کند.

تارگت نقطه RAD
تارگت نقطه RAD

تارگت های نقطه ساده، تنها نقاطی با کنتراست بالا هستند بدون حلقه و بدون کد. آنها با قدرت شناسایی نمیشوند، زیرا در اکثر عکس های طبیعی اشیاء دایره ای وجود دارد. نقطه های ساده برای کار با نقاط کوچک و متراکم تر در تصاویری که پیچیده نیستند، مناسب است. تارگت های کد گذاری شده و تارگت نقطه ای میتوانند در یک پروژه ترکیب شوند. ویدیوی آموزشی تارگت کد دار، یک پروژه جعبه بالای سقف اتوموبیل با ترکیب یک سری تارگت های کد دار، تارگت های نقطه ای و تولید سطح  NURBS را، نشان میدهد.

تاریخچه اتوماسیون

از ابتدای معرفی اندازه گیری های فتوگرامتریکی در طول جنگ جهانی دوم تا کنون، یک گام کلیدی در این فرآیند این بوده است که، افراد نقاط را به صورت دستی در عکس ها شناسایی کرده و آنها را با نقاط مشابه در سایر عکس ها مطابقت دهد. ظهور محاسبات مدرن بدین معناست که در اواخر دهه ۱۹۸۰ برخی از وظایف فتوگرامتری می تواند به صورت کامپیوتری انجام شود. در اوایل سال ۲۰۰۰، تلاش های اولیه ای برای  اتوماسیون شناسایی نقاط مشترک در عکس ها، صورت گرفت.

فتومدلر در تناظر یابی خوکار نقاط تاریخچه ی طولانی ای دارد :

  • معرفی تارگت کد دار: آوریل ۲۰۰۳
  • اضافه شدن تارگت کد دار RAD : ژانویه ۲۰۰۹
  • معرفی نقاط هوشمند : اکتبر ۲۰۱۰
  • بهبود قدرتمند فرآیند تارگت کد گذاری شده : دسامبر ۲۰۱۷

چندین برنامه فتوگرامتری وجود دارد که از ویژگی هوشمند آشکار سازها، برای استخراج خودکار ابرنقطه از سطح بافت دار، استفاده میکنند. تشخیص ویژگی های هوشمند، جدیدترین توسعه در این زمینه است. اما اولین خودکارسازی در فتوگرامتری تشخیص تارگت های کد دار بود. تشخیص ویژگی های هوشمند (نقاط هوشمند در فتومدلر) با سطح طبیعی کار میکند و نیازی به تارگت نیست. تارگت های کد دار اهدافی متفاوت از نقاط هوشمندی که در زیر توصیف شده اند، دارند.

چرا از تارگت کد دار استفاده میشود؟

تشخیص علامتگذاری و تناظریابی تارگت کد دار، خودکار و سریع است. در زیر مزایای اصلی استفاده از تارگت کد دار در مقایسه با هر دو علامتگذاری دستی و تناظر یابی هوشمند/نقاط هوشمند به صورت خودکار، ارائه گردیده است :

  • سرعت: بسیار سریع تر از علامت گذاری و ارجاع به صورت دستی، و در بعضی موارد سریعتر از نقاط هوشمند نیز هستند.
  • دقت : با تارگت نقطه مرکزی، علامتگذاری ماشین بینایی هدایت شده میتواند موقعیت نقاط را با دقت کمتر از یک پیکسل، تولید کند. این کار بسیار دقیق تر از هردو حالت علامت گذاری دستی یا نقاط هوشمند، است.
  • تعداد نقاط کم : اغلب هنگام اندازه گیری های خاص، یا تولید نقشه های CAD شما نیاز به یک ابر نقطه متراکم ندارید.
  • اندازه گیری نقاطی که می خواهید : می توانید تارگت را دقیقا روی نقطه ای که می خواهید ثبت کنید، قرار دهید.
  • اندازه گیری نقاطی که مشاهده نمیشوند: با استفاده از قابلیت انحراف قائم، یک جفت تارگت کد گذاری شده میتواند نقطه سوم را که ممکن است توسط دوربین مشاهده نشده باشد، شناسایی کند.
  • مدل هایی که برای نقاط هوشمند مناسب نیستند: سطوح براق و بدون بافت به خوبی با تکنولوژی نقاط هوشمند کار نمی کنند، اما می توان از تارگت کد دار، استفاده کرد.

آیا در استفاده از تارگت کد دار معایبی وجود دارد؟ قرار دادن و برداشتن تارگت های کد دار زمان بر است. اندازه تارگت ها مهم است (مدل سازی اشیا بزرگ نیازمند تارگت بزرگ است، که تولید آن سخت است). در نهایت اگر به تراکم بالای نقاط  نیاز داشته باشید، انجام این کار با تعداد محدودی از کد ها ممکن است سخت باشد (کد ۹۹۹ به همراه تارگت RAD).

خوکارسازی بیشتر توسط تارگت های کد دار

علاوه بر این، دو قابلیت مفید دیگر در فتومدلر برای علامتگذاری خودکار و تناظر یابی نقاط توسط تارگت کد دار، وجود دارد: نقاط افست (offset) برای اندازه گیری مکان هایی که دسترسی به آنها دشوار است یا نقاط پنهان، مقیاس خودکار و تنظیم سیستم مختصات.

یک تارگت کد دار افست، یک جفت تارگت با فاصله معلوم و ثابت، است. فتومدلر این ها را میشناسد و می تواند نقطه سوم را از اینها محاسبه کند. تارگت های کد دار افست برای برای اندازه گیری نقاطی که نمی توان روی آنها تارگت  قرار داد (مانند لبه و گوشه ها)، یا حتی جایی که نقطه مورد نظر به طور کامل از دوربین پنهان شده است، مناسب اند.

تارگت کد دار افستتارگت کد دار افست چگونه کار میکند؟

یکی دیگر از مزیت های منحصر به فرد استفاده از تارگت کد گذاری شده در یک پروژه اینست که می توان از آنها برای تنظیم خودکار مقیاس پروژه، انتقال و دوران، استفاده کرد. برای مثال، اگر شما شناسه تارگت را برای انتهای یک نوار مقیاس تعریف کنید، میتوانید فتومدلر را برای تنظیم خودکار مقیاس در پروژه خود بکار ببرید. تنظیم مقیاس تارگت کد دار فتومدلر را در ویدیوی You Tube مشاهده کنید.  (https://www.youtube.com/watch?v=teIaKvrvRI0)

نوار پلاستیکی به همراه تارگت های کد دار برای مقیاس دهی خودکارنوار پلاستیکی به همراه تارگت های کد دار برای مقیاس دهی خودکار

یک قابلیت جذاب دیگر این است که Faro Scene (نرم افزار مربوط به اسکنر لیزری Faro Scene) تارگت های کد دار فتومدلر را به خوبی میتواند بخواند. آنها از تارگت های کد دار برای ادغام کردن اسکن های جداگانه استفاده میکنند، اما شما می توانید از آنها جهت روی هم قرار دادن خودکار داده های لیزر اسکنر و یک عکس در فتومدلر، استفاده کنید.

تارگت کد دار در مقابل نقاط هوشمند

فتومدلر دارای دو نوع شناسایی نقطه، علامتگذاری و تناظریابی خودکار است: تارگت کد دار و نقاط هوشمند. تفاوت ها بالا بیان شده اما اینجا تفاوت ها به عنوان مقایسه مستقیم، است :

نقاط هوشمند تارگت کد دار
دقت ۱ تا ۳ پیکسل جزییات دقت پیکسل دقت علامتگذاری نقاط
چگالی زیاد چگالی کم چگالی نقاط
اغلب بابد بافت داشته باشد هیچ چیز انواع سطوح اصولی
الگوریتم تصمیم می گیرد که نقاط کجا قرار گیرند نقاط را جایی که میخواهید قرار دهید موقعیت خاص کاربر
خیر بله- دلخواه اندازه گیری نقاط غیر قابل مشاهده با افست
خیر بله- دلخواه تنظیم خودکار مقیاس و سیستم مختصات
معمولا به هیچ چیز نیاز نیست باید تارگت قرار داد تجهیزات قبل از فتوگرامتری
دقت خوب میتواند خیلی دقیق باشد دقت کلی پروژه

مثال های تارگت کد دار و کاربردها

تارگت های کد دار فتو مدلر به دلایل توصیف شده در بالا، در چندین صنعت بکارگرفته می شود. بعضی از صنایع مانند:

پله ها

تعدادی از مشتریان فتومدلر تارگت های کدگذاری شده برای کمک به اندازه گیری خودکار راه پله ها، نرده ها، و غیره استفاده می کنند. یکی از این کاربرد ها، اتصال آسانسورهای پله ای بر روی پله ها که ساختار ساده ای ندارند، است. یکی از مشتریان فتومدلر که از تارگت های کد دار برای طراحی بالابر پله ای استفاده میکند، هارمر از فلوریدا است. در اینجا دو پروژه از آنها وجود دارد:

مثال های تارگت کد دار و کاربردها

تارگت های کد دار افست برای شناسایی دماغه ی هر پله (و گاهی نیز پشت) بکار گرفته میشوند. تارگت ها روی هر پله قرار داده میشوند و سپس تعدادی عکس در حال پایین امدن از پله ها و از زوایای مختلف گرفته میشود. همچنین یک مقیاس بین یک یا دو تارگت، در نظر گرفته میشوند. فتومدلر یک مدل سه بعدی کامل از نقاط و افست هایی که میتوانند به نرم افزار CAD وارد شوند برای انجام طراحی های بیشر (برای مثال آسانسور)، تولید میکند. آموزش راه پله فتومدلر را نیز در ویدیوی YouTube ببینید.

کابینت و پیشخوان آشپزخانه و دیگر تعمیرات خانه

چندین کاربرد در ساخت و یا نو سازی خانه وجود دارد.  که نیاز به اندازه گیری دقیق از یک شکل پیچیده دارد. یک کاربرد متداول، اندازه گیری یا قالب بندی پیش خوان آشپزخانه (و اسپلش پشتی) بعد از نصب کابینت های جدید آشپز خانه، است. سنگ گران بهای پیش خوان، یک اتاق کوچک برای اندازه گیری خطا دارد. یک شرکت آشپزخانه یا شرکت قالب بندی ممکن است مجموعه ای از تارگت های کد گذاری شده را که بر روی پایه های کابینت معمولی قرار دارند، داشته باشد. در طول تارگت های افست برای رسیدن به گوشه ها، یک سیستم خودکار برای تولید اندازه گیری دقیق و نقشه های CAD توسعه داده میشود.

تارگت های کد گذاری شده

یک سطحی که برای اندازه گیری توسط فوتوگرامتری بسیار سخت است، شیشه میباشد. در مثال زیر دوش شیشه ای حمام با استفاده از تارگت های کد گذاری شده و افست، مدل سازی می شود.

تارگت های کد گذاری

بخش صنعتی

کاربردهای اندازه گیری صنعتی بسیاری وجود دارند که درآنها دقت بسیار بالا مورد نیاز است، فتوگرامتری با تارگت های با ابعاد زیر پیکسل، یکی از بهترین راه های به دست آوردن آن است. علاوه بر این، قطعات و تجهیزات صنعتی اغلب سطوح براق و فلزی دارند. هر دو معیار، تارگت های کد گذاری شده را به عنوان یک روش خوب نشان می دهند.

یک مثال جالب موردی است که یک شی کوچک باید دقیقا اندازه گیری شود. این سیستم اندازه گیری صنعتی مستلزم قرار دادن دقیق و مدلسازی سطحی یک سطح متحرک بود که فقط ۶ سانتی متر (۲٫۴ “) طول داشت. تارگت های کد گذاری شده میتوانند خیلی کوچک، ساخته شوند. در زیر یک الگوی بکار گرفته شده در این سیستم، با استفاده از لیزر حکاکی تارگت کد دار، وجود دارد. الگو تنها ۵۰ میلی متر عرض دارد ، هر کدام از تارگت ها فقط ۵٫۵ میلیمتر (۱/۴ “) عرض دارند.

تارگت های کد دار

تارگت های کد دار همچنین می توانند از مواد ضد انعکاسی ساخته شده باشند- این ماده ای است که نور را با یک فلش نصب شده، به دوربین برمیگرداند. بسیاری از علائم بزرگراه ها از مواد ضد انعکاسی ساخته شده اند. مزیت ساختن تارگت کد دار (یا تارگت نقطه ساده) از مواد بازتابنده، این است که  آنها در عکس بسیار روشن و درخشنده هستند. به طور معمول شما در معرض دوربین قرار گرفتن را طوری تنظیم میکنید که تنها تارگت ها قابل مشاهده باشند. کاهش تصاویر برای در نظر گرفتن تنها تارگت های روشن، سرعت تشخیص را افزایش میدهد. این موضوع به این دلیل مهم است که در بعضی مناظر صنعتی ممکن است تعداد زیادی دایره در یک تصویر وجود داشته باشد.

سایر کاربردها

کاربردهای تارگت کد دار در اندازه گیری و مدل سازی، بی شمار هستند! سایر کاربردهای ممکن نقشه برداری دقیق از محیط های داخلی و کوچک، مدلسازی بدنه کشتی، مدل سازی عرشه قایق برای تکمیل، اندازه گیری دقیق نمونه های باستان شناسی، بازسازی حوادث، ردیابی حرکت و کالیبراسیون دقیق از الگوی چند – دوربین و …، هستند.

در مورد چگونگی کارکرد  تارگت های کد دار (http://www.photomodeler.com/products/HowToCT.html)، بیشتر بدانید و نگاهی دقیق تر به قابلیت تارگت کد دار فتومدلر بیندازید (https://www.photomodeler.com/products/pm_automation/).

منبع: photomodeler.com


مطالب مرتبط:

۱. به وسیله یک دوربین و پرنده بدون سرنشین، بازسازی یک معدن را نظارت کنید.
۲. چرا از فتوگرامتری برای نقشه برداری و تهیه نقشه استفاده میشود؟
۳. پر کردن فضاهای خالی بین تصاویر هوایی و داده های زمینی اخذ شده


به وسیله یک دوربین و پرنده بدون سرنشین، بازسازی یک معدن را نظارت کنید.

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره دوره آموزشی پردازش تصاویر پهپاد فتوگرامتری کلیک کنید.

 

پاسخی بگذارید