190020, г. Санкт-Петербург, Старо-Петергофский пр., 44

Программно-аппаратный комплекс ФОТОМИКРОМЕТР 3D

Спецификации Фотомикрометра / Фотомикрометр 3D 20-09-2022, 10:14 101    Распечатать


ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ
на программно-аппаратный комплекс
фотограмметрическая система мониторинга трещин и деформационных швов
ФОТОМИКРОМЕТР 3D

ОПИСАНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ

1. Назначение системы: программно-аппаратный комплекс «Фотомикрометр 3D» предназначен для выполнения мониторинга динамики величины раскрытия трещин и деформационных швов в трехмерной системе координат на основе использования фотоснимков и методов фотограмметрии.
2. Состав системы: «Фотомикрометр 3D» состоит из маяка (два маркера, на которые нанесены специальные метки, Рис.1), цифровой фотокамеры (в комплект поставки не входит) и специальной фотограмметрической программы Photomicrometer 3D (Рис.2).
3. Принцип работы: маркеры устанавливаются (закрепляются) на объекте (объектах) мониторинга и периодически фотографируются фотоаппаратом. Полученные фотоснимки загружаются в программу Photomicrometer 3D, где в результате автоматизированной фотограмметрической обработки определяется взаимное положение центров маркеров в трехмерной декартовой системе координат. Деформации или перемещения находят по результатам сравнения взаимного положения центров маркеров, которые были определены в разных циклах наблюдений.
4. Методы съемки и обработки измерений: фотограмметрический (съемка и обработка одиночных снимков); стереофотограмметрический (съемка и обработка двух или большего числа снимков, выполненных с разных точек).
5. Диапазон расстояний съемки: стереофотограмметрический метод – от 0.1 до 40 м; фотограмметрический метод – от 0.1 до 0.3 м.
6. Величина определяемых деформаций или перемещений: от 0 до 5 см по каждой из координатных осей.
7. Точность определения пространственных перемещений и деформаций: зависит от типа применяемых фотограмметрических маркеров и условий съемки. В настоящее время выпускаются 3 типа маркеров, обеспечивающие точность (повторяемость) фотограмметрических определений 0.1 мм (М-0.1), 0.02 мм (М-0.02) и 0.005 мм (М-0.005).
8. Комплект поставки: поставляются маркеры, файлы с результатами их калибровки и программа Photomicrometer 3D. Предполагается, что съемка будет выполняться на фотокамеру исполнителя.
9. Требования к фотокамере: для съемки подходит любая фотокамера – от телефона до зеркальной. Предварительная фотограмметрическая калибровка камеры не требуется. Калибровка снимков выполняется в процессе их обработки в программе Photomicrometer 3D. В зависимости от фокусного расстояния объектива фотокамеры существуют ограничения на предельные расстояния съемки.

ОПИСАНИЕ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ

1. Описание маркеров. Каждый маяк состоит из пары специальных фотограмметрических маркеров (Рис.1), которые закрепляются по обе стороны исследуемой трещины или деформационного шва и находятся там все время пока ведется мониторинг. Маркеры изготавливаются из белого ПВХ-пластика и представляют собой пластины размером 60х45х5 мм. Маркеры имеют рельефную ступеньку в нижней части пластины размером 20х45х2 мм. Маркеры также могут быть изготовлены из другого материала (алюминий, стеклотекстолит).
На маркерах нанесены кодовые марки (Аруко) и круглые марки. Марки Аруко используются программой для быстрого нахождения маяка на снимке и кодирования его номера, а круглые марки предназначены для выполнения фотограмметрических измерений.

Пара фотограмметрических маркеров для Фотомикрометр 3D
Рис.1. Фотомаяк (пара фотограмметрических маркеров)


2. Назначение маяка. Маяк предназначен для задания масштаба и системы координат фотограмметрических определений в процессе мониторинга. Кроме того, данные, записанные в файле калибровки маяка, используются в качестве исходных данных для калибровки снимков маяка, выполняемых в процессе мониторинга. Благодаря кодовым маркам и алгоритмам, реализованным в программе Photomicrometer 3D, измерения марок маяка выполняются в автоматизированном режиме.

3. Калибровка маяка. Каждый маяк проходит специальную предварительную калибровку, в результате которой определяются локальные трехмерные координаты круглых марок каждой пластины. Калибровка выполняется стереофотограмметрическим методом с использованием специального стенда*, предварительно откалиброванной цифровой камеры и фотограмметрической программы Parallax (разработка НПП «Фотограмметрия»). В процессе калибровки из уравнивания сети пространственной фототриангуляции по методу связок определяют трехмерные координаты круглых марок с точностью в 2 – 3 раза более высокой, чем заявленная точность маяка в зависимости от его типа.

4. Файлы калибровки. Каждый маяк поставляется с файлом калибровки в котором записаны результаты калибровки: координаты круглых марок, номер и тип маяка. Файл калибровки записывается в специальном бинарном формате pmc.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ PHOTOMICROMETER 3D

1. Назначение. Программа Photomicrometer 3D (Рис.2) предназначена для выполнения автоматизированной фотограмметрической обработки снимков маяков М-0.1, М-0.02 и М-0.005, выполненных в процессе мониторинга.

Интерфейс программы Photomicrometer 3D для обработки данных мониторинга трещин
Рис.2. Интерфейс программы Photomicrometer 3D.


2. Основной функционал программы. Программа позволяет автоматически находить маяк на снимке; выполнять автоматизированные измерения круглых марок с точностью 0.02 – 0.03 пикселя; определять взаимное положение центров маркеров в трехмерной системе координат; выполнять оценку точности фотограмметрических определений по внутренней сходимости измерений в процессе их уравнивания; учитывать температурную поправку; обрабатывать временные ряды снимков, выполненных в разных циклах наблюдений; вычислять и визуализировать деформации в трехмерной системе координат; формировать отчеты мониторинга.

3. Основные методы, реализованные в программе. В программе реализован высокоточный алгоритм измерения круглых марок; алгоритм решения обратной фотограмметрической засечки с одновременной калибровкой снимка с использованием информации, записанной в файле калибровки маяка. Алгоритмы изменены и адаптированы под решение конкретной задачи выполнения мониторинга трещин и деформационных швов по снимкам специальных маркеров, закрепленных на них.

* Обеспечение единства линейных измерений при изготовлении стенда выполнялось с применением прецизионного тахеометра Leica TDA 5005.


--

ПОХОЖИЕ ПУБЛИКАЦИИ

ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ PhotoMicrometer 3D

Фотограмметрический щелемер (фотощелемер) - это аппаратно-программный комплекс для высокоточного трехмерного мониторинга трещин, технологических зазоров или деформационных швов. Комплекс состоит из: ➔ набора специальных маяков (фотомаяков). Каждый маяк состоит из 2-х пластин (маркеров), с...

Программно-аппаратный комплекс ФОТОМИКРОМЕТР 1D/2D

ФОТОМИКРОМЕТР 1D/2D — программно-аппаратный комплекс, предназначенный для выполнения мониторинга динамики величины раскрытия трещин и деформационных швов по одной или двум координатным осям на основе использования фотоснимков и методов фотограмметрии....

ФОТОЩЕЛЕМЕР 3D – ВЫСОКОТОЧНАЯ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ТРЕЩИН И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ШВОВ В ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ

ФОТОЩЕЛЕМЕР 3D - это технологическое решение по выполнению мониторинга трещин и деформационных швов в зданиях и сооружениях, основанное на методах фотограмметрии. Система адаптирована для применения специалистами по обследованию и эксплуатации зданий и сооружений и не требует специальных знаний по...

Разработка — А.Войнаровский, А.Леонтьева. Copyright © 2015-2022 «НПП «Фотограмметрия». Все права защищены.