Prinzip des Orthophotos

1 Das digitale Orthophoto

Das digitale Orthophoto ist aus Kartographie und Luftbildvermessung bekannt. Eine fotografische Perspektive wird rechnerisch in eine orthogonale Projektion transformiert. Dabei wird die Geländegestalt, die als digitales Geländemodell vorliegt, berücksichtigt. Für jedes Pixel der Grundrissprojektion wird der Grauwert aus der Perspektive durch entsprechende Rückrechnung der Geometrie entnommen.

Bei hinreichend ebenem Gelände kann eine projektive Transformation (ebene Entzerrung ) zu gleichen Ergebnissen führen. Dieses Verfahren findet bei der Fassadenvermessung in der Architektur häufig Anwendung.

Passpunktviereck Kontrollpunkte

2 Digitale Einbildentzerrung

Unter Voraussetzung ebener Flächen kann aufgrund der projektiven Beziehungen zwischen Objekt und Bild eine Korrektur der Kameraneigung und -richtung vorgenommen werden. Voraussetzung ist ein bekanntes Passpunktviereck. Aus den Koordinaten der Örtlichkeit und den Koordinaten im Bild wird der Datensatz für die Transformation berechnet.Stehen mehr als vier Punkte für die Berechnung der Transformationsparameter zur Verfügung, dann liegt eine Überbestimmung vor. Überbestimmte Berechnungen ermöglichen Auskunft über die Genauigkeit.

Neben Passpunkten kann man sich auch die Beziehungen paralleler Linienpaare zu Nutze machen. Orthogonal aufeinander stehen Lineinpaare sowie zwei bekannte Entfernungen im Bild sind hinreichend.

Eine digitale Einbildentzerrung bleibt aber weiterhin eine Perspektive. Besonders in Bereichen von Wandöffnungen wird dies augenscheinlich.Mit Verfahren digitaler Bildbearbeitung können hier Korrekturen vorgenommen werden. Das angefügte Beispiel entstand aus zwei Perspektiven, die in mehreren Ebenen entzerrt wurden. Die Fenster wurden auf die korrekt entzerrte Wandgeometrie montiert.

Bild1

Bild2
Bildplan

3 Texturierte Objektmodelle

Digitale Bildentzerrungen dienen als maßstäbliche Pläne oder sind als Texturen für 3D-Modelle verwendbar: Im letzteren Fall entstehen detailreiche Darstellungen bei reduziertem Aufwand der Geometriemodellierung. Erste Anwendungen sind publiziert in: "Pomaska: IMPLEMENTATION OF DIGITAL 3D-MODELS IN BUILDING SURVEYS BASED ON MULTI IMAGE PHOTOGRAMMETRY "

Entzerrung

Bildplan der Fassaden

Weitergehende Verfahren benutzen für die automatische Bildentzerrung das digitale Objektmodell. Programme, die nach dieser Methode arbeiten werden auch als digitale Projektoren bezeichnet. Ein Verfahrensansatz ist veröffentlicht in: "Pomaska: AUTOMATED PROCESSING OF DIGITAL IMAGE DATA IN ARCHITECTURAL SURVEYING "

Ein Klick auf den nebenstehenden Link zeigt eine Perspektive des Gebäudes mit Fassadentexturen aus dem entzerrten Bildplan.