Photogrammetry
ફોટોગ્રામેટ્રી એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તેજસ્વી છબીઓ અને અન્ય ઘટનાઓની ફોટોગ્રાફિક છબીઓ અને પેટર્નના રેકોર્ડિંગ, માપન અને અર્થઘટનની પ્રક્રિયા દ્વારા ભૌતિક પદાર્થો અને પર્યાવરણ વિશે વિશ્વસનીય માહિતી મેળવવાનું વિજ્ઞાન અને તકનીક છે. ફોટોગ્રામેટ્રી શબ્દ પ્રુશિયન આર્કિટેક્ટ આલ્બ્રેક્ટ મેડેનબાવર દ્વારા રચવામાં આવ્યો હતો, જે તેમના 1867 ના લેખ "ડાઈ ફોટોમેટ્રોગ્રાફી" માં દેખાયો હતો. ફોટોગ્રામેટ્રીના ઘણા પ્રકારો છે. એક ઉદાહરણ દ્વિ-પરિમાણીય માહિતીમાંથી ત્રિ-પરિમાણીય માપનનું નિષ્કર્ષણ છે (એટલે કે. છબીઓ); ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોગ્રાફિક ઇમેજ પ્લેનની સમાંતર પ્લેન પર આવેલા બે બિંદુઓ વચ્ચેનું અંતર છબી પરના તેમના અંતરને માપવા દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે, જો છબીનું સ્કેલ જાણીતું હોય. બીજું એ છે કે ભૌતિક રીતે આધારિત રેન્ડરિંગના હેતુઓ માટે સામગ્રીના ફોટોગ્રાફ્સમાંથી આલ્બેડો, સ્પેક્યુલર રિફ્લેક્શન, મેટાલિસિટી અથવા એમ્બિયન્ટ ઓક્લુઝન જેવા જથ્થાને રજૂ કરતી સચોટ રંગ શ્રેણીઓ અને મૂલ્યોનું નિષ્કર્ષણ. ક્લોઝ-રેન્જ ફોટોગ્રામેટ્રી એ પરંપરાગત હવાઈ (અથવા ઓર્બિટલ) ફોટોગ્રામેટ્રી કરતાં ઓછા અંતરેથી ફોટોગ્રાફીના સંગ્રહનો સંદર્ભ આપે છે. ફોટોગ્રામેટ્રિક વિશ્લેષણ એક ફોટોગ્રાફ પર લાગુ થઈ શકે છે, અથવા જટિલ 2D અને 3D ગતિ ક્ષેત્રોને શોધવા, માપવા અને રેકોર્ડ કરવા માટે હાઇ-સ્પીડ ફોટોગ્રાફી અને રિમોટ સેન્સિંગનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જેમાં માપન અને છબી વિશ્લેષણને કોમ્પ્યુટેશનલ મોડેલોમાં ફીડ કરીને ક્રમિક રીતે અંદાજ કાઢવાના પ્રયાસમાં, વધતી ચોકસાઈ સાથે, વાસ્તવિક, 3D સંબંધિત ગતિ. ટોપોગ્રાફિક નકશા પર સમોચ્ચ રેખાઓ રચવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સ્ટીરિયોપ્લોટર્સ સાથે તેની શરૂઆતથી, તે હવે સોનાર, રડાર અને લિડાર જેવા ઉપયોગોની ખૂબ જ વિશાળ શ્રેણી ધરાવે છે. પદ્ધતિઓ ફોટોગ્રામેટ્રી ઓપ્ટિક્સ અને પ્રોજેક્ટિવ ભૂમિતિ સહિત ઘણી શાખાઓમાંથી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે. ડિજિટલ ઇમેજ કેપ્ચરિંગ અને ફોટોગ્રામેટ્રિક પ્રક્રિયામાં ઘણા સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે, જે અંતિમ ઉત્પાદન તરીકે ઓબ્જેક્ટના 2D અથવા 3D ડિજિટલ મોડેલ્સની પેઢીને મંજૂરી આપે છે. જમણી બાજુનું ડેટા મોડેલ દર્શાવે છે કે કયા પ્રકારની માહિતી ફોટોગ્રામેટ્રિક પદ્ધતિઓમાં જઈ શકે છે અને બહાર આવી શકે છે. 3D કોઓર્ડિનેટ્સ 3D જગ્યામાં ઑબ્જેક્ટ બિંદુઓના સ્થાનોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. છબી કોઓર્ડિનેટ્સ ફિલ્મ અથવા ઇલેક્ટ્રોનિક ઇમેજિંગ ઉપકરણ પર ઑબ્જેક્ટ પોઇન્ટની છબીઓના સ્થાનોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. કેમેરાની બાહ્ય દિશા અવકાશમાં તેનું સ્થાન અને તેના દર્શનની દિશાને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. આંતરિક દિશા ઇમેજિંગ પ્રક્રિયાના ભૌમિતિક પરિમાણોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. આ મુખ્યત્વે લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ છે, પરંતુ તેમાં લેન્સની વિકૃતિઓનું વર્ણન પણ સામેલ હોઈ શકે છે. વધુ વધારાના અવલોકનો મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છેઃ સ્કેલ બાર સાથે, મૂળભૂત રીતે અવકાશમાં બે બિંદુઓનું જાણીતું અંતર, અથવા જાણીતા નિશ્ચિત બિંદુઓ, મૂળભૂત માપન એકમો સાથે જોડાણ બનાવવામાં આવે છે. ચાર મુખ્ય ચલમાંથી દરેક ફોટોગ્રામેટ્રિક પદ્ધતિનું ઇનપુટ અથવા આઉટપુટ હોઈ શકે છે. ફોટોગ્રામેટ્રી માટેના અલ્ગોરિધમ્સ સામાન્ય રીતે સંદર્ભ બિંદુઓના કોઓર્ડિનેટ્સ અને સંબંધિત વિસ્થાપન પર ભૂલોના વર્ગોનો સરવાળો ઘટાડવાનો પ્રયાસ કરે છે. આ લઘુતમકરણને બંડલ એડજસ્ટમેન્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને તે ઘણીવાર લેવેનબર્ગ-માર્કવાર્ડ અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. સ્ટીરિયોફોટોગ્રામેટ્રી એક ખાસ કેસ, જેને સ્ટીરિયોફોટોગ્રામેટ્રી કહેવાય છે, તેમાં વિવિધ સ્થાનોમાંથી લેવામાં આવેલી બે અથવા વધુ ફોટોગ્રાફિક છબીઓમાં કરવામાં આવેલા માપનો ઉપયોગ કરીને ઑબ્જેક્ટ પરના બિંદુઓના ત્રિ-પરિમાણીય કોઓર્ડિનેટ્સનો અંદાજ કાઢવાનો સમાવેશ થાય છે (સ્ટીરિયોસ્કોપી જુઓ). દરેક છબી પર સામાન્ય બિંદુઓ ઓળખવામાં આવે છે. કેમેરાના સ્થાનથી ઑબ્જેક્ટ પરના બિંદુ સુધી દૃષ્ટિની રેખા (અથવા કિરણ) બનાવી શકાય છે. તે આ કિરણો (ત્રિકોણ) નું આંતરછેદ છે જે બિંદુનું ત્રિ-પરિમાણીય સ્થાન નક્કી કરે છે. વધુ સુસંસ્કૃત અલ્ગોરિધમ્સ એ દ્રશ્ય વિશેની અન્ય માહિતીનો ઉપયોગ કરી શકે છે જે પ્રાયોરી તરીકે ઓળખાય છે, ઉદાહરણ તરીકે સમપ્રમાણતા, કેટલાક કિસ્સાઓમાં માત્ર એક જ કેમેરા સ્થિતિથી 3D કોઓર્ડિનેટ્સના પુનર્નિર્માણની મંજૂરી આપે છે. બિન-ફરતી અને ફરતી રચનાઓની ગતિશીલ લાક્ષણિકતાઓ અને સ્થિતિ આકારો નક્કી કરવા માટે સ્ટીરિયોફોટોગ્રામેટ્રી એક મજબૂત બિન-સંપર્ક માપન તકનીક તરીકે ઉભરી રહી છે. ફોટોગ્રામેટ્રિક મોડેલ્સ બનાવવાના હેતુ માટે છબીઓના સંગ્રહને વધુ યોગ્ય રીતે પોલીઓસ્કોપી કહી શકાય, પિયરે સેગુઇન એકીકરણ પછી ફોટોગ્રાફોગ્રામેટ્રિક ડેટાને અન્ય તકનીકોના શ્રેણી ડેટા સાથે પૂરક બનાવી શકાય છે. ફોટોગ્રામેટ્રી x અને y દિશામાં વધુ સચોટ હોય છે જ્યારે રેન્જ ડેટા સામાન્ય રીતે z દિશામાં વધુ સચોટ હોય છે. આ શ્રેણીની માહિતી લિડાર, લેસર સ્કેનર્સ (ઉડાનના સમય, ત્રિકોણ અથવા ઇન્ટરફેરોમેટ્રીનો ઉપયોગ કરીને), સફેદ-પ્રકાશ ડિજિટાઇઝર્સ અને અન્ય કોઈપણ તકનીક દ્વારા પૂરી પાડી શકાય છે જે વિસ્તારને સ્કેન કરે છે અને બહુવિધ અલગ બિંદુઓ (સામાન્ય રીતે "બિંદુ વાદળો" તરીકે ઓળખાતા) માટે x, y, z કોઓર્ડિનેટ્સ પરત કરે છે. જ્યારે બિંદુ મેઘ પદચિહ્ન ન કરી શકે ત્યારે ફોટા સ્પષ્ટપણે ઇમારતોની ધારને વ્યાખ્યાયિત કરી શકે છે. બંને પ્રણાલીઓના લાભોનો સમાવેશ કરવો અને વધુ સારું ઉત્પાદન બનાવવા માટે તેમને એકીકૃત કરવું ફાયદાકારક છે. એક જ સંદર્ભ ફ્રેમમાં હવાઈ ફોટા અને લિડાર ડેટાને ભૌગોલિક સંદર્ભ આપીને, હવાઈ ફોટાને ઓર્થોરેક્ટિફાઈ કરીને અને પછી લિડાર ગ્રીડની ટોચ પર ઓર્થોરેક્ટિફાઇડ છબીઓને લપેટીને 3D વિઝ્યુલાઇઝેશન બનાવી શકાય છે. ડિજિટલ ભૂપ્રદેશના નમૂનાઓ બનાવવાનું પણ શક્ય છે અને આમ હવાઈ ફોટોગ્રાફ્સ અથવા ઉપગ્રહ (દા. ત.) ની જોડી (અથવા ગુણાંક) નો ઉપયોગ કરીને 3D વિઝ્યુલાઇઝેશન શક્ય છે. સ્પોટ ઉપગ્રહ છબી). અનુકૂલનશીલ ઓછામાં ઓછા ચોરસ સ્ટીરિયો મેચિંગ જેવી તકનીકોનો ઉપયોગ પછી પત્રવ્યવહારની ગાઢ શ્રેણી બનાવવા માટે કરવામાં આવે છે જે કેમેરા મોડેલ દ્વારા x, y, z ડેટાની ગાઢ શ્રેણી બનાવવા માટે રૂપાંતરિત થાય છે જેનો ઉપયોગ ડિજિટલ ભૂપ્રદેશ મોડેલ અને ઓર્થોઇમેજ ઉત્પાદનો બનાવવા માટે થઈ શકે છે. આ તકનીકોનો ઉપયોગ કરતી પ્રણાલીઓ, દા. ત. આઇ. ટી. જી. પ્રણાલી, 1980 અને 1990ના દાયકામાં વિકસાવવામાં આવી હતી, પરંતુ ત્યારથી લિડાર અને રડાર-આધારિત અભિગમો દ્વારા તેનું સ્થાન લીધું છે, જો કે આ તકનીકો હજુ પણ જૂના હવાઈ ફોટોગ્રાફ્સ અથવા ઉપગ્રહ છબીઓમાંથી ઊંચાઈના નમૂનાઓ મેળવવા માટે ઉપયોગી હોઈ શકે છે. એપ્લિકેશન્સ ફોટોગ્રાફોગ્રામેટ્રીનો ઉપયોગ ટોપોગ્રાફિક મેપિંગ, આર્કિટેક્ચર, ફિલ્મ નિર્માણ, એન્જિનિયરિંગ, ઉત્પાદન, ગુણવત્તા નિયંત્રણ, પોલીસ તપાસ, સાંસ્કૃતિક વારસો અને ભૂસ્તરશાસ્ત્ર જેવા ક્ષેત્રોમાં થાય છે. પુરાતત્ત્વશાસ્ત્રીઓ તેનો ઉપયોગ ઝડપથી મોટા અથવા જટિલ સ્થળોની યોજનાઓ બનાવવા માટે કરે છે, અને હવામાનશાસ્ત્રીઓ તેનો ઉપયોગ ટોર્નેડોની પવનની ઝડપ નક્કી કરવા માટે કરે છે જ્યારે ઉદ્દેશ્ય હવામાનની માહિતી મેળવી શકાતી નથી. તેનો ઉપયોગ ચલચિત્રો પોસ્ટ-પ્રોડક્શનમાં કમ્પ્યુટર-જનરેટેડ ઇમેજરી સાથે લાઇવ એક્શનને જોડવા માટે પણ થાય છે; ધ મેટ્રિક્સ એ ફિલ્મમાં ફોટોગ્રામેટ્રીના ઉપયોગનું સારું ઉદાહરણ છે (વિગતો ડીવીડી એક્સ્ટ્રાઝમાં આપવામાં આવી છે). ફોટોગ્રામેટ્રીનો ઉપયોગ વીડિયો ગેમ્સ માટે ફોટોરિયલિસ્ટિક પર્યાવરણીય અસ્કયામતો બનાવવા માટે વ્યાપકપણે કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાં ધ વેનિશિંગ ઓફ એથન કાર્ટર તેમજ ઇએ ડાઇસની સ્ટાર વોર્સ બેટલફ્રન્ટનો સમાવેશ થાય છે. રમતનું મુખ્ય પાત્ર હેલબ્લેડઃ સેનુઆઝ સેક્રિફાઇસ અભિનેત્રી મેલિના જુર્જેન્સ દ્વારા લેવામાં આવેલા ફોટોગ્રામેટ્રિક ગતિ-કેપ્ચર મોડેલોમાંથી લેવામાં આવ્યું હતું. ફોટોગ્રામેટ્રીનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે અથડામણ ઇજનેરીમાં પણ થાય છે, ખાસ કરીને ઓટોમોબાઇલ્સમાં. જ્યારે અથડામણ માટે મુકદ્દમો થાય છે અને ઇજનેરોએ વાહનમાં હાજર ચોક્કસ વિકૃતિ નક્કી કરવાની જરૂર હોય છે, ત્યારે ઘણા વર્ષો સુધી પસાર થવું સામાન્ય છે અને એકમાત્ર પુરાવા જે બાકી રહે છે તે પોલીસ દ્વારા લેવામાં આવેલા ક્રેશ દ્રશ્ય ફોટોગ્રાફ્સ છે. ફોટોગ્રામેટ્રીનો ઉપયોગ એ નક્કી કરવા માટે થાય છે કે કાર કેટલી વિકૃત હતી, જે તે વિકૃતિનું ઉત્પાદન કરવા માટે જરૂરી ઊર્જાની માત્રા સાથે સંબંધિત છે. તે પછી ઊર્જાનો ઉપયોગ અકસ્માત વિશેની મહત્વપૂર્ણ માહિતી (જેમ કે અસરના સમયે વેગ) નક્કી કરવા માટે થઈ શકે છે. મેપિંગ ફોટોમેપિંગ એ "કાર્ટોગ્રાફિક ઉન્નતીકરણો" સાથે નકશો બનાવવાની પ્રક્રિયા છે જે ફોટોમોઝેકમાંથી દોરવામાં આવી છે જે "જમીનની સંયુક્ત ફોટોગ્રાફિક છબી" છે, અથવા વધુ ચોક્કસપણે, નિયંત્રિત ફોટોમોઝેક તરીકે જ્યાં "વ્યક્તિગત ફોટોગ્રાફ્સને ઝુકાવ માટે સુધારવામાં આવે છે અને સામાન્ય સ્કેલ પર લાવવામાં આવે છે (ઓછામાં ઓછા ચોક્કસ નિયંત્રણ બિંદુઓ પર)". છબીની સુધારણા સામાન્ય રીતે "દરેક ફોટોગ્રાફની અંદાજિત છબીઓને ચાર નિયંત્રણ બિંદુઓના સમૂહમાં ફીટ કરીને પ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે, જેમની સ્થિતિ હાલના નકશામાંથી અથવા જમીનના માપમાંથી મેળવવામાં આવી છે. જ્યારે આ સુધારેલા, સ્કેલ કરેલા ફોટોગ્રાફ્સને નિયંત્રણ બિંદુઓના ગ્રીડ પર મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે કુશળ કાપણી અને ફિટિંગ દ્વારા અને મુખ્ય બિંદુની આસપાસના વિસ્તારોના ઉપયોગ દ્વારા તેમની વચ્ચે સારો પત્રવ્યવહાર પ્રાપ્ત કરી શકાય છે જ્યાં રાહત વિસ્થાપન (જે દૂર કરી શકાતા નથી) ઓછામાં ઓછા છે. "તે તારણ કાઢવું તદ્દન વાજબી છે કે ફોટોમેપનું અમુક સ્વરૂપ ભવિષ્યનો પ્રમાણભૂત સામાન્ય નકશો બની જશે". તેઓ સૂચવે છે કે, ઊંચાઈ પરના વિમાનો અને ઉપગ્રહ છબીઓ જેવા ભવિષ્યના ડેટા સ્રોતોનો "ફોટોમેપિંગ એ વાજબી લાભ લેવાનો એકમાત્ર રસ્તો હોવાનું જણાય છે". ઓર્થોફોટોમેપિંગ અને પુરાતત્ત્વશાસ્ત્ર વચ્ચેની કડી દર્શાવતા, ઐતિહાસિક એરફોટો ફોટાનો ઉપયોગ વેન્ટુરા મિશનના પુનર્નિર્માણને વિકસાવવામાં મદદ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો જેણે માળખાની દિવાલોના ખોદકામને માર્ગદર્શન આપ્યું હતું. સપાટીના અવશેષોના નકશા બનાવવા અને પુરાતત્વીય સ્થળો પર ખોદકામ માટે ઓવરહેડ ફોટોગ્રાફીનો વ્યાપક ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. આ ફોટોગ્રાફ્સને કેપ્ચર કરવા માટે સૂચવેલા પ્લેટફોર્મ્સમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ પ્રથમ વિશ્વયુદ્ધના યુદ્ધના ફુગ્ગાઓ; રબરના હવામાનશાસ્ત્રીય ફુગ્ગાઓ; પતંગો; લાકડાના પ્લેટફોર્મ, ધાતુના માળખા, ખોદકામના સંપર્ક પર બાંધવામાં આવ્યા છે; બંને એકલા અને થાંભલાઓ અથવા સુંવાળા પાટિયાઓ સાથે જોડાયેલા છે; ત્રણ પગવાળાં સીડી; એક અને બહુ-વિભાગનાં થાંભલાઓ; બાયપોડ્સ; ટ્રાઇપોડ્સ; ટેટ્રાપોડ્સ અને હવાઈ બકેટ ટ્રક ("ચેરી પિકર્સ"). ખોદકામના એક્સપોઝરને રેકોર્ડ કરવા માટે ભૌગોલિક માહિતી પ્રણાલીઓ (જી. આઈ. એસ.) સાથે હેન્ડહેલ્ડ, નજીક-નાદિર, ઓવરહેડ ડિજિટલ ફોટોગ્રાફ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. પરંપરાગત પદ્ધતિઓની સરખામણીમાં મેપિંગ સાઇટ્સની સાપેક્ષ સરળતાને કારણે દરિયાઇ પુરાતત્ત્વશાસ્ત્રમાં ફોટોગ્રામેટ્રીનો વધુને વધુ ઉપયોગ થઈ રહ્યો છે, જે 3D નકશા બનાવવાની મંજૂરી આપે છે જેને વર્ચ્યુઅલ રિયાલિટીમાં પ્રસ્તુત કરી શકાય છે. 3D મોડેલિંગ કંઈક અંશે સમાન એપ્લિકેશન એ વસ્તુઓનું સ્કેનીંગ છે જે આપમેળે તેમના 3D મોડેલ્સ બનાવે છે. ફોટોગ્રામેટ્રી છબીઓ પર આધાર રાખે છે, ત્યારે ભૌતિક મર્યાદાઓ હોય છે જ્યારે તે છબીઓ શ્યામ, ચળકતી અથવા સ્પષ્ટ સપાટી ધરાવતી વસ્તુની હોય છે. તે કિસ્સાઓમાં, ઉત્પાદિત મોડેલમાં ઘણીવાર હજુ પણ અંતરાય હોય છે, તેથી મેશલેબ, નેટફેબ અથવા મેશમિક્સર જેવા સોફ્ટવેર સાથે વધારાની સફાઇ ઘણીવાર હજુ પણ જરૂરી છે. વૈકલ્પિક રીતે, મેટ ફિનિશ સાથે આવી વસ્તુઓને સ્પ્રે પેઇન્ટિંગ કોઈપણ પારદર્શક અથવા ચળકતી ગુણોને દૂર કરી શકે છે. ગૂગલ અર્થ 3D છબી બનાવવા માટે ફોટોગ્રામેટ્રીનો ઉપયોગ કરે છે. રેક્રેઈ નામનો એક પ્રોજેક્ટ પણ છે જે ગુમાવેલી/ચોરાયેલી/તૂટેલી કલાકૃતિઓના 3D મોડેલ્સ બનાવવા માટે ફોટોગ્રામેટ્રીનો ઉપયોગ કરે છે જે પછી ઓનલાઇન પોસ્ટ કરવામાં આવે છે. સોફ્ટવેર ફોટોગ્રામેટ્રી માટે ઘણા સોફ્ટવેર પેકેજો અસ્તિત્વમાં છે; ફોટોગ્રામેટ્રી સોફ્ટવેરની સરખામણી જુઓ. એપલે 2021 એપલ વર્લ્ડવાઇડ ડેવલપર્સ કોન્ફરન્સમાં મેકઓએસ મોન્ટેરી માટે ઑબ્જેક્ટ કેપ્ચર નામની ફોટોગ્રામેટ્રી API રજૂ કરી હતી. એપીઆઈનો ઉપયોગ કરવા માટે, મેકઓએસ મોન્ટેરી ચલાવતી મેકબુક અને કેપ્ચર કરેલી ડિજિટલ છબીઓનો સમૂહ જરૂરી છે. આ પણ જુઓ સંદર્ભો સ્ત્રોતો બાહ્ય કડીઓ સાંસ્કૃતિક વારસો ઇમેજિંગ વેબ સાઇટ પર ફોટોગ્રામેટ્રીની ઝાંખી ફોટોગ્રાફોગ્રામેટ્રીનો ઇતિહાસ વિડિયો ક્લિપ્સ ધરાવતા લેખો જીઓડેસી