83 Τεχν Χρ)middot Επιστ Έκδ ΊΈΕ r tεVχ 1-2 1996 Tech Chron Sci J TCG Ι Να 1-2

Χρήση Πακέτου OIS για Ψηφιακή Αναγωγή Φωτογραφίας Επίπεδης Όψης Μνημείου

Η Περίπτωση του Φωτοδότη στη Νάξο

rΑΧΙΛΛΕΩΣ

Αγρονόμος amp Τοπογράφος Μηχ ΕΜΠ

Πεpfληψη

Στην ερΥασ(α αυτή y(VCTαt προσπάθεια να χρηCΠΜOπoιηθεI η

δυνατότητα που παρέχουν τα G IS ψηφιακής αvαyωyής

φωΤOΎρaφlας Υα τις ανάΥκες αποτυπώσεων όψεων ενός

μνημεΙου Γlνεταr αvαφoρd στις μεθόδους που χρησιμοποιούν τα

GLS για την ψηφιακή αναγωγή κω στην συVΈχεια

εφαρμόζονται οι μέθοδοι αυτtς σε ήδη aποτυπωμέvo μνημε(ο

για να Υνει σύΎΚf)ιση αποτελεσμάτων και εξαyωyιf

συμπερασμάτων Βvrοπfζοvται τα προβλήματα που

πaρoυσιdζοντal ΚTlΙ τέλος γvovται σχόλια Υια περαιτέρω

υπάρχουσες ψηφιακές τεχνικiς και πως μπορον αυτές να

ενταχθούν οτην υπηρεσα των αποτυπώσεων ΚTlI να

εξυιrηρετηooυν καλύτερα

1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Τα τελευταία χρόνια η ραγδαία εξέλιξη της επιστήμης

της Ψηφιακής Φωτογραμμετρίας παράλληλα με την

εξέλιξη της επιστήμης της πληροφορικής ωθεί τους

ερευνητές διαφόρων κλάδων οι οποίοι μέχρι τώρα

χρησιμοποιούσαν τη συμβατική Φωτογραμμετρία να

στραφούν προς την ψηφιακή αφού παρέχε ι αρκετά

πλεονε κτήματα

Ενας ορισμός της Ψηφιακής Φωτογραμμετρίας είναι

[4]

η διαδιιmσα εξαγωΥής Τρισδιάστατης

πληροφορ(ας από στερεοσκοmκές ή πολλαπλές

ψηφιακές απεικονσεις ενός αντικειμένου Η

(στη συγκεκριμένη εργασία γίνεται εξαγωγή πληροφορίας

από μονοεικονικές ψηφιακές απεικονίσεις επίπεδων

όψεων μνημεΙου)

Τα σημεία στα οποία πλεονεκτεί η ψηφιακή

φωτογραμμετρία έναντι της αναλογικής είναι πάρα

πολλά Πρoσφtρει δυνατότητες αυτοματισμού των

διαδικασιών επεξεργασίας των ψηφιακών δεδομένων

αντικειμενικότητα στην λήψη αποφάσεων ταχύτητα στην

επεξεργασία και προσιτότητα στο ευρύτερο κοινό [4)

Επίσης η ιδέα και η εικόνα του J-υγ σαν εργαλείο (σε

αντίθεση με την εικόνα των πολύπλοκων αναλυτικών

φωτογραμμετρικών οργάνων) είναι πιο οικείες και η

αποδέσμευση (σε αρκετές εφαρμογές) από την απαίτηση

στερεοσκοπικής οράσεως δίνει περισσότερα συν στην

ψηφιακή φωτογραμμετρία [ΟΙ Η μη υποχρέωση τέλος

αποδοχής μιας διαδικασίας γενίκευσης (λήψη μετρητικών

στοιχείων από στερεομοντέλο) αλλά η μετατροπή της

φωτογραφίας σε μετρητικό μέσο (πχ οΡθοφωτογραφία

ανηγμένη φωτογραφία) διατηρώντας έτσι τον πλούτο

πληροφορίας που μεταφέρει δίνουν διαφορετικές

δυνατότητες στους χρήστες των ψηφιακών προϊόντων [ΙΙΙ

Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να ελέγξει σε

επίπεδο εφαρμογής τη δυνατότητα και την

αποτελεσματικότητα χρησιμοποίησης των εργαλείων

ψηφιακής αναγωγής φωτογραφίας που παρέχουν τα

πακέτα GlS στις περιπταισεις μονοεικονικών λήψεων

σε αποτυπαισεις μνημείων

Πρέπει να σημειωθεί ότι η αναγωγή μιας φωτογραφίας

δύναται σαφώς να γίνει με τις κλασικές μεθόδους της

ψηφιακής φωτογραμμετρίας [8] οι οποίες είναι

δοκιμασμένες και αξιόπιστες με αποτελέσματα που

καλύπτουν τις απαιτήσεις σε ακρίβεια και ποιότητα Η

εργασία δεν υπονοεί ανταγωνισμό των o1S και των

κλασικών αυτών μεθόδων

Υποβλήθηκτ 2Z2J995 ΈΎlγε δειltΤή 19J21995

84 Τεχν Χρον Επιοτ Έδ ΤΕI2 Ι Τξ ύχ 1-2 1996 Tech Chron Sci J TCG r Να ) 2shy

2 ΘΕΩΡΗΤιΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ

2L Ψηφιακή Αναγωγή ΦωΤΟΎραφίας

Απλοϊκά η ψηφιακή φωτογραφία μπορεί να θεωρηθεί

ως ένας πίνακας δύο διαστάσεων ΜΝ (γραμμtς στήλες)

ο οποίος συμπληρώνεται κατά τη διαδικασία της

σάρωσης με τιμtς που απεικονίζουν τόνους χρώματος

(εικόνα Ι) Μιλώντας για ασπρόμαυρες φωτογραφίες οι

τιμtς αυτές απεικονίζουν τόνους γκρίζου και συνήθως

κυμαίνονται στο εύρος 0-255 (Ο το τελείως μαύρο 255 το

τελείως άσπρο) [6]

Κάθε θέση του πίνακα αντιστοιχεί με ένα

τετραγωνάκι-ψηφίδα (pixel) συγKεKριμtνων διαστάσεων

τα οποία τετραγωνάκια προδιαγράφουν και την ακρίβεια

της φωτογραφίας Η ανάλυση αυτή των ψηφίδων της

φωτογραφίας δεν μπορεί να ξεπερνά τα όρια που θέτει η

κλίμακα λήψης της φωτογραφίας τη διακριτική

ικανότητα δηλαδή που επιτρέπει η κλίμακα της

Ενα αντικείμενο που απεικονίζεται σε μια φωτογραφία

(στην συγκεκριμένη περίπτωση μια όψη ενός κτψίουshy

μνημείου) συντίθεται από τέτοιες ψηφίδες με

συγΚΕκριμένη τιμή τόνου γκρίζου και σε συγκεκριμένες

θέσεις στη φωτογραφία (εικόνα Ι)

Ανάγοντας τη φΟΗογραφία αυτή στην ουσία γίνεται

προσπάθεια το αντικείμενο που παρουσιάζει η

φωτογραφία να αλλάξει προβολή Είναι γνωστό ότι μια

φωτογραφία είναι απεικόνωη ενός αντικειμένου βάσει

του μοντέλου της κεντρικής προβολής [58] Για να

καταστεί η φωτογραφία αυτή μετρητικό τεκμήριο πρέπει

να αλλάξει προβολή και από την κεντρική προβολή να

μεταβεί στην ειδική κεντρική προβολή (φωτογραφία με

άξονα αυστηρά κάθετο στο επίπεδο του ανΤΙKειμtνoυ) [51

όπου λόγω της επιπεδότητας (ή σχεδόν επιπεδότητας) του

ανΤΙKειμtνoυ το αποτέλεσμα της προβολής αυτής μπορεί

να θεωρηθεί ικανοποιητικά ισοδύναμο με το αποτέλεσμα

μιας ορθής προβολής (εικόνα 2)

Οι αvoχές στη μη επιπεδότητα του αντικειμένου (όψη

μνημείου στη συγκεκριμένη περίπτωση) μπορούν να

υπολογιστούν καθορίζοντας κανείς τη μέγιστη αποδεκτή

παραμόρφωση (ακτινική μετατόπιση λόγω Δh στο

αντικείμενο) [5L

Η διαδικασία της ψηφιακής αναγωγής μιας

φωτογραφίας ακολουθεί δυο στάδια - το στάδιο της

γεωμετρικής επεξεργασίας της φωτογραφίας (εύρεση των

θέσεων των ψηφίδων της αρχικής φωτογραφίας στο

σύστημα αναφοράς της ανηγμtνης - χωρική παρεμβολή Ι

ltροΙίοl interpolation [17]) και το στάδιο της ανασύνταξης

της γεωμετρικά ανηγμtνης φωτογραφίας ή παρεμβολής

έντασης Ι intensity interpolaLion (όπου οι ψηφίδες στην

ανηγμtνη φωτογραφία παίρνουν τιμtς γκρίζου βάσει

κάποιας μεθόδου παρεμβολής (τρεις είναι οι μtθoδoι που

συνήθως χρησιμοποιούνται - Μέθοδος Πλησιέστερης

Γειτνίασης Ι Nearest Neighbour Διγραμμική Μέθοδος Ι

Bilinear Method και Δκυβική Μέθοδος Ι Bicubic

Method)

22 Γεωμετρική Επεξεργασία Φωτογρσφίας

Ο όρος Τεωμετρική Επεξεργασία Φωτογραφίας όπως

φαίVΕται περικλείει μέσα την έννοια της γεωμετρίας και

των μαθηματικών

Ενα αντικείμενο απεικονίζεται με ψηφίδες σε δυο

διαφορετικά συστήματα αναφοράς και η γεωμετρική

επεξεργασία είναι στην ουσία η εύρεση της συνάρτησης

F(xy) η οποία συνδέει αμφίμονοσήμαντα τα δύο αυτά

συστήματα Η συνάρτηση δηλαδή θα δείξει για κάθε

ψηφίδα της ανηγμtνης φωτογραφίας την αντίστοιχη θέση ]της πάνω στην αρχική φωτογραφία και αντίθετα

Οι συναρτήσεις αυτές είναι συνήθως πολυώνυμα (μtxpι

και 30υ βαθμού) [12 14 5 16] Αναλόγως του βοθμού του

πολυώνυμου που χρησιμοποιείται παίρνει και η μέθοδος J το όνομα της Ετσι οι μέθοδοι που εφαρμόζονται στη

γεωμετρική επεξεργασία μιας φωτογραφίας είνα

Γραμμική (LINEAR )

Τετραγωνκή ( QUADRATIC )

Κυβκή (CUBIC)

221 Γραμμική Μέθοδος Γ8ωμ8τριχής εξβΡΥααΙας

(ή Ομοαράλληλος Μετασχηματισμός)

Το πολυώνυμο που χρησιμοποιείται είναι πρώτου

βαθμού και είναι το

x=aυ + alX + a2Y (21)

y=bo + bX + b2Y

Για να υπολογιστούν οι 6 συντελεστές του

μετασχηματισμού (ai bi) απαιτούνται τoυλdXιστoν 3

σημεία ελέγχου αναγωγής δηλαδή τρία σημεία με

γνωστές τις συντεταγμtνες τους τόσο στην αρχική

φωτογραφία όσο και στην ανηγμtνη (φωτοσταθερά)

bullbull

--- --

4 2

ο ο ο ο

ο ο Ο

7tJ s1] Ο Ο Ο

6 Ο Ο

ο

θΟ Ο

Τεχν Χρον Επιστ Έκδ ΤΕΕ Ι τεύχ1-2 1996 Tech Chron Sci J TCG 1 Νο t-2 81

ANMOΓlKH - [ΤΜΒΑΤιΚΗ ΨHφlAΚH ΦΜΟΓΡΑΦιΑ φl)ΤΟΓΡΑΦIΑ

-i~ 50 ]()P~~ Ο 50 5050

50 Ο ιQ ~O 50

50

D Ο ο Ι α 00

~o 100 00 100 00 100

100 IOC Ι 00 00 00

5ltgt 50 50

50 5050 5050

~ ~ ~IJ

)() ~ ~o

50 Ο Ι Ι 50 ΙΟ

00 50 θΟ

5Ο 50

50

Euιόνα Ι - Avαλorιrιf και Ψηφιακή Μορφή Picιure Ι - Coovcotional and Diaitιιl Format

ΑΡΧ ΙΚΗ AN HΓιiENH φΟ10ΓΡΑΦΙΑ φΩΤΟΓΡΑφ ΙΑ

bull Β

= ~ Β

Ο 01F Ο ο

πL-o-shy

Eικ6vα 2 - ΑΡχιχιΙ και Α νrιrμiνrι Φωτorpaφ(α Pcture 2 - ΟτίΒίπω and Rcsamped 1maae

H~ιKH ΑΝΑΓΩΓΗ φΩΤOfΡΑφΙΑΙ

NEAREST NEIC8OU R ΜΕΊ ιοD

APXIK ~I φΠΟΓΡΑφΙΑ ΑΝι-ΙΓΜΕΝΗ φΩΤΟΓΡΑΦIΑ

~

bull ΡgtΡ fgt 11 Ρ1ΟP~ Ρ f+8 ΙΡ

Ρ04 ΡI5Ρ - Ο) Ρ20ΡΟ8 ΡΟΡ gt Ρ22 Ρ Ρ

------shy shyΡ

ΙΙ Ρ gt NeQre~ I(Ρ2 PJ Ρ7 Ρ81 Ι

Εικ6να 3 - Μέθοδα Πλησιέcmρικ Γειτν(ασης

Picture 3 - Nearest Neiabbour Method

ΨΗΦΙΑΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ 4ΟΥΟΓΡΑΦιΑ BILIN EAR M[1HOD

ΑΡΧΙΚΗ cΟΤΟΓΡΑΦIι ΑΝΗΓtιΕΝΗ φΟΤΟΓΡbullbull ΙΑ

~ ~ -shy-----shybull Ρ2 fgt 11

ρο Ρ7 t1gt8 ΙΡ ΡΙgt ιc Ρ 1 4 ΡΟ

P l7P I8 Ρ 19 ΡΧ

21 i2JjP gt

bullΙ ρ gt o25 S U M [ lp(PPI] Ι

Eικ6vα 4 - Διyραμμιrιf ΜΙθοδα Pίcιure 4 - BjJiDeιuMetbod

shyρ

Ι

~ ΡΙ

Ρ

ρ Ρ5

σ1Ff ρ

Ρ8 P~ shyρ Ρι Ρ Ρ

ΟΙ Ρ1 01 8 Ρ9 Pl

Ρ21 22 pzs Ρ2lt P~

I l ρ f (d 11 10 6 Ι f noΛΤΩΝf~Ο JQV ΒΑΘΜΟΤ

Εικόνα 5 - Δ ιxιJJιrιf Μέθοδα Picturc 5 - Bicubic Mcthod

Ο

θ 12rtplusmnIO [Υ Ρ 2C110 13 11 Ο

2~ Ε125 ο ri

ο l 1Ioltto fλι)ιro~

Σρδιο 1 - ΣΙCαρ(φημα Avaroλum σιως DrawύJa 1 - Sketcb ofthe Easαn Elevatίon

ΤΜΗΜΑ ΔΤΤΙΚΗΣ ΟΨΗΣ ΤΟΤ ΜΝΗΜ[ ΙΟΤ

8

03 Σrιμε ~cι [λltΊχον

ΣχΙδιο 2 - Σχαρ(φημα ΤμιJιατ ΔIJTlΚ7j-Oψεogt Drawίna 2 - Sketch QWCSlefn Elevations Part

ΨΗ4ΙΑΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ φΩΙ0ΓΡΑΦιΑ

BICuBIC IιIHJlOD

ΑΡΧΙΚΗ ΦΟΊΟΓΡιΨ IΑ ΑΝΗΓΜ(ΝJΙ 4ΩΤΟΓΡΑ4ιι

88 Τεχν Χρον ΕπΊΙΠ κδ ΤΕΕ Ι τεύχ 1-2 1996 Tcch OUon Sci J TCG ι Νο 1-1

γκρίζου της ψηφίδας της ανηγμένης φωτογραφίας (εικόνα

4) [1516~

Η παρεμβολή αυτή μεταξύ των τιμών του τόνου του

γκρίζου οδηγεί συνήθως σε τιμές τόνου γκρίζου που δεν

υπάρχουν στην αρχική φωτογραφία

Ψηφιακά ανηγμένες φωτογραφίες που η ανασύνταξη

τους γίνεται με τη διγραμμική μέθοδο παρουσιάζονται

εξομαλυμένες σε σχέση με την αρχική φωτογραφία λόγω

της παρεμβολής αυτής Η ιδιότητα αυτή της εξομάλυνσης

των τιμών εξυπηρετεί στις περιπτώσεις όπου η

φωτογραφία

απεικονίζει ένα συνεχές φαινόμενο (πχ ανάγλυφο

πυκνότητα μόλυνσης νερών υγρασία στους τοίχους

όψεως μνημείου κλπ) [16~

Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι δεν

παρουσιάζει το φαινόμενο stair stepped και είναι πιο

ακριβής χωρικά μέθοδος από την πρώτη μέθοδο

Τα μειονεκτήματα της είναι ότι λειτουργεί σαν φίλτρο

χαμηλής συχνότητας [15] και εξομαλύνει όρια τα οποία

είναι επιθυμητό να διατηρηθούν και να είναι ευδιάκριτα

(πχ ακμές όψεων ρωγμές κλπ) Επίσης είναι σχετικά

πιο αργή στην εκτέλεση της από την πρώτη μέθοδο Το

αποτέλεσμα της διγραμμικής μεθόδου είναι οπτικά mo

ρεαλιστικό στις περισσότερες περιπτώσεις

233 Δκυβκή Μέθοδο

Η δικυβική μέθοδος κάνει ακριβώς ότι και η

διγραμμική μέθοδος με τη διαφορά ότι η παρεμβολή δε

γίνεται μεταξύ των τεσσάρων τιμών τόνου γκρίζου που

περιβάλλουν τη θέση της ψηφίδας της ανηγμένης

φωτογραφίας πάνω στην αρχική φωτογραφία αλλά

μεταξύ των 16 τιμών (4Χ4) που την περιβάλλουν

Χρησιμοποιείται για την παρεμβολή πολυώνυμο 30υ

βαθμού και το αποτέλεσμα της ανασύνταξης της

ανηγμένης φωτογραφίας είναι πολύ καλύτερης

ποιότητας πιο ρεαλιστικό [1516J (εικόνα 5)

Και στην μέθοδο αυτΤι παράγονται καινούργιες τιμές

τόνου γκρίζου οι οποίες ampν υπάρχουν στη αρχική

φωτογραφία και το αποτέλεσμα είναι η ανηγμένη

φωτογραφία να παρουσιάζεται πιο καθαρή και

απαλλαγμένη θορύβου [15]

Η δικυβική μέΘοδος είναι η πω ακριβής μέθοδος

ανασύνταξης φωτογραφίας [15] Στις περισσότερες

περιπτώσεις η μέση τιμή και η τυπική απόκλιση των

τιμών των τόνων του γκρίζου της ανηγμένης

φωτογραφίας είναι πολύ κοντά στην μέση τιμή και την

τυπική απόκλιση της αρχικής φωτογραφίας

Γενικά η μέθοδος αυτή θεωρείται η καλύτερη για την bull ανασύνταξη φωτογραφιών [3 12 15 16]

Ορισμένες φορές όμως το αποτέλεσμα μπορεί να μην

είναι το επιθυμητό

Λόγω των πολλών ψηφίδων που έχει να διαβάσει κάθε

φορά [16] και των πράξεων που έχει να εκτελέσει ο ΗΥ 1

κάθε φορά αυτή η μέθοδος είναι η πιο χρονοβόρα

3 ΜΕΘΟΔΟΣ - ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ -ΕΡΓΑΛΕΙΑ

31 Γβνlιi

Η μέθοδος που ακολουθείται χρησιμοποιήθηκε για να 1 εξεταστεί το ενδεχόμενο ψηφιακά ανηγμένες με τη

χρήση εργαλείων των GLS επίγειες φωτογραφίες οι

οποίες απεικονίζουν τμήματα όψεων μνημείων να

μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποτύπωση των

μνημείων αυτών και οι ακρίβειες που θα επιτευχθούν να

καλύπτουν τις απαιτήσεις της αποτύπωσης

Στις εφαρμογές που ακολουθούν γίνεται χρήση

πραγματικών δεδομένων φωτογραφιών μετρήσεων

καθώς επίσης και των σχεδίων ήδη υπάρχουσας

αποτύπωσης μνημείου διπλωματικής εργασίας που

εκπονήθηκε και παραδόθηκε στο Τμήμα Αγρονόμων amp

Τοπογράφων Μηχανικών του ΕΜΠ το Μάρτιο του 1991

Η διπλωματική αυτή [Ι] είχε ως θέμα την αποτύπωση της

Ιεράς Μονής του Φωτοδότη Χριστού στον Δανακό στην

Νάξο Επιβλέποντες της Διπλωματικής Εργασίας ήταν οι

Καθηγητής κ Δ Μπαλοδήμος Α v Καθηγητής κ Α

Γεωργόπουλος και Επ Συνεργάτης κ Γ Μακρής του

Τομέα Τοπογραφίας του ΤΑΤΜ ΕΜΠ

32 Mιθoδo~

Δεδομένου ότι η εργασία αυτή αποσκοπεί στον έAR-γχο

της γεωμετρικής ποιότητας της ανηγμένης φωτογραφίας

στόχος είνα ι η φωτογραφία να έρθει σε συντεταγμένεs

του συστήματος αναφοράς της αποτύπωσης και στη

συγκεκριμένη κλίμακα των σχεδίων της αποτύπωσης

ώστε να μπορεί να συγκριθεί με τις μετρήσεις των

εργασιών πεδίου και με τα ίδια τα σχέδια

Τα σχέδια τα οποία Θα αποτελέσουν το υπόβαθρο

ελέγχου των ανηγμένων φωτογραφιών ψηφιοποιούνται

89 Τεςv X()Ov ΕfIltΠ ΈIδ ΤΕΕ Ι τηχ 1middot2 Ί996 Tech Ch rorι Sci J TCG Ι Νο 1-2

με προσοχή και εισέρχονται σε σχεδιαστικό πρόγραμμα

WY

Η φωτογραφία προς αναγωγή σαρώνεται με ανάλυση

τέτοια ώστε να επαρκεί για τις περαιτέρω απαιτήσεις σε

αKρίβειιL

Πρέπει να σχολιαστεί και ο παράγοντας σαρωτής ο

οποίος έχει συγκεκριμένη ακρίβεια και η οποία πρέπει να

λαμβάνεται υπόψη Η ακρίβεια του σαρωτή είναι

συνάρτηση της διακριτικής ικανότητας σάρωσης (dpi)

των ατελειών που μπορεί να παρouσιάζει ως μηχανική

συσκευή (γεωμετρία σάρωσης Ι καθετότητα αξόνων

διαφοροποίηση κλίμακας κατά Χ και Υ) καθώς επίσης

και της ραδιομετρικής του ικανότητας (ευαισθησία bits

κλπ) [4 ΙΙ]

Γνωρίζοντας την κλίμακα της αποτυπωσης γίνεται

εκτίμηση της τελικής ακρίβειας που απαιτείται Αυτό

καθορίζει την ανάλυση σάρωσης της φωτογραφίας η

οποία ανάλυση όμως πρέπει να καλύπτεται από τη μέση

κλίμακα της φωτογραφίας Αν η μέση κλίμακα της

φωτογραφίας δεν καλύπτει τις απαιτήσεις σε ακρίβεια

τότε η φωτογραφία δεν εξυπηρετεί τη συγκεκριμένη

αποτύπωση

Η μέση κλίμακα της φωτογραφίας καθορίζει τη

μέγιστη ακρίβεια την οποία μπορεί να αντλήσει ο

χρήστης Η μέγιστη αυτή ακρίβεια είναι συνάρτηση της

διαχωριστικής ικανότητας της φωτογραφίας και της

μέσης κλίμακας της Η διαχωριστική ικανότητα είναι

συνάρτηση του μεγέθους του κόκκου του υλικού στο

οποίο καταγράφεται η εικόνα κατά τη φωτογράφιση του

χρόνου έκθεσης του υλικού στο φως και στη μεγέθυνση

κατά την εκτύπωση της φωτογραφίας στο χαρτί f8t

Ο χρήστης μιας φωτογραφίας που θέλει ακρίβεια

κλίμακας ΙΧ πρέπει να χρησιμοποιήσει φωτογραφία

κλίμακας ΙαΧ Ο συντελεστής αναλογίας α δεν μπορεί

να ξεπερνά κάποιο μέγιστο τιμής Από διάφορες

φωτογραμμετρικές εργασίες φαίνεται ότι ο συντελεστής

αυτός κυμαίνεται σε τιμές 5-10 και υπό ορισμένες

συνθήκες έως 20 (φωτογραμμετρικά όργανα ακριβείας) [6

9]

Με δεδομένη την κλίμακα αποτύπωσης και αφού έχει

αποφασιστεί η κλίμακα φωτογράφισης και εκτελεστεί η

φωτογράφιση μπορεί να υπολογιστεί στη συνέχεια η

ελάχιστη ανάλυση σάρωσης που απαιτείταΙ έτσι ώστε να

ικανοποιείται η ακρίβεια αποτύπωσης Σάρωση μικρότερη

της ελάχιστης αυτής τιμής οδηγεί στο φαινόμενο η

ψηφίδα να δίνει ακρίβεια μικρότερη από την απαιτούμενη

της αποτύπωσης Η σχέση που υπολογίζει την ελάχιστη

τιμή είναι

D=254FO25A (31)

Ι Α κλίμακα αποτύπωσης Ι F κλίμακα φωτογράφισης D ανάλυση σάρωσης (dpi)

Εντοπίζονται σημεία ελέγχου αναγωγής τα οποία θα

αποτελέσουν τη βάση για τη διαδικασία της ψηφιακής

αναγωγής Μετρούνται οι συντεταγμένες των σημείων

αυτών τόσο στο σχέδιο (συντεταγμένες στο σύστημα

αναφοράς της αποτύπωσηςλ όσο και στη φωτογραφία

(συντεταγμένες στο τοπικό σύστημα αναφοράς της φωτογραφίας συντεταγμένες φωτογραφίας όχι

αναγκαστικά στο σύστημα εικονοσημάτων)

Στη συνέχεια βάσει των στοιχείων αυτών εφαρμόζεται

ψηφιακή αναγωγή στη φωτογραφία η ~πoία είναι έτοψη

για να συγκριθεί με τα σχέδια της αποτύπωσης γιατί έχει

αλλάξει σύστημα αναφοράς συντεταγμένων και έχει έρθει

στο σύστημα αναφοράς της αποτύπωσης

Η σύγκριση γίνεται μέσα στο σχεδιαστικό πρόγραμμα

όπου και μετριούνται αποκλίσεις της ανηγμένης

φωτογραφίας από το σχέδιο

Κατά τη διάρκεια της ψηφιακής αναγωγής δίνονται

και τα σφάλματα της αναγωγής έτσι ώστε να μπορεί να

γίνει επιλογή εκείνων των σημείων ελέγχου που είναι

καλής ακρίβειας για την αναγωγή (ποια θα παραμε ίνουν

ΕΝΤΟΣ αναγωγής προς χρήοη και ποια ΕΚΤΟΣ)

Σημειώνεται ότι στη συγκεκριμένη περίπτωση το

σχέδιο της απoτύπω~ης υπάρχει (ενώ αυτό είναι το

τελικό προϊόν μιας αποτύπωσης) Αυτό συμβαίνει γιατί

έχει προηγηθεί η αποτύπωση και ο στόχος της εργασίας

είναι να ελεχθεί η ανηγμένη φωτογραφία ως προς την

τ η της με το σχέδιο της αποτύπωσης (γ ι αυτό

αντιστρέφεται η διαδΙKασiα πρώτα υπάρχει το σχέδιο και

μετά επεξεργάζεται η φωτογραφία)

Στην πραγματικότητα στο πεδίο μετριούνται τα

σημεία ελέγχου και παίρνεται η φωτογραφία Στην

συνέχεια αφού γίνει αναγωγή στην φωτογραφία αυτή θα

αποτελέσει το υπόβαθρο για να φτιαχτεί το σχέδιο

90 Τε( Χρσν Επιοτ Έmiddot~δ ΤΕΕ Ι τεύχ Ι-2 1996 Tech Chron Sci J TCG Τ Νο 1-2

33 EφαpμoYι~

331 ΕφαρμΟΎή 1

Η συγκεκριμένη εφαρμογή είναι η αναγωγή

φωτογραφίας κλίμακας 1125 περίπου η οποία απεικονίζει

την ανατολική όψη της Μονής του Φωτοδότη της

συγκεκριμένης διπλωματικής (εικόνα 6)

Το άλλο δεδομένο είναι το σχέδιο της όψης αυτής σε

κλίμακα 150 Το σχέδιο ψηφιοποιείταl και εισάγεται σε

συντεταηtένες πλέον του συστήματος αναφοΡός στο

σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Η φωτογραφία σαρώνεται και τα χαρακτηριστικά της

σάρωσης είναι τα εξής

Ρί1 POImt ΤΙΡΡ

Img Dt ΤΥΡ GIY ScI (8-bit)

Width 2υο ρίχοΙ (J34cm)

Hei~~t 2063 ρίΧΙ (131 cm)

ResoJntioD 400 dpi

Η ακρίβεια που παρέχει η ψηφίδα της φωτογραφίας

είναι της τάξης των 08 εκ (σε πραγματικά μεγέθη) που

σημαίνει ότι καλύπτει τις απαιτήσεις της κλίμακας 150

της αποτύπωσης σε ακρίβεια Η ακρίβεια που δίνει η

ψηφίδα (08εκ) φυσικά ελαττώνεται λόγω των διαφόρων

σφαλμάτων που υπεισέρχονται σε όλες τις φάσεις της

εφαρμογής (μετρήσεις σφάλματα cannr σφάλματα

ψηφιοποίησης κλπ) αλλά εκτιμάται ότι με τη δέουσα

προσσχή διατηρείται εντός των ορίων της κλίμακας

αποτύπωσης Σε περιπτώσεις που η ακρίβεια αυτή δεν

ήταν ικανοποιητική η ανάλυση της φωτογραφίας

αυξάνεται χωρίς φυσικά να ξεπερνά τη διακριτική

ικανότητα της φωτογραφίας Η σαρωμένη φωτογραφία

εισάγεται στο σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Επιλέγονται 37 σημεία ελέΎΧου (σχέδιο Ι)

διασκορπισμένα σ όλη την επιφάνεια της όψης του

μνημε(ου χαρακτηριστικά σημεία τμημάτων του μνημείου

(κορυφές πυργίσκων γωνίες παραθύρων και τ ν

γωνίες εμφανών πετρών κλπ)

Μετριούνται οι συντεταγμtνες των σημείων αυτών

τόσο στο σύστημα του σχεδίου όσο αι στο σύστημα της

φωτογραφίας

Η συγκεκριμένη όψη δεν αποτελεί ένα επiπεδα γι

αυτό υπήρχε η περίπτωση η γεωμετρική αναγωγή της

φωτογραφίας να μην εξυπηρετεί στο σύνολο της όψης και

να πρέπει να δοκιμοστεl τμηματική αναγωγή κατά

επiπεδα τμήματα (αυτός είναι καιο λόγος του μεγάλου

αριθμού σημείων ελέΎXoυ~

ΑΡΧΕΙΟ Πλήθος

Σημείων

Σημεία

EASTlCOR 5 3Ι ]9 24 25 37

EAST2COR ιο 31 ]9 24 25 37 12 32 2Ι

536

EAST3COR 37 ΟΛΑ

Π(ναιcας l - Αρχε(α Α ναΎωrής ΒφαρμΟΥής J

Table 1 - Resamping fίcs οι Appic8tion 1

Επίσης ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι ο

έλεnος της ποιότητας της γεωμετρικής επεξεργασίας

της ψηφιακής αναγωγής της φωτογραφίας Δε

διερευνάται στην παρούσα εργασία η διαφορά στις

μεθόδους ανασύνταξης της φωτογραφίαι Γίνεται

σύγκριση των διαφόρων μεθόδων γεωμετρικής

επεξεργασίας στην διαδικασία ψηφιακής αναγωγής

(Γραμμικής Τετραγωνικής Κυβικής)

Στις συγκεκριμένες εφαρμογές γίνεται χρήση

Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος με το οποίο

εκτελείται η ψηφιακή αναγωγή σε φωτογραφίες Το

εργαλείο του ΓΣΠ που χρησιμοποιείται κάνει χρήση της

πρώτης μεθόδου ανασύνταξης εικόνας της μεθόδου της

πλησιέστερης γειτνίασης

Για τον έλεγχο των απαιτήσεων σε αριθμό σημείων

από τα σημεία ελέΎΧου (37) δημιουργούνται τρία (3)

αρχεία αναγωγής (πiναKας Ι)

ΜΕΘΟΔΟΣ

ΡΙΙΕ lINEAR QUADRATIC CUBIC

Lcor E211

2 cor Ε2Ι2 E2Q2

3cor Ε2υ E2Q3 E2C3

Πfνακας 2 - Πνακας Α ναΥωΥής ΕφαρμΟΥής J

Table 2 - Resamping Table ο[AppiClllion Ι

Γίνεται αναγωγή στη φωτογραφία βάση του Πίνακα

Αναγωγής (πίνακας 2) και τα αποτελέσματα φαίνονται

στον Πίνακα των Αποτελεσμάτων (πίνακας 3)

Σημειώνεται ότι στον πίνακα 3 ως σημεία ΕΝΤΟΣ

ορίζονται τα σημεία τα οποία χρησιμοποιούνται στην

γεωμετρική αναγωγή (αντιστοίχως τα σημεία ΕΚΤΟΣ)

Τεχν Χρον ΕπΙΟΤ θιδ ΤΕΕ 1 τεύχ (-2 1996 Τιch Chron $ci J TCG Ι Νο ]-2 91

Στον ίδιο πίνακα το αποτέλεσμα ορίζεται σαν ΝΟΤ ΟΚΙ όταν αυτό απορρίπτεται (αντιστοίχως το ΟΚ

αποτέλεσμα)

Τα αποτελέσματα αυτιi (οι 6 αυτές ανηγμένες

φωτογραφίες) μπορούν μεν να ελεχθοον ως προς την

ακρίβεια τους από το τυmκό σφιiλμσ (a-apoteriori) της

αναγωγής αλλιi καλότεΡα μετρητικώς κατευθεΙαν

συγκρίνοντας τες με το σχέδιο_

Εισάγοντας τις ανηγμένες φωτογραφίες στο

σχεδιαστικό πρόγραμμα μπορεί να γίνει έλεγχος Kατιi

πόσο προσεγγίζουν ή αποκλίνουν από το τελικό σχέδιο

της αποτύπωσης

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

Ε2ΙΙ Σημεία Εντός 4

Σημεία Εκτός Ι [37]

RMSE 450

Αποτελέσματα ΝΟΤΟΚ

EZL2 Σημεία Εντός 5

Σημεία Εκτός 5 [362L24195]

RMSE 258

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

Ε2Ι3 ΣημεΙα Εντός 25

Σημεία Εκτός 12[1073614152437

3323263225]

RMSE 406

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q2 Σημεία Εντός 7

Σημεία Εκτός 3 [2Ι365]

RMSE 130

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q3 Σημεία Εντός 29

Σημεία Εκτός 8[10261432153325

37]

RMSE 253

Αποτέλεσμα ΟΚ

E2C3 Σημεία Εντός 27

Σημεία Εκτός 10

RMSE 4591

Αποτέλεσμα ΝΟΤΌΚ

Π[νακας 3- Π[νακας ΑποτελεσΡάτων Εφαρμογής Tabe 1- Tabe οΙResults IΟΓ ΑρρΙαιιίΟD J

Η αναγωγή E2Q3 η οποία είναι και απκτή φαίνεται

στην εικόνα 7 (εικόνα 7)

Στον Πίνακα Aπoτελεσμιiτων της εφαρμογής Ι

(πίνακας 3) και στους ιiλλoUς πίνακες απoτελεσμιiτων

που ακολουθούν το RMSE που εμφανίζεται υπολογίζεται

από τη σχέση

n Σ [(χ-χί)2+(Υ-Υί)2]

ί=ι RMSE= SQR ( ----------------- ) (33)

n

όπου

Χ Υ συντεταγμένες σημείων ελέγχου προ αναγωγής

ΧΙΥΙ συντεταγμένες σημεΙων ελέγχου μετιi την

αναγωγή

η σονολο σημείων ελέγχου

Οι μoνιiδες του RMSE είναι σε μεγέθη ψηφίδας (οπότε

αν πολλαπλασιαστεί με το 08εκ της εφαρμογής Ι τότε οι

μονάδες του είναι σε εκατοστά)

332 ΕφαρμοΥή 2

Στη δεόΤεΡη εφαρμογή επιλέγεται φωτογραφία που

απεικονίζει τμήμα της δυτικής όψης (περίπου το 1J2 της)

το οποίο ως μεταγενέστερο στο μνημείο διατηρείται σε

πολο καλή Kατιiσταση και επίσης είναι σχεδόν εξ

ολοκλήρου επίπεδο

Το τμήμα αυτό απεικονίζεται στη φωτογραφΙα (εικόνα

8) σε κλίμακα 155 και έχει αποτυπωθεί και σχεδιαστεί σε

κλίμακα 150

Η φωτογραφία παpoυσιιiζει πολύ έντονες κλίσεις

Σαρώνεται με χαραKτηρισΤΙKιi σιiρωσης

File Format TIFF

Image Data Type Gray ScaIe (8-bit)

Widtb 980 piΣδ1 (1245 cαι)

HiJIbt I10S piΣ1 (1403 cαι)

Rbullbullo1utlon 200 dpi

και παρέχει την απαιτούμενη ακρίβεια για την περίπτωση

της αποτύπωσης (η ψηφίδα της εΙναι 07εκ σε

πpαγμαΤΙKιi μεγέθη)

Στην περίπτωση αυτ1 επειδή η όψη ενδιαφέροντος

είναι επίπεδη δοκιμάζεται η χρήση ελάχωτων σημείων

ελέγχου οπότε επιλέγονται και μετριούνται μόνο οκτώ (8)

σημεία (σχέδιο 2)

Τεχν Χρον Επισι ΈΧδ ΤI2Ε ι 1ftl) 1middot2 19 Tct h C tιron Sn J TCG 1 Νο 1middot2 92

Η φωτογραφία (εικόνα 8) περνάει από αναγωγή με

βάση τον Πίνακα Αναγωγής της (ΠΙνακας 4)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE LINEAR QUADRATιC CUBIC

wΙcοr W2LI V2QI W2CΙ

ΠΕΥακας 4 - ΠΕνακας Α να ΥΥής Eφapμoyής 2

Tabe 4 - R8Sllmplίng Tabe οΙ Appication 2

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣτοιχεΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

W2LI Σψιiα Εντός 6

Σημε ία Εκτός 2 [46]

RM5B 438

Αποτέλεσμά ΝΟΤΟΚ

W2QI Σηιuία Εντός 8

Σ11Ιιεία Εκτός Ο

RMSE 028

Α1Ιοτέλεσμα ΟΚ

W2CΙ Σημεία εντός 7

Σημεία Εκτός Ι

RMSE 661

Α1Ι0τέλεσμα ΝΟΤΟΚ

ΠIVΑKας 5- Π(ιια~ΑποτεUσμάτωv ΕφαρμΟΥής 2 Tabe 5 - Tsbe οΙ Results οΙ Application 2

Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα

Αποτελεσμάτων (πίνακας 5) και η ανηγμένη φωτογραφία

φαίνεται στην εικόνα 9 (εικόνα 9)

333 ΒφaρμltgtΥή 3

Ως τρίτη εφαρμογή επιλέγεται να γίνει χρήση

τμηματικής αναγωγής σε τμήμα φωτογραφίας και

συγκεκριμένα της φωτογραφίας της εφαρμογής Ι (εικόνα

6) Το τμήμα αυτό (εικόνα 10) είναι σχεδόν επίπεδο και

ελέγχεται η δυνατότητα στις περιπτώσεις όπου δεν

εφαρμόζεται καθολική αναγωγή σε μια φωτογραφία να

μπορεί να αναχθεί τμηματικά

Η κλίμακα της φωτογραφίας είναι η ίδια όπως στην

εφαρμογή Ι (U25) απλώς το τμήμα που ενδιαφέρει έχει

αποκοπεί και μεγεθυνθεί ψηφιακά

Γίνεται χρήση του αρχείου αναγωγής EAST3COR και

απορρίπτονται όσα σημεία ελέγχου δεν είναι εντός του

τμήματος προς αναγωγή

Τα δεδομένα της αναγωγής φαίνονται στον Πίνακα

Αναγωγής (ΠΙνακας 6) και τα αποτελέσματα της στον

Πίνακα Αποτελεσμάτων (πίνακας 7) και στην Ανηγμένη

Εικόνα (εικόνα ΙΙ)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE

3cor

LlNEAR TICQ UADRA

WE2Q3

CUBIC

Πνσκας 6 - ΠΙνακας Α ιιαΊωΥής ΕφαρgtμΟΥής 3

Tsble 6 - Rcsnmping 7ablr οΙ AppliClJtiOn 3

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕιΑ ΑΝΑ ΓΩΓΗΣ

W2LI Σημεία Εντός 19

Σημεία Εκτός

RMSE 172

Αποτέλεσμα οκ

Πfvaκας 7 - Π(νακaς Αποτελεσμάτων Eφaρμoyής ι Table 7 - Tsbe οι Results of AppJlcHiOπ3

34 Παρατηρήσεις - A1ltoιdlael - Ικτιμήσβις

Βάση του ορισμού της αναγωγής φωτογραφίας

επιπέδου αντικειμένου όσο mo επίπεδο είναι το

αντtKείμενO που απεικονίζεται σε μια φωτογραφία προς

αναγωγή τόσο πιο σωστά και μ~ μεγαλύτερη ακρίβεια j ανάγεται Αυτό φαίνεται και ( πό τις τρεις αυτές

εφαρμογές τα αποτελέσματα τους 1(α ι από το Συγιφιτικό

Πίνακα Παρατηρήσεων Ι Αποκλίσεων (πίνακας 8)

ΕΦΑΡΜΟΓΗ Ι 2 3

min ERR (cm) 4

rnax ERR (cm) 30 7 15

menERR (cm) 12 2 4

RMSE (cm) 202 020 Ι38

σχ (cω ) 770 Ι60 327

ΠΙιι(1κας 8 - ΠΙνακaς Πσρarηρήσεων Ι Αποκλίσεων Tl1ble 8 - Table ο( Observs(ons Devia tions

Στον πίνακα αυτό παρατηρε ίται ότι η δεύτερη

εφαρμογή η οποία έχει να κάνει με φωτογραφία που

απεικονίζει σχεδόν επίπεδο αντικε ίμενο (εικόνα 8) ειναι

και η εφαρμογή με τις μικρότεΡες αποκλίσεις και

σφάλματCL Η τυπική απόκλιση των xnρατηρηθε ισών

αποκλίσεων είναι μόλις l6cm ποu στην συγκεκριμένη

shy

93 Τιχν Xyov E Itn ΤΕΕ J ιrυx Ι middot Ζ L99i Tccll Chmn SciJ TCG Ι Νο 1middot2

EIKdvα 6 -Α vατoλικτj Οψη

Picture 6 - Eastιm Elevation

Εικόνα 7 -Α γηγμiνη Φωrorpαφια Α νατολook Oψrις (αναγωγή E2Q3)

Picrιιre 7 - ResampJed Image ο 8astern EJevabmiddoton (ressmpin E2Q3)

Εικόνα 8 - TμrjιJα Διmxής Οψης Picture 8 - Partof Westem Eeval1middotoD

Εικόνα 9 - Α γηΥμέγη ιιωΤΟΥΡαφ(α Διmxής Οψης (αναγωγή W2QI)

Picιure 9 - ResB1DpJed Im8ge ο Westcro ΕJeν8lJΌn (rεsamping W2QI)

Εικόνα 0 - Τμήμα Αναroλook Οψης Picturc 0 - Pιut ofEnstern Eevatioa

Etxdva 11 - Α νηγμiνη Φωτcηραφiα Τμήματο Α νατσλικτk Οψης (αναγωγή W2L)

Picb1re - Rcsampled Picturc ofPaπ σEastcro EJevation (resampe W2LI)

94 Τεχν Χρον Επισι Έκδ ΤΕΕ Τ τεVχ 1-2 1996 Tech Chrorι Sci J ΤCG l Νο Ι-2

κλίμακα αποτύπωσης είναι αρκετά ικανοποιητική

δεδομένου ότι όταν έγιναν οι μετρήσεις στο πεδίο δεν

είχαν προγραμματιστεί για τη συγκεκριμένη εργασία και

είναι επόμενο να μην την εξυπηρετεί στο έπακρο Μια πιο

οργανωμένη λήψη φωτογραφιών και μετρήσεων στο

πεδίο στα πλαίσια μιας τέτοιας συγκεκριμένης εργασίας

σίγουρα θα έδινε πολύ καλύτερα αποτελέσματα

4ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤ 0 shyΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Κλείνοντας η εργασία αυτή θα εmχειρήσει να κάνει

κάποια σχόλια στα εΠΙΤΕυχθέντα αποτελέσματα καθώς

και στο κόστος που απαιτήθηκε για την επίτευξη του

στόχου

Τα αποτελέσματα είναι αρκετά καλά για τις ανάγκες

των αποτυπώσεων όψεων των μνημείων όψεων

πολύπλοκων και όψεων απρόσιτων Μπορούν να

επιτειrχθOύν ακόμα καλύτερα αποτελέσματα φτάνει να

σχεδιαστούν οι λήψεις των φωτογραφιών με μεγαλύτερη

σχολαστικότητα και να γίνουν και ΟΙ κατάλληλες

μετρήσεις πεδίου οι οποίες να εξυπηρετούν πλφως την

αναγωγή των φωτογραφιών (να καλύπτουν την επιφάνεια

των απoτυπωμtνων τμημάτων του μνημείου να

μετρηθούν με μεγάλη προσοχή και με μεγαλύτερη

ακρίβεια)

Οι φωτογραφίες μπορούν να είναι και μεγαλύτερης

κλίμακας ώστε να παρέχον υψηλότερη διακριτική

ικανότητα και μεγαλύτερη λεπτομέρεια Η σάρωση τους

μπορεί να γίνει σε μεγαλύτερη ανάλυση και

χρησιμοποιώντας δνατότερο υπολογιστικό HARDWARE

μπορεί να- γίνει η διαχείριση τους με μεγαλύτερη ευκολία

και ταχύτητα

Στην συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε

συμβατός ΗΥ με τα εξής χαρακτηριστικά

8Mb RAM 486DX 33ΜΗΖ HDD SOOMb

και για την αναγωγή χρησιμοποιήθηκε το GIS IDRISI

Εγινε χρήση επιτραπέζιου σαρωτή με μέγιστη ανάλυση

σάρωσης 1200 dpi άγνωστης γεωμετρίας Αν ο σαρωτής

καλιμπραριστεί τότε τα αποτελέσματα θα είναι σίγουρα

καλύτερα Η επεξεργασία στις φωτογραφίες

(φιλτραρίσματα εστίαση εξάλειψη θορύβου κλπ) έγινε

με τη χρήση σνήθος SOFfWARE επεξεργασίας εικόνας

πο κυκλοφορεί στην αγορά ευρέως Ο εξοπλισμός ατός

είναι ο ελάχιστος που μπορεί να διαθέτει ένα γραφείο

σήμερα

Το κόστος εκτέλεσης φωτογραμμετρικών εργασιών

αποτύπωσης είναι πολύ μικρότερο από το κόστος

εκτέλεσης εργασιών με τα συμβατικά μέσα (τοπογραφικές μέθοδοι) και την πληθώρα μετρήσεων πο απαιτούνται

στο πεδίο Ακόμη μικρότερο είναι το κόστος (εις βάρος

της ποιότητας ως ένα βαθμό) της συγκεκριμένης εργασίας

όπου δεν απαιτείται να χρησιμοποιηθούν ακριβά και

πολύπλοκα αναλτικά φωτογραμμετρικά όργανα

ακριβείας Με την κατάλληλη προσοχή και σχεδιασμό της

έργασίας τα αποτελέσματα είναι σίγουρα ισάξια

παρέχουν περισσότερη πληροφορία και δεν είναι και

επίπονα

Η ψηφιακή αναγωγή της φωτογραφίας για τις ανάγκες bull αποτύπωσης των όψεων μνημείου έχει προχωρήσει

παραπέρα εισάγοντας έννοιες όπως ανίχνευση ακμών

(edge detection) και διανυσματοποίηση ψηφιδωτών

γραμμών (raster-to-vector conversion) Η ανηγμένη

φωτογραφία μπορεί έτσι να μετατραπεί σε ένα

διανυσματικό αρχείο μορφής DXF πχ και να

επεξεργαστεί πλέον με ένα ΠRόγραμμα CAD όπο ο

μηχανικός της αποτύπωσης να κρατήσε ι και να

κατηγοριοποιήση τα στοιχεία σε γραμμική πλέον μορφή

όπως ο ίδιος αποφασίσει [Ι]

Επίσης προχωρώντας κανείς μπορεί να πάει παραπέρα

και να εντάξει και τη χρήση ορθοφωτογραφιών στις

αποτυπώσεις των μνημείων με τη δυσκολία ότι πρέπει να

δημιουργήσει το ψηφιακό μοντέλο του ανάγλυφο της

όψης του μνημείου για να μπορεί να μετατραπεί η αρχική

του φωτογραφία σε ορθοφωτογραφία Η εργασία ατή

είνα ι πιοmiddot χρονοβόρα και με μεγαλύτερο κόστος (Ο

αναγνώστης παραπέμπεται στη βιβλιογραφία [121120Ι

Ειδικά στις εργασίες [12] περιγράφεται η χρήση

ορθοφωτογραφίας στην αποτύπωση του Φωτοδότη Η

ορθοφωτογραφία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το

διαφορικό αναγωγέα DRI της WILD Τα αποτελέσματα

ήταν αρκετά αξιόλογα αλλά η διαδικασία σχετικά πιο

χρονοβόρα και βέβαια το κόστος ενός τέτοιο εξοπλισμού

είναι αρκετά πιο μεγάλο)

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

L Αχιλλtως Γ~ ΤσOuxλαPάKη Α ΣαββΙδου Μ Ακοτύκωση

Μονής φωτοδότη Χριστού Δαναχοό Νάξο) ΔΙ1τλωμαnκή

95 Τεχν Χρον Επιστ Έχδ ΠΕ 1 τ ε-ιiχ 1middot2 1996 Tech Cbron Sci J TCG r Νο 1middot2

Fρyασ(σ - ΕρΎαστΤριο Γενικής Γεωδαισας - ΤΑΤΜ - ΕΜΠ Αθήνα

Ι99Ι

2 Axιλλtως Γ Τσουχλαράκη Α Σαββlδoυ Μ ΝΑ-ιιοτύχωση Μονής

Φωοδότη Χριστού Δανακού Νάξου ΤΕχνιιιά Χρονιιιά Α Τόμος

14 ΤΙΙΧος 3 ΑθήναΙ994

3 θοζΙχτις Ε ΠριV1ζιός Β rεωρΥό1ll0υλος Α Ή Χρήση

Διαχρονικών Δορυφορικών Εικόνων SPOT-XS και LANDSAT-TM

Υια τη δια1llΙΟΤltοση του εlδoιις Kαλλιlρ-yειας και του εμβαδού aρόσιμων

εκτάσεων Συνί3ριο Ψηφιιιή ΧΡfΟΥροφί ΦmΤοΥραμμsτρί~

Τη)scnόκησ1 - TSXvoloyiI Αχμήι ΤΒΒ Αθήνα 1994

4 ΓεωρΎόπουλος A~ Έξοπλισμός και Συστήμαα Ψηφωκής

ΦωΤοΥΡαμμετρίας Συνέδρο Ψηφlιn1 ΧαΡΟΥραία

ΦωΤΟΥρομμιρία ΤηΜαιιό1Πιση - ΤsχνολΟΥίι Αιχμής ΤΒΒ

Aθlινα 1994

5 KαΠOKιιc-ης Ε Αποτυπώσεις MνrιιεΙων και Ανασκαφών με

Μεθόδοιις MOνoεΙKOVΙKής ΦωΤΟΥΡαμμετρwς Τsχνικά Χρονικά Α

Τόμος 10 ΤΑόιιοι 3 ΑθήναI990

6 Κατσάρος ε Γιαννφης J ~Ψηφιακή ΦωΤοΥΡαμμετρ(α - ΠDώτα

Συμπεράσματα Σuνs3Ρl0 φηιοιιή Xaρτoyρoφία

ΦmfοΥραμμ~fρία Τηλcκcnόκηmι - Τ~Xvo)oyiS( Αιχμής ΤΕΒ

Αθήνα 1994

7 Μανιάτης Γ ΓιmΥΡοφlιιά Συστήματα Πληροφορών

Εkδόσεις Ζήτη ΘεσσΙνΙκηI993

8 Μπαντέκας Ι φωτOTραμμsτρία Τόμος ~1972

9 Μπαντέκας Ι Γεωρyό1roυAoς Α ΙωαννΙδης Χ ΠότσΙΟυ χ Ή

Αναλυτική ΦωΤοΥΡαμμετρw στις Αποτυπώσεις ΜντμεΙων Συνί3ριο

Σό-rxρoνIIς Μέθο30Ι λοuςcoοης και Τaιιμηρίmmιι ΜνημιίιΩν

Αρχα10λΟΥικών XoJPCOy KbullΔAιr - ΤΒε ιrM - ΣΑΤΜΒΒ

ΘεσσΙνίκηmiddot ΑΎ 0ρος1986φCOΟΥραμμCfρία ΤηλΕΛιcnόκ1Ο1-

10 Παπάς Π Παρασχάκης Ι ~ΨηφιαKO Ορθοφωτοχάρτει και

Μηφώσ Συνίδρο Ψ1φαιιή ΧαΡ1ΟΥραφία _mfoypαJiJia1pfo

Tηλ~ΚCJΚό1ιηmι - TExvoloyίS( Α1χμήι ΤΕΒ AθrναΙ994

11 ΤOUΡνάς Α Ψηφιακή ΕπεξερΥασία Εικόνας Υια την ΠαραΥωΥι

ΟρθοφωΤΟΥΡαφίαι Σuνέ3ρo Ψηιαιιή XαΡ1OTραΙ~ κα

ΤχνολοΥί5Ι Αιχμής ΤΒΒ Αθήνα 1994

12 Τσακ(ρη-Στρατή Μ ΤεXνιιdς Διαχείρισης Ψηφιακών

Εικόνων Δελτίο Γιoryρaιιcής Υ1ιηρισίαι EfPΩ1OU ΑρΤιux14Ι

BtBK3Sl Αθήνα 1992 σελ107-Ι22

13 ΠΔ 69674 eBi 301ΑI-ΙΟ-74 Περί Αμοιβών Μιτχaνικών

(Κεφ nροδιαγραφές)

14 Clatk UniversiI Y ~ GrRduate School οΙ Geography Introductioo

10 GIS mRISI Uer Ouid USA 1992 ρρ Ι8-89

15 ERDAS lnc ERDΛS FieJd Ouide Seoond ΕιΙ ί Ιίοο V75

Atl l1nta 199Ι

16 ESRL Inc CeII based Modelling WiIh GRID ARCINFO

UΙΓΊ Ouide USA 1992 ρρ 51-521

17 Jenlen J latrodactory Digital Image PrOCIllaiDg Α Remote

SlIIoιiDI PerpectitlII Prentice_Ha11 EngIewood Cliffs NJersey

ΙΒ Νονβlc K~ Rectification οι Digital Imagery Photogrmmetric

BuIiulllerίag ιt Remotlll 8eniuI νοι S8 Νο 3 March 1992 ρρ 339-

344

19 Pav1idis Th λlgorithm for Orphic aιιd ImIIll ProceIIiILI

CompuIer ScieDce Press USA 1982 ρρ 47-62 amp 317-334

20 νozίkΊS E~ Loiιsch 1 SORA-PR Α Prognιm f or Rectification οΙ

ιilted Photographs οΙ Pla[le Objects WILD Amsterdam 1982

Γλχλλόως

ΑΊΡονόμος amp Τοπογράφος Μηιmiddot ΕΜπ - Υ7tΔρ ΤΑΤΜ ΕΜΠ - Κ(τσου 2 Αθήνα 11522

84 Τεχν Χρον Επιοτ Έδ ΤΕI2 Ι Τξ ύχ 1-2 1996 Tech Chron Sci J TCG r Να ) 2shy

2 ΘΕΩΡΗΤιΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ

2L Ψηφιακή Αναγωγή ΦωΤΟΎραφίας

Απλοϊκά η ψηφιακή φωτογραφία μπορεί να θεωρηθεί

ως ένας πίνακας δύο διαστάσεων ΜΝ (γραμμtς στήλες)

ο οποίος συμπληρώνεται κατά τη διαδικασία της

σάρωσης με τιμtς που απεικονίζουν τόνους χρώματος

(εικόνα Ι) Μιλώντας για ασπρόμαυρες φωτογραφίες οι

τιμtς αυτές απεικονίζουν τόνους γκρίζου και συνήθως

κυμαίνονται στο εύρος 0-255 (Ο το τελείως μαύρο 255 το

τελείως άσπρο) [6]

Κάθε θέση του πίνακα αντιστοιχεί με ένα

τετραγωνάκι-ψηφίδα (pixel) συγKεKριμtνων διαστάσεων

τα οποία τετραγωνάκια προδιαγράφουν και την ακρίβεια

της φωτογραφίας Η ανάλυση αυτή των ψηφίδων της

φωτογραφίας δεν μπορεί να ξεπερνά τα όρια που θέτει η

κλίμακα λήψης της φωτογραφίας τη διακριτική

ικανότητα δηλαδή που επιτρέπει η κλίμακα της

Ενα αντικείμενο που απεικονίζεται σε μια φωτογραφία

(στην συγκεκριμένη περίπτωση μια όψη ενός κτψίουshy

μνημείου) συντίθεται από τέτοιες ψηφίδες με

συγΚΕκριμένη τιμή τόνου γκρίζου και σε συγκεκριμένες

θέσεις στη φωτογραφία (εικόνα Ι)

Ανάγοντας τη φΟΗογραφία αυτή στην ουσία γίνεται

προσπάθεια το αντικείμενο που παρουσιάζει η

φωτογραφία να αλλάξει προβολή Είναι γνωστό ότι μια

φωτογραφία είναι απεικόνωη ενός αντικειμένου βάσει

του μοντέλου της κεντρικής προβολής [58] Για να

καταστεί η φωτογραφία αυτή μετρητικό τεκμήριο πρέπει

να αλλάξει προβολή και από την κεντρική προβολή να

μεταβεί στην ειδική κεντρική προβολή (φωτογραφία με

άξονα αυστηρά κάθετο στο επίπεδο του ανΤΙKειμtνoυ) [51

όπου λόγω της επιπεδότητας (ή σχεδόν επιπεδότητας) του

ανΤΙKειμtνoυ το αποτέλεσμα της προβολής αυτής μπορεί

να θεωρηθεί ικανοποιητικά ισοδύναμο με το αποτέλεσμα

μιας ορθής προβολής (εικόνα 2)

Οι αvoχές στη μη επιπεδότητα του αντικειμένου (όψη

μνημείου στη συγκεκριμένη περίπτωση) μπορούν να

υπολογιστούν καθορίζοντας κανείς τη μέγιστη αποδεκτή

παραμόρφωση (ακτινική μετατόπιση λόγω Δh στο

αντικείμενο) [5L

Η διαδικασία της ψηφιακής αναγωγής μιας

φωτογραφίας ακολουθεί δυο στάδια - το στάδιο της

γεωμετρικής επεξεργασίας της φωτογραφίας (εύρεση των

θέσεων των ψηφίδων της αρχικής φωτογραφίας στο

σύστημα αναφοράς της ανηγμtνης - χωρική παρεμβολή Ι

ltροΙίοl interpolation [17]) και το στάδιο της ανασύνταξης

της γεωμετρικά ανηγμtνης φωτογραφίας ή παρεμβολής

έντασης Ι intensity interpolaLion (όπου οι ψηφίδες στην

ανηγμtνη φωτογραφία παίρνουν τιμtς γκρίζου βάσει

κάποιας μεθόδου παρεμβολής (τρεις είναι οι μtθoδoι που

συνήθως χρησιμοποιούνται - Μέθοδος Πλησιέστερης

Γειτνίασης Ι Nearest Neighbour Διγραμμική Μέθοδος Ι

Bilinear Method και Δκυβική Μέθοδος Ι Bicubic

Method)

22 Γεωμετρική Επεξεργασία Φωτογρσφίας

Ο όρος Τεωμετρική Επεξεργασία Φωτογραφίας όπως

φαίVΕται περικλείει μέσα την έννοια της γεωμετρίας και

των μαθηματικών

Ενα αντικείμενο απεικονίζεται με ψηφίδες σε δυο

διαφορετικά συστήματα αναφοράς και η γεωμετρική

επεξεργασία είναι στην ουσία η εύρεση της συνάρτησης

F(xy) η οποία συνδέει αμφίμονοσήμαντα τα δύο αυτά

συστήματα Η συνάρτηση δηλαδή θα δείξει για κάθε

ψηφίδα της ανηγμtνης φωτογραφίας την αντίστοιχη θέση ]της πάνω στην αρχική φωτογραφία και αντίθετα

Οι συναρτήσεις αυτές είναι συνήθως πολυώνυμα (μtxpι

και 30υ βαθμού) [12 14 5 16] Αναλόγως του βοθμού του

πολυώνυμου που χρησιμοποιείται παίρνει και η μέθοδος J το όνομα της Ετσι οι μέθοδοι που εφαρμόζονται στη

γεωμετρική επεξεργασία μιας φωτογραφίας είνα

Γραμμική (LINEAR )

Τετραγωνκή ( QUADRATIC )

Κυβκή (CUBIC)

221 Γραμμική Μέθοδος Γ8ωμ8τριχής εξβΡΥααΙας

(ή Ομοαράλληλος Μετασχηματισμός)

Το πολυώνυμο που χρησιμοποιείται είναι πρώτου

βαθμού και είναι το

x=aυ + alX + a2Y (21)

y=bo + bX + b2Y

Για να υπολογιστούν οι 6 συντελεστές του

μετασχηματισμού (ai bi) απαιτούνται τoυλdXιστoν 3

σημεία ελέγχου αναγωγής δηλαδή τρία σημεία με

γνωστές τις συντεταγμtνες τους τόσο στην αρχική

φωτογραφία όσο και στην ανηγμtνη (φωτοσταθερά)

bullbull

--- --

4 2

ο ο ο ο

ο ο Ο

7tJ s1] Ο Ο Ο

6 Ο Ο

ο

θΟ Ο

Τεχν Χρον Επιστ Έκδ ΤΕΕ Ι τεύχ1-2 1996 Tech Chron Sci J TCG 1 Νο t-2 81

ANMOΓlKH - [ΤΜΒΑΤιΚΗ ΨHφlAΚH ΦΜΟΓΡΑΦιΑ φl)ΤΟΓΡΑΦIΑ

-i~ 50 ]()P~~ Ο 50 5050

50 Ο ιQ ~O 50

50

D Ο ο Ι α 00

~o 100 00 100 00 100

100 IOC Ι 00 00 00

5ltgt 50 50

50 5050 5050

~ ~ ~IJ

)() ~ ~o

50 Ο Ι Ι 50 ΙΟ

00 50 θΟ

5Ο 50

50

Euιόνα Ι - Avαλorιrιf και Ψηφιακή Μορφή Picιure Ι - Coovcotional and Diaitιιl Format

ΑΡΧ ΙΚΗ AN HΓιiENH φΟ10ΓΡΑΦΙΑ φΩΤΟΓΡΑφ ΙΑ

bull Β

= ~ Β

Ο 01F Ο ο

πL-o-shy

Eικ6vα 2 - ΑΡχιχιΙ και Α νrιrμiνrι Φωτorpaφ(α Pcture 2 - ΟτίΒίπω and Rcsamped 1maae

H~ιKH ΑΝΑΓΩΓΗ φΩΤOfΡΑφΙΑΙ

NEAREST NEIC8OU R ΜΕΊ ιοD

APXIK ~I φΠΟΓΡΑφΙΑ ΑΝι-ΙΓΜΕΝΗ φΩΤΟΓΡΑΦIΑ

~

bull ΡgtΡ fgt 11 Ρ1ΟP~ Ρ f+8 ΙΡ

Ρ04 ΡI5Ρ - Ο) Ρ20ΡΟ8 ΡΟΡ gt Ρ22 Ρ Ρ

------shy shyΡ

ΙΙ Ρ gt NeQre~ I(Ρ2 PJ Ρ7 Ρ81 Ι

Εικ6να 3 - Μέθοδα Πλησιέcmρικ Γειτν(ασης

Picture 3 - Nearest Neiabbour Method

ΨΗΦΙΑΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ 4ΟΥΟΓΡΑΦιΑ BILIN EAR M[1HOD

ΑΡΧΙΚΗ cΟΤΟΓΡΑΦIι ΑΝΗΓtιΕΝΗ φΟΤΟΓΡbullbull ΙΑ

~ ~ -shy-----shybull Ρ2 fgt 11

ρο Ρ7 t1gt8 ΙΡ ΡΙgt ιc Ρ 1 4 ΡΟ

P l7P I8 Ρ 19 ΡΧ

21 i2JjP gt

bullΙ ρ gt o25 S U M [ lp(PPI] Ι

Eικ6vα 4 - Διyραμμιrιf ΜΙθοδα Pίcιure 4 - BjJiDeιuMetbod

shyρ

Ι

~ ΡΙ

Ρ

ρ Ρ5

σ1Ff ρ

Ρ8 P~ shyρ Ρι Ρ Ρ

ΟΙ Ρ1 01 8 Ρ9 Pl

Ρ21 22 pzs Ρ2lt P~

I l ρ f (d 11 10 6 Ι f noΛΤΩΝf~Ο JQV ΒΑΘΜΟΤ

Εικόνα 5 - Δ ιxιJJιrιf Μέθοδα Picturc 5 - Bicubic Mcthod

Ο

θ 12rtplusmnIO [Υ Ρ 2C110 13 11 Ο

2~ Ε125 ο ri

ο l 1Ioltto fλι)ιro~

Σρδιο 1 - ΣΙCαρ(φημα Avaroλum σιως DrawύJa 1 - Sketcb ofthe Easαn Elevatίon

ΤΜΗΜΑ ΔΤΤΙΚΗΣ ΟΨΗΣ ΤΟΤ ΜΝΗΜ[ ΙΟΤ

8

03 Σrιμε ~cι [λltΊχον

ΣχΙδιο 2 - Σχαρ(φημα ΤμιJιατ ΔIJTlΚ7j-Oψεogt Drawίna 2 - Sketch QWCSlefn Elevations Part

ΨΗ4ΙΑΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ φΩΙ0ΓΡΑΦιΑ

BICuBIC IιIHJlOD

ΑΡΧΙΚΗ ΦΟΊΟΓΡιΨ IΑ ΑΝΗΓΜ(ΝJΙ 4ΩΤΟΓΡΑ4ιι

88 Τεχν Χρον ΕπΊΙΠ κδ ΤΕΕ Ι τεύχ 1-2 1996 Tcch OUon Sci J TCG ι Νο 1-1

γκρίζου της ψηφίδας της ανηγμένης φωτογραφίας (εικόνα

4) [1516~

Η παρεμβολή αυτή μεταξύ των τιμών του τόνου του

γκρίζου οδηγεί συνήθως σε τιμές τόνου γκρίζου που δεν

υπάρχουν στην αρχική φωτογραφία

Ψηφιακά ανηγμένες φωτογραφίες που η ανασύνταξη

τους γίνεται με τη διγραμμική μέθοδο παρουσιάζονται

εξομαλυμένες σε σχέση με την αρχική φωτογραφία λόγω

της παρεμβολής αυτής Η ιδιότητα αυτή της εξομάλυνσης

των τιμών εξυπηρετεί στις περιπτώσεις όπου η

φωτογραφία

απεικονίζει ένα συνεχές φαινόμενο (πχ ανάγλυφο

πυκνότητα μόλυνσης νερών υγρασία στους τοίχους

όψεως μνημείου κλπ) [16~

Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι δεν

παρουσιάζει το φαινόμενο stair stepped και είναι πιο

ακριβής χωρικά μέθοδος από την πρώτη μέθοδο

Τα μειονεκτήματα της είναι ότι λειτουργεί σαν φίλτρο

χαμηλής συχνότητας [15] και εξομαλύνει όρια τα οποία

είναι επιθυμητό να διατηρηθούν και να είναι ευδιάκριτα

(πχ ακμές όψεων ρωγμές κλπ) Επίσης είναι σχετικά

πιο αργή στην εκτέλεση της από την πρώτη μέθοδο Το

αποτέλεσμα της διγραμμικής μεθόδου είναι οπτικά mo

ρεαλιστικό στις περισσότερες περιπτώσεις

233 Δκυβκή Μέθοδο

Η δικυβική μέθοδος κάνει ακριβώς ότι και η

διγραμμική μέθοδος με τη διαφορά ότι η παρεμβολή δε

γίνεται μεταξύ των τεσσάρων τιμών τόνου γκρίζου που

περιβάλλουν τη θέση της ψηφίδας της ανηγμένης

φωτογραφίας πάνω στην αρχική φωτογραφία αλλά

μεταξύ των 16 τιμών (4Χ4) που την περιβάλλουν

Χρησιμοποιείται για την παρεμβολή πολυώνυμο 30υ

βαθμού και το αποτέλεσμα της ανασύνταξης της

ανηγμένης φωτογραφίας είναι πολύ καλύτερης

ποιότητας πιο ρεαλιστικό [1516J (εικόνα 5)

Και στην μέθοδο αυτΤι παράγονται καινούργιες τιμές

τόνου γκρίζου οι οποίες ampν υπάρχουν στη αρχική

φωτογραφία και το αποτέλεσμα είναι η ανηγμένη

φωτογραφία να παρουσιάζεται πιο καθαρή και

απαλλαγμένη θορύβου [15]

Η δικυβική μέΘοδος είναι η πω ακριβής μέθοδος

ανασύνταξης φωτογραφίας [15] Στις περισσότερες

περιπτώσεις η μέση τιμή και η τυπική απόκλιση των

τιμών των τόνων του γκρίζου της ανηγμένης

φωτογραφίας είναι πολύ κοντά στην μέση τιμή και την

τυπική απόκλιση της αρχικής φωτογραφίας

Γενικά η μέθοδος αυτή θεωρείται η καλύτερη για την bull ανασύνταξη φωτογραφιών [3 12 15 16]

Ορισμένες φορές όμως το αποτέλεσμα μπορεί να μην

είναι το επιθυμητό

Λόγω των πολλών ψηφίδων που έχει να διαβάσει κάθε

φορά [16] και των πράξεων που έχει να εκτελέσει ο ΗΥ 1

κάθε φορά αυτή η μέθοδος είναι η πιο χρονοβόρα

3 ΜΕΘΟΔΟΣ - ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ -ΕΡΓΑΛΕΙΑ

31 Γβνlιi

Η μέθοδος που ακολουθείται χρησιμοποιήθηκε για να 1 εξεταστεί το ενδεχόμενο ψηφιακά ανηγμένες με τη

χρήση εργαλείων των GLS επίγειες φωτογραφίες οι

οποίες απεικονίζουν τμήματα όψεων μνημείων να

μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποτύπωση των

μνημείων αυτών και οι ακρίβειες που θα επιτευχθούν να

καλύπτουν τις απαιτήσεις της αποτύπωσης

Στις εφαρμογές που ακολουθούν γίνεται χρήση

πραγματικών δεδομένων φωτογραφιών μετρήσεων

καθώς επίσης και των σχεδίων ήδη υπάρχουσας

αποτύπωσης μνημείου διπλωματικής εργασίας που

εκπονήθηκε και παραδόθηκε στο Τμήμα Αγρονόμων amp

Τοπογράφων Μηχανικών του ΕΜΠ το Μάρτιο του 1991

Η διπλωματική αυτή [Ι] είχε ως θέμα την αποτύπωση της

Ιεράς Μονής του Φωτοδότη Χριστού στον Δανακό στην

Νάξο Επιβλέποντες της Διπλωματικής Εργασίας ήταν οι

Καθηγητής κ Δ Μπαλοδήμος Α v Καθηγητής κ Α

Γεωργόπουλος και Επ Συνεργάτης κ Γ Μακρής του

Τομέα Τοπογραφίας του ΤΑΤΜ ΕΜΠ

32 Mιθoδo~

Δεδομένου ότι η εργασία αυτή αποσκοπεί στον έAR-γχο

της γεωμετρικής ποιότητας της ανηγμένης φωτογραφίας

στόχος είνα ι η φωτογραφία να έρθει σε συντεταγμένεs

του συστήματος αναφοράς της αποτύπωσης και στη

συγκεκριμένη κλίμακα των σχεδίων της αποτύπωσης

ώστε να μπορεί να συγκριθεί με τις μετρήσεις των

εργασιών πεδίου και με τα ίδια τα σχέδια

Τα σχέδια τα οποία Θα αποτελέσουν το υπόβαθρο

ελέγχου των ανηγμένων φωτογραφιών ψηφιοποιούνται

89 Τεςv X()Ov ΕfIltΠ ΈIδ ΤΕΕ Ι τηχ 1middot2 Ί996 Tech Ch rorι Sci J TCG Ι Νο 1-2

με προσοχή και εισέρχονται σε σχεδιαστικό πρόγραμμα

WY

Η φωτογραφία προς αναγωγή σαρώνεται με ανάλυση

τέτοια ώστε να επαρκεί για τις περαιτέρω απαιτήσεις σε

αKρίβειιL

Πρέπει να σχολιαστεί και ο παράγοντας σαρωτής ο

οποίος έχει συγκεκριμένη ακρίβεια και η οποία πρέπει να

λαμβάνεται υπόψη Η ακρίβεια του σαρωτή είναι

συνάρτηση της διακριτικής ικανότητας σάρωσης (dpi)

των ατελειών που μπορεί να παρouσιάζει ως μηχανική

συσκευή (γεωμετρία σάρωσης Ι καθετότητα αξόνων

διαφοροποίηση κλίμακας κατά Χ και Υ) καθώς επίσης

και της ραδιομετρικής του ικανότητας (ευαισθησία bits

κλπ) [4 ΙΙ]

Γνωρίζοντας την κλίμακα της αποτυπωσης γίνεται

εκτίμηση της τελικής ακρίβειας που απαιτείται Αυτό

καθορίζει την ανάλυση σάρωσης της φωτογραφίας η

οποία ανάλυση όμως πρέπει να καλύπτεται από τη μέση

κλίμακα της φωτογραφίας Αν η μέση κλίμακα της

φωτογραφίας δεν καλύπτει τις απαιτήσεις σε ακρίβεια

τότε η φωτογραφία δεν εξυπηρετεί τη συγκεκριμένη

αποτύπωση

Η μέση κλίμακα της φωτογραφίας καθορίζει τη

μέγιστη ακρίβεια την οποία μπορεί να αντλήσει ο

χρήστης Η μέγιστη αυτή ακρίβεια είναι συνάρτηση της

διαχωριστικής ικανότητας της φωτογραφίας και της

μέσης κλίμακας της Η διαχωριστική ικανότητα είναι

συνάρτηση του μεγέθους του κόκκου του υλικού στο

οποίο καταγράφεται η εικόνα κατά τη φωτογράφιση του

χρόνου έκθεσης του υλικού στο φως και στη μεγέθυνση

κατά την εκτύπωση της φωτογραφίας στο χαρτί f8t

Ο χρήστης μιας φωτογραφίας που θέλει ακρίβεια

κλίμακας ΙΧ πρέπει να χρησιμοποιήσει φωτογραφία

κλίμακας ΙαΧ Ο συντελεστής αναλογίας α δεν μπορεί

να ξεπερνά κάποιο μέγιστο τιμής Από διάφορες

φωτογραμμετρικές εργασίες φαίνεται ότι ο συντελεστής

αυτός κυμαίνεται σε τιμές 5-10 και υπό ορισμένες

συνθήκες έως 20 (φωτογραμμετρικά όργανα ακριβείας) [6

9]

Με δεδομένη την κλίμακα αποτύπωσης και αφού έχει

αποφασιστεί η κλίμακα φωτογράφισης και εκτελεστεί η

φωτογράφιση μπορεί να υπολογιστεί στη συνέχεια η

ελάχιστη ανάλυση σάρωσης που απαιτείταΙ έτσι ώστε να

ικανοποιείται η ακρίβεια αποτύπωσης Σάρωση μικρότερη

της ελάχιστης αυτής τιμής οδηγεί στο φαινόμενο η

ψηφίδα να δίνει ακρίβεια μικρότερη από την απαιτούμενη

της αποτύπωσης Η σχέση που υπολογίζει την ελάχιστη

τιμή είναι

D=254FO25A (31)

Ι Α κλίμακα αποτύπωσης Ι F κλίμακα φωτογράφισης D ανάλυση σάρωσης (dpi)

Εντοπίζονται σημεία ελέγχου αναγωγής τα οποία θα

αποτελέσουν τη βάση για τη διαδικασία της ψηφιακής

αναγωγής Μετρούνται οι συντεταγμένες των σημείων

αυτών τόσο στο σχέδιο (συντεταγμένες στο σύστημα

αναφοράς της αποτύπωσηςλ όσο και στη φωτογραφία

(συντεταγμένες στο τοπικό σύστημα αναφοράς της φωτογραφίας συντεταγμένες φωτογραφίας όχι

αναγκαστικά στο σύστημα εικονοσημάτων)

Στη συνέχεια βάσει των στοιχείων αυτών εφαρμόζεται

ψηφιακή αναγωγή στη φωτογραφία η ~πoία είναι έτοψη

για να συγκριθεί με τα σχέδια της αποτύπωσης γιατί έχει

αλλάξει σύστημα αναφοράς συντεταγμένων και έχει έρθει

στο σύστημα αναφοράς της αποτύπωσης

Η σύγκριση γίνεται μέσα στο σχεδιαστικό πρόγραμμα

όπου και μετριούνται αποκλίσεις της ανηγμένης

φωτογραφίας από το σχέδιο

Κατά τη διάρκεια της ψηφιακής αναγωγής δίνονται

και τα σφάλματα της αναγωγής έτσι ώστε να μπορεί να

γίνει επιλογή εκείνων των σημείων ελέγχου που είναι

καλής ακρίβειας για την αναγωγή (ποια θα παραμε ίνουν

ΕΝΤΟΣ αναγωγής προς χρήοη και ποια ΕΚΤΟΣ)

Σημειώνεται ότι στη συγκεκριμένη περίπτωση το

σχέδιο της απoτύπω~ης υπάρχει (ενώ αυτό είναι το

τελικό προϊόν μιας αποτύπωσης) Αυτό συμβαίνει γιατί

έχει προηγηθεί η αποτύπωση και ο στόχος της εργασίας

είναι να ελεχθεί η ανηγμένη φωτογραφία ως προς την

τ η της με το σχέδιο της αποτύπωσης (γ ι αυτό

αντιστρέφεται η διαδΙKασiα πρώτα υπάρχει το σχέδιο και

μετά επεξεργάζεται η φωτογραφία)

Στην πραγματικότητα στο πεδίο μετριούνται τα

σημεία ελέγχου και παίρνεται η φωτογραφία Στην

συνέχεια αφού γίνει αναγωγή στην φωτογραφία αυτή θα

αποτελέσει το υπόβαθρο για να φτιαχτεί το σχέδιο

90 Τε( Χρσν Επιοτ Έmiddot~δ ΤΕΕ Ι τεύχ Ι-2 1996 Tech Chron Sci J TCG Τ Νο 1-2

33 EφαpμoYι~

331 ΕφαρμΟΎή 1

Η συγκεκριμένη εφαρμογή είναι η αναγωγή

φωτογραφίας κλίμακας 1125 περίπου η οποία απεικονίζει

την ανατολική όψη της Μονής του Φωτοδότη της

συγκεκριμένης διπλωματικής (εικόνα 6)

Το άλλο δεδομένο είναι το σχέδιο της όψης αυτής σε

κλίμακα 150 Το σχέδιο ψηφιοποιείταl και εισάγεται σε

συντεταηtένες πλέον του συστήματος αναφοΡός στο

σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Η φωτογραφία σαρώνεται και τα χαρακτηριστικά της

σάρωσης είναι τα εξής

Ρί1 POImt ΤΙΡΡ

Img Dt ΤΥΡ GIY ScI (8-bit)

Width 2υο ρίχοΙ (J34cm)

Hei~~t 2063 ρίΧΙ (131 cm)

ResoJntioD 400 dpi

Η ακρίβεια που παρέχει η ψηφίδα της φωτογραφίας

είναι της τάξης των 08 εκ (σε πραγματικά μεγέθη) που

σημαίνει ότι καλύπτει τις απαιτήσεις της κλίμακας 150

της αποτύπωσης σε ακρίβεια Η ακρίβεια που δίνει η

ψηφίδα (08εκ) φυσικά ελαττώνεται λόγω των διαφόρων

σφαλμάτων που υπεισέρχονται σε όλες τις φάσεις της

εφαρμογής (μετρήσεις σφάλματα cannr σφάλματα

ψηφιοποίησης κλπ) αλλά εκτιμάται ότι με τη δέουσα

προσσχή διατηρείται εντός των ορίων της κλίμακας

αποτύπωσης Σε περιπτώσεις που η ακρίβεια αυτή δεν

ήταν ικανοποιητική η ανάλυση της φωτογραφίας

αυξάνεται χωρίς φυσικά να ξεπερνά τη διακριτική

ικανότητα της φωτογραφίας Η σαρωμένη φωτογραφία

εισάγεται στο σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Επιλέγονται 37 σημεία ελέΎΧου (σχέδιο Ι)

διασκορπισμένα σ όλη την επιφάνεια της όψης του

μνημε(ου χαρακτηριστικά σημεία τμημάτων του μνημείου

(κορυφές πυργίσκων γωνίες παραθύρων και τ ν

γωνίες εμφανών πετρών κλπ)

Μετριούνται οι συντεταγμtνες των σημείων αυτών

τόσο στο σύστημα του σχεδίου όσο αι στο σύστημα της

φωτογραφίας

Η συγκεκριμένη όψη δεν αποτελεί ένα επiπεδα γι

αυτό υπήρχε η περίπτωση η γεωμετρική αναγωγή της

φωτογραφίας να μην εξυπηρετεί στο σύνολο της όψης και

να πρέπει να δοκιμοστεl τμηματική αναγωγή κατά

επiπεδα τμήματα (αυτός είναι καιο λόγος του μεγάλου

αριθμού σημείων ελέΎXoυ~

ΑΡΧΕΙΟ Πλήθος

Σημείων

Σημεία

EASTlCOR 5 3Ι ]9 24 25 37

EAST2COR ιο 31 ]9 24 25 37 12 32 2Ι

536

EAST3COR 37 ΟΛΑ

Π(ναιcας l - Αρχε(α Α ναΎωrής ΒφαρμΟΥής J

Table 1 - Resamping fίcs οι Appic8tion 1

Επίσης ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι ο

έλεnος της ποιότητας της γεωμετρικής επεξεργασίας

της ψηφιακής αναγωγής της φωτογραφίας Δε

διερευνάται στην παρούσα εργασία η διαφορά στις

μεθόδους ανασύνταξης της φωτογραφίαι Γίνεται

σύγκριση των διαφόρων μεθόδων γεωμετρικής

επεξεργασίας στην διαδικασία ψηφιακής αναγωγής

(Γραμμικής Τετραγωνικής Κυβικής)

Στις συγκεκριμένες εφαρμογές γίνεται χρήση

Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος με το οποίο

εκτελείται η ψηφιακή αναγωγή σε φωτογραφίες Το

εργαλείο του ΓΣΠ που χρησιμοποιείται κάνει χρήση της

πρώτης μεθόδου ανασύνταξης εικόνας της μεθόδου της

πλησιέστερης γειτνίασης

Για τον έλεγχο των απαιτήσεων σε αριθμό σημείων

από τα σημεία ελέΎΧου (37) δημιουργούνται τρία (3)

αρχεία αναγωγής (πiναKας Ι)

ΜΕΘΟΔΟΣ

ΡΙΙΕ lINEAR QUADRATIC CUBIC

Lcor E211

2 cor Ε2Ι2 E2Q2

3cor Ε2υ E2Q3 E2C3

Πfνακας 2 - Πνακας Α ναΥωΥής ΕφαρμΟΥής J

Table 2 - Resamping Table ο[AppiClllion Ι

Γίνεται αναγωγή στη φωτογραφία βάση του Πίνακα

Αναγωγής (πίνακας 2) και τα αποτελέσματα φαίνονται

στον Πίνακα των Αποτελεσμάτων (πίνακας 3)

Σημειώνεται ότι στον πίνακα 3 ως σημεία ΕΝΤΟΣ

ορίζονται τα σημεία τα οποία χρησιμοποιούνται στην

γεωμετρική αναγωγή (αντιστοίχως τα σημεία ΕΚΤΟΣ)

Τεχν Χρον ΕπΙΟΤ θιδ ΤΕΕ 1 τεύχ (-2 1996 Τιch Chron $ci J TCG Ι Νο ]-2 91

Στον ίδιο πίνακα το αποτέλεσμα ορίζεται σαν ΝΟΤ ΟΚΙ όταν αυτό απορρίπτεται (αντιστοίχως το ΟΚ

αποτέλεσμα)

Τα αποτελέσματα αυτιi (οι 6 αυτές ανηγμένες

φωτογραφίες) μπορούν μεν να ελεχθοον ως προς την

ακρίβεια τους από το τυmκό σφιiλμσ (a-apoteriori) της

αναγωγής αλλιi καλότεΡα μετρητικώς κατευθεΙαν

συγκρίνοντας τες με το σχέδιο_

Εισάγοντας τις ανηγμένες φωτογραφίες στο

σχεδιαστικό πρόγραμμα μπορεί να γίνει έλεγχος Kατιi

πόσο προσεγγίζουν ή αποκλίνουν από το τελικό σχέδιο

της αποτύπωσης

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

Ε2ΙΙ Σημεία Εντός 4

Σημεία Εκτός Ι [37]

RMSE 450

Αποτελέσματα ΝΟΤΟΚ

EZL2 Σημεία Εντός 5

Σημεία Εκτός 5 [362L24195]

RMSE 258

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

Ε2Ι3 ΣημεΙα Εντός 25

Σημεία Εκτός 12[1073614152437

3323263225]

RMSE 406

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q2 Σημεία Εντός 7

Σημεία Εκτός 3 [2Ι365]

RMSE 130

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q3 Σημεία Εντός 29

Σημεία Εκτός 8[10261432153325

37]

RMSE 253

Αποτέλεσμα ΟΚ

E2C3 Σημεία Εντός 27

Σημεία Εκτός 10

RMSE 4591

Αποτέλεσμα ΝΟΤΌΚ

Π[νακας 3- Π[νακας ΑποτελεσΡάτων Εφαρμογής Tabe 1- Tabe οΙResults IΟΓ ΑρρΙαιιίΟD J

Η αναγωγή E2Q3 η οποία είναι και απκτή φαίνεται

στην εικόνα 7 (εικόνα 7)

Στον Πίνακα Aπoτελεσμιiτων της εφαρμογής Ι

(πίνακας 3) και στους ιiλλoUς πίνακες απoτελεσμιiτων

που ακολουθούν το RMSE που εμφανίζεται υπολογίζεται

από τη σχέση

n Σ [(χ-χί)2+(Υ-Υί)2]

ί=ι RMSE= SQR ( ----------------- ) (33)

n

όπου

Χ Υ συντεταγμένες σημείων ελέγχου προ αναγωγής

ΧΙΥΙ συντεταγμένες σημεΙων ελέγχου μετιi την

αναγωγή

η σονολο σημείων ελέγχου

Οι μoνιiδες του RMSE είναι σε μεγέθη ψηφίδας (οπότε

αν πολλαπλασιαστεί με το 08εκ της εφαρμογής Ι τότε οι

μονάδες του είναι σε εκατοστά)

332 ΕφαρμοΥή 2

Στη δεόΤεΡη εφαρμογή επιλέγεται φωτογραφία που

απεικονίζει τμήμα της δυτικής όψης (περίπου το 1J2 της)

το οποίο ως μεταγενέστερο στο μνημείο διατηρείται σε

πολο καλή Kατιiσταση και επίσης είναι σχεδόν εξ

ολοκλήρου επίπεδο

Το τμήμα αυτό απεικονίζεται στη φωτογραφΙα (εικόνα

8) σε κλίμακα 155 και έχει αποτυπωθεί και σχεδιαστεί σε

κλίμακα 150

Η φωτογραφία παpoυσιιiζει πολύ έντονες κλίσεις

Σαρώνεται με χαραKτηρισΤΙKιi σιiρωσης

File Format TIFF

Image Data Type Gray ScaIe (8-bit)

Widtb 980 piΣδ1 (1245 cαι)

HiJIbt I10S piΣ1 (1403 cαι)

Rbullbullo1utlon 200 dpi

και παρέχει την απαιτούμενη ακρίβεια για την περίπτωση

της αποτύπωσης (η ψηφίδα της εΙναι 07εκ σε

πpαγμαΤΙKιi μεγέθη)

Στην περίπτωση αυτ1 επειδή η όψη ενδιαφέροντος

είναι επίπεδη δοκιμάζεται η χρήση ελάχωτων σημείων

ελέγχου οπότε επιλέγονται και μετριούνται μόνο οκτώ (8)

σημεία (σχέδιο 2)

Τεχν Χρον Επισι ΈΧδ ΤI2Ε ι 1ftl) 1middot2 19 Tct h C tιron Sn J TCG 1 Νο 1middot2 92

Η φωτογραφία (εικόνα 8) περνάει από αναγωγή με

βάση τον Πίνακα Αναγωγής της (ΠΙνακας 4)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE LINEAR QUADRATιC CUBIC

wΙcοr W2LI V2QI W2CΙ

ΠΕΥακας 4 - ΠΕνακας Α να ΥΥής Eφapμoyής 2

Tabe 4 - R8Sllmplίng Tabe οΙ Appication 2

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣτοιχεΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

W2LI Σψιiα Εντός 6

Σημε ία Εκτός 2 [46]

RM5B 438

Αποτέλεσμά ΝΟΤΟΚ

W2QI Σηιuία Εντός 8

Σ11Ιιεία Εκτός Ο

RMSE 028

Α1Ιοτέλεσμα ΟΚ

W2CΙ Σημεία εντός 7

Σημεία Εκτός Ι

RMSE 661

Α1Ι0τέλεσμα ΝΟΤΟΚ

ΠIVΑKας 5- Π(ιια~ΑποτεUσμάτωv ΕφαρμΟΥής 2 Tabe 5 - Tsbe οΙ Results οΙ Application 2

Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα

Αποτελεσμάτων (πίνακας 5) και η ανηγμένη φωτογραφία

φαίνεται στην εικόνα 9 (εικόνα 9)

333 ΒφaρμltgtΥή 3

Ως τρίτη εφαρμογή επιλέγεται να γίνει χρήση

τμηματικής αναγωγής σε τμήμα φωτογραφίας και

συγκεκριμένα της φωτογραφίας της εφαρμογής Ι (εικόνα

6) Το τμήμα αυτό (εικόνα 10) είναι σχεδόν επίπεδο και

ελέγχεται η δυνατότητα στις περιπτώσεις όπου δεν

εφαρμόζεται καθολική αναγωγή σε μια φωτογραφία να

μπορεί να αναχθεί τμηματικά

Η κλίμακα της φωτογραφίας είναι η ίδια όπως στην

εφαρμογή Ι (U25) απλώς το τμήμα που ενδιαφέρει έχει

αποκοπεί και μεγεθυνθεί ψηφιακά

Γίνεται χρήση του αρχείου αναγωγής EAST3COR και

απορρίπτονται όσα σημεία ελέγχου δεν είναι εντός του

τμήματος προς αναγωγή

Τα δεδομένα της αναγωγής φαίνονται στον Πίνακα

Αναγωγής (ΠΙνακας 6) και τα αποτελέσματα της στον

Πίνακα Αποτελεσμάτων (πίνακας 7) και στην Ανηγμένη

Εικόνα (εικόνα ΙΙ)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE

3cor

LlNEAR TICQ UADRA

WE2Q3

CUBIC

Πνσκας 6 - ΠΙνακας Α ιιαΊωΥής ΕφαρgtμΟΥής 3

Tsble 6 - Rcsnmping 7ablr οΙ AppliClJtiOn 3

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕιΑ ΑΝΑ ΓΩΓΗΣ

W2LI Σημεία Εντός 19

Σημεία Εκτός

RMSE 172

Αποτέλεσμα οκ

Πfvaκας 7 - Π(νακaς Αποτελεσμάτων Eφaρμoyής ι Table 7 - Tsbe οι Results of AppJlcHiOπ3

34 Παρατηρήσεις - A1ltoιdlael - Ικτιμήσβις

Βάση του ορισμού της αναγωγής φωτογραφίας

επιπέδου αντικειμένου όσο mo επίπεδο είναι το

αντtKείμενO που απεικονίζεται σε μια φωτογραφία προς

αναγωγή τόσο πιο σωστά και μ~ μεγαλύτερη ακρίβεια j ανάγεται Αυτό φαίνεται και ( πό τις τρεις αυτές

εφαρμογές τα αποτελέσματα τους 1(α ι από το Συγιφιτικό

Πίνακα Παρατηρήσεων Ι Αποκλίσεων (πίνακας 8)

ΕΦΑΡΜΟΓΗ Ι 2 3

min ERR (cm) 4

rnax ERR (cm) 30 7 15

menERR (cm) 12 2 4

RMSE (cm) 202 020 Ι38

σχ (cω ) 770 Ι60 327

ΠΙιι(1κας 8 - ΠΙνακaς Πσρarηρήσεων Ι Αποκλίσεων Tl1ble 8 - Table ο( Observs(ons Devia tions

Στον πίνακα αυτό παρατηρε ίται ότι η δεύτερη

εφαρμογή η οποία έχει να κάνει με φωτογραφία που

απεικονίζει σχεδόν επίπεδο αντικε ίμενο (εικόνα 8) ειναι

και η εφαρμογή με τις μικρότεΡες αποκλίσεις και

σφάλματCL Η τυπική απόκλιση των xnρατηρηθε ισών

αποκλίσεων είναι μόλις l6cm ποu στην συγκεκριμένη

shy

93 Τιχν Xyov E Itn ΤΕΕ J ιrυx Ι middot Ζ L99i Tccll Chmn SciJ TCG Ι Νο 1middot2

EIKdvα 6 -Α vατoλικτj Οψη

Picture 6 - Eastιm Elevation

Εικόνα 7 -Α γηγμiνη Φωrorpαφια Α νατολook Oψrις (αναγωγή E2Q3)

Picrιιre 7 - ResampJed Image ο 8astern EJevabmiddoton (ressmpin E2Q3)

Εικόνα 8 - TμrjιJα Διmxής Οψης Picture 8 - Partof Westem Eeval1middotoD

Εικόνα 9 - Α γηΥμέγη ιιωΤΟΥΡαφ(α Διmxής Οψης (αναγωγή W2QI)

Picιure 9 - ResB1DpJed Im8ge ο Westcro ΕJeν8lJΌn (rεsamping W2QI)

Εικόνα 0 - Τμήμα Αναroλook Οψης Picturc 0 - Pιut ofEnstern Eevatioa

Etxdva 11 - Α νηγμiνη Φωτcηραφiα Τμήματο Α νατσλικτk Οψης (αναγωγή W2L)

Picb1re - Rcsampled Picturc ofPaπ σEastcro EJevation (resampe W2LI)

94 Τεχν Χρον Επισι Έκδ ΤΕΕ Τ τεVχ 1-2 1996 Tech Chrorι Sci J ΤCG l Νο Ι-2

κλίμακα αποτύπωσης είναι αρκετά ικανοποιητική

δεδομένου ότι όταν έγιναν οι μετρήσεις στο πεδίο δεν

είχαν προγραμματιστεί για τη συγκεκριμένη εργασία και

είναι επόμενο να μην την εξυπηρετεί στο έπακρο Μια πιο

οργανωμένη λήψη φωτογραφιών και μετρήσεων στο

πεδίο στα πλαίσια μιας τέτοιας συγκεκριμένης εργασίας

σίγουρα θα έδινε πολύ καλύτερα αποτελέσματα

4ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤ 0 shyΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Κλείνοντας η εργασία αυτή θα εmχειρήσει να κάνει

κάποια σχόλια στα εΠΙΤΕυχθέντα αποτελέσματα καθώς

και στο κόστος που απαιτήθηκε για την επίτευξη του

στόχου

Τα αποτελέσματα είναι αρκετά καλά για τις ανάγκες

των αποτυπώσεων όψεων των μνημείων όψεων

πολύπλοκων και όψεων απρόσιτων Μπορούν να

επιτειrχθOύν ακόμα καλύτερα αποτελέσματα φτάνει να

σχεδιαστούν οι λήψεις των φωτογραφιών με μεγαλύτερη

σχολαστικότητα και να γίνουν και ΟΙ κατάλληλες

μετρήσεις πεδίου οι οποίες να εξυπηρετούν πλφως την

αναγωγή των φωτογραφιών (να καλύπτουν την επιφάνεια

των απoτυπωμtνων τμημάτων του μνημείου να

μετρηθούν με μεγάλη προσοχή και με μεγαλύτερη

ακρίβεια)

Οι φωτογραφίες μπορούν να είναι και μεγαλύτερης

κλίμακας ώστε να παρέχον υψηλότερη διακριτική

ικανότητα και μεγαλύτερη λεπτομέρεια Η σάρωση τους

μπορεί να γίνει σε μεγαλύτερη ανάλυση και

χρησιμοποιώντας δνατότερο υπολογιστικό HARDWARE

μπορεί να- γίνει η διαχείριση τους με μεγαλύτερη ευκολία

και ταχύτητα

Στην συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε

συμβατός ΗΥ με τα εξής χαρακτηριστικά

8Mb RAM 486DX 33ΜΗΖ HDD SOOMb

και για την αναγωγή χρησιμοποιήθηκε το GIS IDRISI

Εγινε χρήση επιτραπέζιου σαρωτή με μέγιστη ανάλυση

σάρωσης 1200 dpi άγνωστης γεωμετρίας Αν ο σαρωτής

καλιμπραριστεί τότε τα αποτελέσματα θα είναι σίγουρα

καλύτερα Η επεξεργασία στις φωτογραφίες

(φιλτραρίσματα εστίαση εξάλειψη θορύβου κλπ) έγινε

με τη χρήση σνήθος SOFfWARE επεξεργασίας εικόνας

πο κυκλοφορεί στην αγορά ευρέως Ο εξοπλισμός ατός

είναι ο ελάχιστος που μπορεί να διαθέτει ένα γραφείο

σήμερα

Το κόστος εκτέλεσης φωτογραμμετρικών εργασιών

αποτύπωσης είναι πολύ μικρότερο από το κόστος

εκτέλεσης εργασιών με τα συμβατικά μέσα (τοπογραφικές μέθοδοι) και την πληθώρα μετρήσεων πο απαιτούνται

στο πεδίο Ακόμη μικρότερο είναι το κόστος (εις βάρος

της ποιότητας ως ένα βαθμό) της συγκεκριμένης εργασίας

όπου δεν απαιτείται να χρησιμοποιηθούν ακριβά και

πολύπλοκα αναλτικά φωτογραμμετρικά όργανα

ακριβείας Με την κατάλληλη προσοχή και σχεδιασμό της

έργασίας τα αποτελέσματα είναι σίγουρα ισάξια

παρέχουν περισσότερη πληροφορία και δεν είναι και

επίπονα

Η ψηφιακή αναγωγή της φωτογραφίας για τις ανάγκες bull αποτύπωσης των όψεων μνημείου έχει προχωρήσει

παραπέρα εισάγοντας έννοιες όπως ανίχνευση ακμών

(edge detection) και διανυσματοποίηση ψηφιδωτών

γραμμών (raster-to-vector conversion) Η ανηγμένη

φωτογραφία μπορεί έτσι να μετατραπεί σε ένα

διανυσματικό αρχείο μορφής DXF πχ και να

επεξεργαστεί πλέον με ένα ΠRόγραμμα CAD όπο ο

μηχανικός της αποτύπωσης να κρατήσε ι και να

κατηγοριοποιήση τα στοιχεία σε γραμμική πλέον μορφή

όπως ο ίδιος αποφασίσει [Ι]

Επίσης προχωρώντας κανείς μπορεί να πάει παραπέρα

και να εντάξει και τη χρήση ορθοφωτογραφιών στις

αποτυπώσεις των μνημείων με τη δυσκολία ότι πρέπει να

δημιουργήσει το ψηφιακό μοντέλο του ανάγλυφο της

όψης του μνημείου για να μπορεί να μετατραπεί η αρχική

του φωτογραφία σε ορθοφωτογραφία Η εργασία ατή

είνα ι πιοmiddot χρονοβόρα και με μεγαλύτερο κόστος (Ο

αναγνώστης παραπέμπεται στη βιβλιογραφία [121120Ι

Ειδικά στις εργασίες [12] περιγράφεται η χρήση

ορθοφωτογραφίας στην αποτύπωση του Φωτοδότη Η

ορθοφωτογραφία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το

διαφορικό αναγωγέα DRI της WILD Τα αποτελέσματα

ήταν αρκετά αξιόλογα αλλά η διαδικασία σχετικά πιο

χρονοβόρα και βέβαια το κόστος ενός τέτοιο εξοπλισμού

είναι αρκετά πιο μεγάλο)

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

L Αχιλλtως Γ~ ΤσOuxλαPάKη Α ΣαββΙδου Μ Ακοτύκωση

Μονής φωτοδότη Χριστού Δαναχοό Νάξο) ΔΙ1τλωμαnκή

95 Τεχν Χρον Επιστ Έχδ ΠΕ 1 τ ε-ιiχ 1middot2 1996 Tech Cbron Sci J TCG r Νο 1middot2

Fρyασ(σ - ΕρΎαστΤριο Γενικής Γεωδαισας - ΤΑΤΜ - ΕΜΠ Αθήνα

Ι99Ι

2 Axιλλtως Γ Τσουχλαράκη Α Σαββlδoυ Μ ΝΑ-ιιοτύχωση Μονής

Φωοδότη Χριστού Δανακού Νάξου ΤΕχνιιιά Χρονιιιά Α Τόμος

14 ΤΙΙΧος 3 ΑθήναΙ994

3 θοζΙχτις Ε ΠριV1ζιός Β rεωρΥό1ll0υλος Α Ή Χρήση

Διαχρονικών Δορυφορικών Εικόνων SPOT-XS και LANDSAT-TM

Υια τη δια1llΙΟΤltοση του εlδoιις Kαλλιlρ-yειας και του εμβαδού aρόσιμων

εκτάσεων Συνί3ριο Ψηφιιιή ΧΡfΟΥροφί ΦmΤοΥραμμsτρί~

Τη)scnόκησ1 - TSXvoloyiI Αχμήι ΤΒΒ Αθήνα 1994

4 ΓεωρΎόπουλος A~ Έξοπλισμός και Συστήμαα Ψηφωκής

ΦωΤοΥΡαμμετρίας Συνέδρο Ψηφlιn1 ΧαΡΟΥραία

ΦωΤΟΥρομμιρία ΤηΜαιιό1Πιση - ΤsχνολΟΥίι Αιχμής ΤΒΒ

Aθlινα 1994

5 KαΠOKιιc-ης Ε Αποτυπώσεις MνrιιεΙων και Ανασκαφών με

Μεθόδοιις MOνoεΙKOVΙKής ΦωΤΟΥΡαμμετρwς Τsχνικά Χρονικά Α

Τόμος 10 ΤΑόιιοι 3 ΑθήναI990

6 Κατσάρος ε Γιαννφης J ~Ψηφιακή ΦωΤοΥΡαμμετρ(α - ΠDώτα

Συμπεράσματα Σuνs3Ρl0 φηιοιιή Xaρτoyρoφία

ΦmfοΥραμμ~fρία Τηλcκcnόκηmι - Τ~Xvo)oyiS( Αιχμής ΤΕΒ

Αθήνα 1994

7 Μανιάτης Γ ΓιmΥΡοφlιιά Συστήματα Πληροφορών

Εkδόσεις Ζήτη ΘεσσΙνΙκηI993

8 Μπαντέκας Ι φωτOTραμμsτρία Τόμος ~1972

9 Μπαντέκας Ι Γεωρyό1roυAoς Α ΙωαννΙδης Χ ΠότσΙΟυ χ Ή

Αναλυτική ΦωΤοΥΡαμμετρw στις Αποτυπώσεις ΜντμεΙων Συνί3ριο

Σό-rxρoνIIς Μέθο30Ι λοuςcoοης και Τaιιμηρίmmιι ΜνημιίιΩν

Αρχα10λΟΥικών XoJPCOy KbullΔAιr - ΤΒε ιrM - ΣΑΤΜΒΒ

ΘεσσΙνίκηmiddot ΑΎ 0ρος1986φCOΟΥραμμCfρία ΤηλΕΛιcnόκ1Ο1-

10 Παπάς Π Παρασχάκης Ι ~ΨηφιαKO Ορθοφωτοχάρτει και

Μηφώσ Συνίδρο Ψ1φαιιή ΧαΡ1ΟΥραφία _mfoypαJiJia1pfo

Tηλ~ΚCJΚό1ιηmι - TExvoloyίS( Α1χμήι ΤΕΒ AθrναΙ994

11 ΤOUΡνάς Α Ψηφιακή ΕπεξερΥασία Εικόνας Υια την ΠαραΥωΥι

ΟρθοφωΤΟΥΡαφίαι Σuνέ3ρo Ψηιαιιή XαΡ1OTραΙ~ κα

ΤχνολοΥί5Ι Αιχμής ΤΒΒ Αθήνα 1994

12 Τσακ(ρη-Στρατή Μ ΤεXνιιdς Διαχείρισης Ψηφιακών

Εικόνων Δελτίο Γιoryρaιιcής Υ1ιηρισίαι EfPΩ1OU ΑρΤιux14Ι

BtBK3Sl Αθήνα 1992 σελ107-Ι22

13 ΠΔ 69674 eBi 301ΑI-ΙΟ-74 Περί Αμοιβών Μιτχaνικών

(Κεφ nροδιαγραφές)

14 Clatk UniversiI Y ~ GrRduate School οΙ Geography Introductioo

10 GIS mRISI Uer Ouid USA 1992 ρρ Ι8-89

15 ERDAS lnc ERDΛS FieJd Ouide Seoond ΕιΙ ί Ιίοο V75

Atl l1nta 199Ι

16 ESRL Inc CeII based Modelling WiIh GRID ARCINFO

UΙΓΊ Ouide USA 1992 ρρ 51-521

17 Jenlen J latrodactory Digital Image PrOCIllaiDg Α Remote

SlIIoιiDI PerpectitlII Prentice_Ha11 EngIewood Cliffs NJersey

ΙΒ Νονβlc K~ Rectification οι Digital Imagery Photogrmmetric

BuIiulllerίag ιt Remotlll 8eniuI νοι S8 Νο 3 March 1992 ρρ 339-

344

19 Pav1idis Th λlgorithm for Orphic aιιd ImIIll ProceIIiILI

CompuIer ScieDce Press USA 1982 ρρ 47-62 amp 317-334

20 νozίkΊS E~ Loiιsch 1 SORA-PR Α Prognιm f or Rectification οΙ

ιilted Photographs οΙ Pla[le Objects WILD Amsterdam 1982

Γλχλλόως

ΑΊΡονόμος amp Τοπογράφος Μηιmiddot ΕΜπ - Υ7tΔρ ΤΑΤΜ ΕΜΠ - Κ(τσου 2 Αθήνα 11522

bullbull

--- --

4 2

ο ο ο ο

ο ο Ο

7tJ s1] Ο Ο Ο

6 Ο Ο

ο

θΟ Ο

Τεχν Χρον Επιστ Έκδ ΤΕΕ Ι τεύχ1-2 1996 Tech Chron Sci J TCG 1 Νο t-2 81

ANMOΓlKH - [ΤΜΒΑΤιΚΗ ΨHφlAΚH ΦΜΟΓΡΑΦιΑ φl)ΤΟΓΡΑΦIΑ

-i~ 50 ]()P~~ Ο 50 5050

50 Ο ιQ ~O 50

50

D Ο ο Ι α 00

~o 100 00 100 00 100

100 IOC Ι 00 00 00

5ltgt 50 50

50 5050 5050

~ ~ ~IJ

)() ~ ~o

50 Ο Ι Ι 50 ΙΟ

00 50 θΟ

5Ο 50

50

Euιόνα Ι - Avαλorιrιf και Ψηφιακή Μορφή Picιure Ι - Coovcotional and Diaitιιl Format

ΑΡΧ ΙΚΗ AN HΓιiENH φΟ10ΓΡΑΦΙΑ φΩΤΟΓΡΑφ ΙΑ

bull Β

= ~ Β

Ο 01F Ο ο

πL-o-shy

Eικ6vα 2 - ΑΡχιχιΙ και Α νrιrμiνrι Φωτorpaφ(α Pcture 2 - ΟτίΒίπω and Rcsamped 1maae

H~ιKH ΑΝΑΓΩΓΗ φΩΤOfΡΑφΙΑΙ

NEAREST NEIC8OU R ΜΕΊ ιοD

APXIK ~I φΠΟΓΡΑφΙΑ ΑΝι-ΙΓΜΕΝΗ φΩΤΟΓΡΑΦIΑ

~

bull ΡgtΡ fgt 11 Ρ1ΟP~ Ρ f+8 ΙΡ

Ρ04 ΡI5Ρ - Ο) Ρ20ΡΟ8 ΡΟΡ gt Ρ22 Ρ Ρ

------shy shyΡ

ΙΙ Ρ gt NeQre~ I(Ρ2 PJ Ρ7 Ρ81 Ι

Εικ6να 3 - Μέθοδα Πλησιέcmρικ Γειτν(ασης

Picture 3 - Nearest Neiabbour Method

ΨΗΦΙΑΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ 4ΟΥΟΓΡΑΦιΑ BILIN EAR M[1HOD

ΑΡΧΙΚΗ cΟΤΟΓΡΑΦIι ΑΝΗΓtιΕΝΗ φΟΤΟΓΡbullbull ΙΑ

~ ~ -shy-----shybull Ρ2 fgt 11

ρο Ρ7 t1gt8 ΙΡ ΡΙgt ιc Ρ 1 4 ΡΟ

P l7P I8 Ρ 19 ΡΧ

21 i2JjP gt

bullΙ ρ gt o25 S U M [ lp(PPI] Ι

Eικ6vα 4 - Διyραμμιrιf ΜΙθοδα Pίcιure 4 - BjJiDeιuMetbod

shyρ

Ι

~ ΡΙ

Ρ

ρ Ρ5

σ1Ff ρ

Ρ8 P~ shyρ Ρι Ρ Ρ

ΟΙ Ρ1 01 8 Ρ9 Pl

Ρ21 22 pzs Ρ2lt P~

I l ρ f (d 11 10 6 Ι f noΛΤΩΝf~Ο JQV ΒΑΘΜΟΤ

Εικόνα 5 - Δ ιxιJJιrιf Μέθοδα Picturc 5 - Bicubic Mcthod

Ο

θ 12rtplusmnIO [Υ Ρ 2C110 13 11 Ο

2~ Ε125 ο ri

ο l 1Ioltto fλι)ιro~

Σρδιο 1 - ΣΙCαρ(φημα Avaroλum σιως DrawύJa 1 - Sketcb ofthe Easαn Elevatίon

ΤΜΗΜΑ ΔΤΤΙΚΗΣ ΟΨΗΣ ΤΟΤ ΜΝΗΜ[ ΙΟΤ

8

03 Σrιμε ~cι [λltΊχον

ΣχΙδιο 2 - Σχαρ(φημα ΤμιJιατ ΔIJTlΚ7j-Oψεogt Drawίna 2 - Sketch QWCSlefn Elevations Part

ΨΗ4ΙΑΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ φΩΙ0ΓΡΑΦιΑ

BICuBIC IιIHJlOD

ΑΡΧΙΚΗ ΦΟΊΟΓΡιΨ IΑ ΑΝΗΓΜ(ΝJΙ 4ΩΤΟΓΡΑ4ιι

88 Τεχν Χρον ΕπΊΙΠ κδ ΤΕΕ Ι τεύχ 1-2 1996 Tcch OUon Sci J TCG ι Νο 1-1

γκρίζου της ψηφίδας της ανηγμένης φωτογραφίας (εικόνα

4) [1516~

Η παρεμβολή αυτή μεταξύ των τιμών του τόνου του

γκρίζου οδηγεί συνήθως σε τιμές τόνου γκρίζου που δεν

υπάρχουν στην αρχική φωτογραφία

Ψηφιακά ανηγμένες φωτογραφίες που η ανασύνταξη

τους γίνεται με τη διγραμμική μέθοδο παρουσιάζονται

εξομαλυμένες σε σχέση με την αρχική φωτογραφία λόγω

της παρεμβολής αυτής Η ιδιότητα αυτή της εξομάλυνσης

των τιμών εξυπηρετεί στις περιπτώσεις όπου η

φωτογραφία

απεικονίζει ένα συνεχές φαινόμενο (πχ ανάγλυφο

πυκνότητα μόλυνσης νερών υγρασία στους τοίχους

όψεως μνημείου κλπ) [16~

Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι δεν

παρουσιάζει το φαινόμενο stair stepped και είναι πιο

ακριβής χωρικά μέθοδος από την πρώτη μέθοδο

Τα μειονεκτήματα της είναι ότι λειτουργεί σαν φίλτρο

χαμηλής συχνότητας [15] και εξομαλύνει όρια τα οποία

είναι επιθυμητό να διατηρηθούν και να είναι ευδιάκριτα

(πχ ακμές όψεων ρωγμές κλπ) Επίσης είναι σχετικά

πιο αργή στην εκτέλεση της από την πρώτη μέθοδο Το

αποτέλεσμα της διγραμμικής μεθόδου είναι οπτικά mo

ρεαλιστικό στις περισσότερες περιπτώσεις

233 Δκυβκή Μέθοδο

Η δικυβική μέθοδος κάνει ακριβώς ότι και η

διγραμμική μέθοδος με τη διαφορά ότι η παρεμβολή δε

γίνεται μεταξύ των τεσσάρων τιμών τόνου γκρίζου που

περιβάλλουν τη θέση της ψηφίδας της ανηγμένης

φωτογραφίας πάνω στην αρχική φωτογραφία αλλά

μεταξύ των 16 τιμών (4Χ4) που την περιβάλλουν

Χρησιμοποιείται για την παρεμβολή πολυώνυμο 30υ

βαθμού και το αποτέλεσμα της ανασύνταξης της

ανηγμένης φωτογραφίας είναι πολύ καλύτερης

ποιότητας πιο ρεαλιστικό [1516J (εικόνα 5)

Και στην μέθοδο αυτΤι παράγονται καινούργιες τιμές

τόνου γκρίζου οι οποίες ampν υπάρχουν στη αρχική

φωτογραφία και το αποτέλεσμα είναι η ανηγμένη

φωτογραφία να παρουσιάζεται πιο καθαρή και

απαλλαγμένη θορύβου [15]

Η δικυβική μέΘοδος είναι η πω ακριβής μέθοδος

ανασύνταξης φωτογραφίας [15] Στις περισσότερες

περιπτώσεις η μέση τιμή και η τυπική απόκλιση των

τιμών των τόνων του γκρίζου της ανηγμένης

φωτογραφίας είναι πολύ κοντά στην μέση τιμή και την

τυπική απόκλιση της αρχικής φωτογραφίας

Γενικά η μέθοδος αυτή θεωρείται η καλύτερη για την bull ανασύνταξη φωτογραφιών [3 12 15 16]

Ορισμένες φορές όμως το αποτέλεσμα μπορεί να μην

είναι το επιθυμητό

Λόγω των πολλών ψηφίδων που έχει να διαβάσει κάθε

φορά [16] και των πράξεων που έχει να εκτελέσει ο ΗΥ 1

κάθε φορά αυτή η μέθοδος είναι η πιο χρονοβόρα

3 ΜΕΘΟΔΟΣ - ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ -ΕΡΓΑΛΕΙΑ

31 Γβνlιi

Η μέθοδος που ακολουθείται χρησιμοποιήθηκε για να 1 εξεταστεί το ενδεχόμενο ψηφιακά ανηγμένες με τη

χρήση εργαλείων των GLS επίγειες φωτογραφίες οι

οποίες απεικονίζουν τμήματα όψεων μνημείων να

μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποτύπωση των

μνημείων αυτών και οι ακρίβειες που θα επιτευχθούν να

καλύπτουν τις απαιτήσεις της αποτύπωσης

Στις εφαρμογές που ακολουθούν γίνεται χρήση

πραγματικών δεδομένων φωτογραφιών μετρήσεων

καθώς επίσης και των σχεδίων ήδη υπάρχουσας

αποτύπωσης μνημείου διπλωματικής εργασίας που

εκπονήθηκε και παραδόθηκε στο Τμήμα Αγρονόμων amp

Τοπογράφων Μηχανικών του ΕΜΠ το Μάρτιο του 1991

Η διπλωματική αυτή [Ι] είχε ως θέμα την αποτύπωση της

Ιεράς Μονής του Φωτοδότη Χριστού στον Δανακό στην

Νάξο Επιβλέποντες της Διπλωματικής Εργασίας ήταν οι

Καθηγητής κ Δ Μπαλοδήμος Α v Καθηγητής κ Α

Γεωργόπουλος και Επ Συνεργάτης κ Γ Μακρής του

Τομέα Τοπογραφίας του ΤΑΤΜ ΕΜΠ

32 Mιθoδo~

Δεδομένου ότι η εργασία αυτή αποσκοπεί στον έAR-γχο

της γεωμετρικής ποιότητας της ανηγμένης φωτογραφίας

στόχος είνα ι η φωτογραφία να έρθει σε συντεταγμένεs

του συστήματος αναφοράς της αποτύπωσης και στη

συγκεκριμένη κλίμακα των σχεδίων της αποτύπωσης

ώστε να μπορεί να συγκριθεί με τις μετρήσεις των

εργασιών πεδίου και με τα ίδια τα σχέδια

Τα σχέδια τα οποία Θα αποτελέσουν το υπόβαθρο

ελέγχου των ανηγμένων φωτογραφιών ψηφιοποιούνται

89 Τεςv X()Ov ΕfIltΠ ΈIδ ΤΕΕ Ι τηχ 1middot2 Ί996 Tech Ch rorι Sci J TCG Ι Νο 1-2

με προσοχή και εισέρχονται σε σχεδιαστικό πρόγραμμα

WY

Η φωτογραφία προς αναγωγή σαρώνεται με ανάλυση

τέτοια ώστε να επαρκεί για τις περαιτέρω απαιτήσεις σε

αKρίβειιL

Πρέπει να σχολιαστεί και ο παράγοντας σαρωτής ο

οποίος έχει συγκεκριμένη ακρίβεια και η οποία πρέπει να

λαμβάνεται υπόψη Η ακρίβεια του σαρωτή είναι

συνάρτηση της διακριτικής ικανότητας σάρωσης (dpi)

των ατελειών που μπορεί να παρouσιάζει ως μηχανική

συσκευή (γεωμετρία σάρωσης Ι καθετότητα αξόνων

διαφοροποίηση κλίμακας κατά Χ και Υ) καθώς επίσης

και της ραδιομετρικής του ικανότητας (ευαισθησία bits

κλπ) [4 ΙΙ]

Γνωρίζοντας την κλίμακα της αποτυπωσης γίνεται

εκτίμηση της τελικής ακρίβειας που απαιτείται Αυτό

καθορίζει την ανάλυση σάρωσης της φωτογραφίας η

οποία ανάλυση όμως πρέπει να καλύπτεται από τη μέση

κλίμακα της φωτογραφίας Αν η μέση κλίμακα της

φωτογραφίας δεν καλύπτει τις απαιτήσεις σε ακρίβεια

τότε η φωτογραφία δεν εξυπηρετεί τη συγκεκριμένη

αποτύπωση

Η μέση κλίμακα της φωτογραφίας καθορίζει τη

μέγιστη ακρίβεια την οποία μπορεί να αντλήσει ο

χρήστης Η μέγιστη αυτή ακρίβεια είναι συνάρτηση της

διαχωριστικής ικανότητας της φωτογραφίας και της

μέσης κλίμακας της Η διαχωριστική ικανότητα είναι

συνάρτηση του μεγέθους του κόκκου του υλικού στο

οποίο καταγράφεται η εικόνα κατά τη φωτογράφιση του

χρόνου έκθεσης του υλικού στο φως και στη μεγέθυνση

κατά την εκτύπωση της φωτογραφίας στο χαρτί f8t

Ο χρήστης μιας φωτογραφίας που θέλει ακρίβεια

κλίμακας ΙΧ πρέπει να χρησιμοποιήσει φωτογραφία

κλίμακας ΙαΧ Ο συντελεστής αναλογίας α δεν μπορεί

να ξεπερνά κάποιο μέγιστο τιμής Από διάφορες

φωτογραμμετρικές εργασίες φαίνεται ότι ο συντελεστής

αυτός κυμαίνεται σε τιμές 5-10 και υπό ορισμένες

συνθήκες έως 20 (φωτογραμμετρικά όργανα ακριβείας) [6

9]

Με δεδομένη την κλίμακα αποτύπωσης και αφού έχει

αποφασιστεί η κλίμακα φωτογράφισης και εκτελεστεί η

φωτογράφιση μπορεί να υπολογιστεί στη συνέχεια η

ελάχιστη ανάλυση σάρωσης που απαιτείταΙ έτσι ώστε να

ικανοποιείται η ακρίβεια αποτύπωσης Σάρωση μικρότερη

της ελάχιστης αυτής τιμής οδηγεί στο φαινόμενο η

ψηφίδα να δίνει ακρίβεια μικρότερη από την απαιτούμενη

της αποτύπωσης Η σχέση που υπολογίζει την ελάχιστη

τιμή είναι

D=254FO25A (31)

Ι Α κλίμακα αποτύπωσης Ι F κλίμακα φωτογράφισης D ανάλυση σάρωσης (dpi)

Εντοπίζονται σημεία ελέγχου αναγωγής τα οποία θα

αποτελέσουν τη βάση για τη διαδικασία της ψηφιακής

αναγωγής Μετρούνται οι συντεταγμένες των σημείων

αυτών τόσο στο σχέδιο (συντεταγμένες στο σύστημα

αναφοράς της αποτύπωσηςλ όσο και στη φωτογραφία

(συντεταγμένες στο τοπικό σύστημα αναφοράς της φωτογραφίας συντεταγμένες φωτογραφίας όχι

αναγκαστικά στο σύστημα εικονοσημάτων)

Στη συνέχεια βάσει των στοιχείων αυτών εφαρμόζεται

ψηφιακή αναγωγή στη φωτογραφία η ~πoία είναι έτοψη

για να συγκριθεί με τα σχέδια της αποτύπωσης γιατί έχει

αλλάξει σύστημα αναφοράς συντεταγμένων και έχει έρθει

στο σύστημα αναφοράς της αποτύπωσης

Η σύγκριση γίνεται μέσα στο σχεδιαστικό πρόγραμμα

όπου και μετριούνται αποκλίσεις της ανηγμένης

φωτογραφίας από το σχέδιο

Κατά τη διάρκεια της ψηφιακής αναγωγής δίνονται

και τα σφάλματα της αναγωγής έτσι ώστε να μπορεί να

γίνει επιλογή εκείνων των σημείων ελέγχου που είναι

καλής ακρίβειας για την αναγωγή (ποια θα παραμε ίνουν

ΕΝΤΟΣ αναγωγής προς χρήοη και ποια ΕΚΤΟΣ)

Σημειώνεται ότι στη συγκεκριμένη περίπτωση το

σχέδιο της απoτύπω~ης υπάρχει (ενώ αυτό είναι το

τελικό προϊόν μιας αποτύπωσης) Αυτό συμβαίνει γιατί

έχει προηγηθεί η αποτύπωση και ο στόχος της εργασίας

είναι να ελεχθεί η ανηγμένη φωτογραφία ως προς την

τ η της με το σχέδιο της αποτύπωσης (γ ι αυτό

αντιστρέφεται η διαδΙKασiα πρώτα υπάρχει το σχέδιο και

μετά επεξεργάζεται η φωτογραφία)

Στην πραγματικότητα στο πεδίο μετριούνται τα

σημεία ελέγχου και παίρνεται η φωτογραφία Στην

συνέχεια αφού γίνει αναγωγή στην φωτογραφία αυτή θα

αποτελέσει το υπόβαθρο για να φτιαχτεί το σχέδιο

90 Τε( Χρσν Επιοτ Έmiddot~δ ΤΕΕ Ι τεύχ Ι-2 1996 Tech Chron Sci J TCG Τ Νο 1-2

33 EφαpμoYι~

331 ΕφαρμΟΎή 1

Η συγκεκριμένη εφαρμογή είναι η αναγωγή

φωτογραφίας κλίμακας 1125 περίπου η οποία απεικονίζει

την ανατολική όψη της Μονής του Φωτοδότη της

συγκεκριμένης διπλωματικής (εικόνα 6)

Το άλλο δεδομένο είναι το σχέδιο της όψης αυτής σε

κλίμακα 150 Το σχέδιο ψηφιοποιείταl και εισάγεται σε

συντεταηtένες πλέον του συστήματος αναφοΡός στο

σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Η φωτογραφία σαρώνεται και τα χαρακτηριστικά της

σάρωσης είναι τα εξής

Ρί1 POImt ΤΙΡΡ

Img Dt ΤΥΡ GIY ScI (8-bit)

Width 2υο ρίχοΙ (J34cm)

Hei~~t 2063 ρίΧΙ (131 cm)

ResoJntioD 400 dpi

Η ακρίβεια που παρέχει η ψηφίδα της φωτογραφίας

είναι της τάξης των 08 εκ (σε πραγματικά μεγέθη) που

σημαίνει ότι καλύπτει τις απαιτήσεις της κλίμακας 150

της αποτύπωσης σε ακρίβεια Η ακρίβεια που δίνει η

ψηφίδα (08εκ) φυσικά ελαττώνεται λόγω των διαφόρων

σφαλμάτων που υπεισέρχονται σε όλες τις φάσεις της

εφαρμογής (μετρήσεις σφάλματα cannr σφάλματα

ψηφιοποίησης κλπ) αλλά εκτιμάται ότι με τη δέουσα

προσσχή διατηρείται εντός των ορίων της κλίμακας

αποτύπωσης Σε περιπτώσεις που η ακρίβεια αυτή δεν

ήταν ικανοποιητική η ανάλυση της φωτογραφίας

αυξάνεται χωρίς φυσικά να ξεπερνά τη διακριτική

ικανότητα της φωτογραφίας Η σαρωμένη φωτογραφία

εισάγεται στο σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Επιλέγονται 37 σημεία ελέΎΧου (σχέδιο Ι)

διασκορπισμένα σ όλη την επιφάνεια της όψης του

μνημε(ου χαρακτηριστικά σημεία τμημάτων του μνημείου

(κορυφές πυργίσκων γωνίες παραθύρων και τ ν

γωνίες εμφανών πετρών κλπ)

Μετριούνται οι συντεταγμtνες των σημείων αυτών

τόσο στο σύστημα του σχεδίου όσο αι στο σύστημα της

φωτογραφίας

Η συγκεκριμένη όψη δεν αποτελεί ένα επiπεδα γι

αυτό υπήρχε η περίπτωση η γεωμετρική αναγωγή της

φωτογραφίας να μην εξυπηρετεί στο σύνολο της όψης και

να πρέπει να δοκιμοστεl τμηματική αναγωγή κατά

επiπεδα τμήματα (αυτός είναι καιο λόγος του μεγάλου

αριθμού σημείων ελέΎXoυ~

ΑΡΧΕΙΟ Πλήθος

Σημείων

Σημεία

EASTlCOR 5 3Ι ]9 24 25 37

EAST2COR ιο 31 ]9 24 25 37 12 32 2Ι

536

EAST3COR 37 ΟΛΑ

Π(ναιcας l - Αρχε(α Α ναΎωrής ΒφαρμΟΥής J

Table 1 - Resamping fίcs οι Appic8tion 1

Επίσης ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι ο

έλεnος της ποιότητας της γεωμετρικής επεξεργασίας

της ψηφιακής αναγωγής της φωτογραφίας Δε

διερευνάται στην παρούσα εργασία η διαφορά στις

μεθόδους ανασύνταξης της φωτογραφίαι Γίνεται

σύγκριση των διαφόρων μεθόδων γεωμετρικής

επεξεργασίας στην διαδικασία ψηφιακής αναγωγής

(Γραμμικής Τετραγωνικής Κυβικής)

Στις συγκεκριμένες εφαρμογές γίνεται χρήση

Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος με το οποίο

εκτελείται η ψηφιακή αναγωγή σε φωτογραφίες Το

εργαλείο του ΓΣΠ που χρησιμοποιείται κάνει χρήση της

πρώτης μεθόδου ανασύνταξης εικόνας της μεθόδου της

πλησιέστερης γειτνίασης

Για τον έλεγχο των απαιτήσεων σε αριθμό σημείων

από τα σημεία ελέΎΧου (37) δημιουργούνται τρία (3)

αρχεία αναγωγής (πiναKας Ι)

ΜΕΘΟΔΟΣ

ΡΙΙΕ lINEAR QUADRATIC CUBIC

Lcor E211

2 cor Ε2Ι2 E2Q2

3cor Ε2υ E2Q3 E2C3

Πfνακας 2 - Πνακας Α ναΥωΥής ΕφαρμΟΥής J

Table 2 - Resamping Table ο[AppiClllion Ι

Γίνεται αναγωγή στη φωτογραφία βάση του Πίνακα

Αναγωγής (πίνακας 2) και τα αποτελέσματα φαίνονται

στον Πίνακα των Αποτελεσμάτων (πίνακας 3)

Σημειώνεται ότι στον πίνακα 3 ως σημεία ΕΝΤΟΣ

ορίζονται τα σημεία τα οποία χρησιμοποιούνται στην

γεωμετρική αναγωγή (αντιστοίχως τα σημεία ΕΚΤΟΣ)

Τεχν Χρον ΕπΙΟΤ θιδ ΤΕΕ 1 τεύχ (-2 1996 Τιch Chron $ci J TCG Ι Νο ]-2 91

Στον ίδιο πίνακα το αποτέλεσμα ορίζεται σαν ΝΟΤ ΟΚΙ όταν αυτό απορρίπτεται (αντιστοίχως το ΟΚ

αποτέλεσμα)

Τα αποτελέσματα αυτιi (οι 6 αυτές ανηγμένες

φωτογραφίες) μπορούν μεν να ελεχθοον ως προς την

ακρίβεια τους από το τυmκό σφιiλμσ (a-apoteriori) της

αναγωγής αλλιi καλότεΡα μετρητικώς κατευθεΙαν

συγκρίνοντας τες με το σχέδιο_

Εισάγοντας τις ανηγμένες φωτογραφίες στο

σχεδιαστικό πρόγραμμα μπορεί να γίνει έλεγχος Kατιi

πόσο προσεγγίζουν ή αποκλίνουν από το τελικό σχέδιο

της αποτύπωσης

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

Ε2ΙΙ Σημεία Εντός 4

Σημεία Εκτός Ι [37]

RMSE 450

Αποτελέσματα ΝΟΤΟΚ

EZL2 Σημεία Εντός 5

Σημεία Εκτός 5 [362L24195]

RMSE 258

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

Ε2Ι3 ΣημεΙα Εντός 25

Σημεία Εκτός 12[1073614152437

3323263225]

RMSE 406

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q2 Σημεία Εντός 7

Σημεία Εκτός 3 [2Ι365]

RMSE 130

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q3 Σημεία Εντός 29

Σημεία Εκτός 8[10261432153325

37]

RMSE 253

Αποτέλεσμα ΟΚ

E2C3 Σημεία Εντός 27

Σημεία Εκτός 10

RMSE 4591

Αποτέλεσμα ΝΟΤΌΚ

Π[νακας 3- Π[νακας ΑποτελεσΡάτων Εφαρμογής Tabe 1- Tabe οΙResults IΟΓ ΑρρΙαιιίΟD J

Η αναγωγή E2Q3 η οποία είναι και απκτή φαίνεται

στην εικόνα 7 (εικόνα 7)

Στον Πίνακα Aπoτελεσμιiτων της εφαρμογής Ι

(πίνακας 3) και στους ιiλλoUς πίνακες απoτελεσμιiτων

που ακολουθούν το RMSE που εμφανίζεται υπολογίζεται

από τη σχέση

n Σ [(χ-χί)2+(Υ-Υί)2]

ί=ι RMSE= SQR ( ----------------- ) (33)

n

όπου

Χ Υ συντεταγμένες σημείων ελέγχου προ αναγωγής

ΧΙΥΙ συντεταγμένες σημεΙων ελέγχου μετιi την

αναγωγή

η σονολο σημείων ελέγχου

Οι μoνιiδες του RMSE είναι σε μεγέθη ψηφίδας (οπότε

αν πολλαπλασιαστεί με το 08εκ της εφαρμογής Ι τότε οι

μονάδες του είναι σε εκατοστά)

332 ΕφαρμοΥή 2

Στη δεόΤεΡη εφαρμογή επιλέγεται φωτογραφία που

απεικονίζει τμήμα της δυτικής όψης (περίπου το 1J2 της)

το οποίο ως μεταγενέστερο στο μνημείο διατηρείται σε

πολο καλή Kατιiσταση και επίσης είναι σχεδόν εξ

ολοκλήρου επίπεδο

Το τμήμα αυτό απεικονίζεται στη φωτογραφΙα (εικόνα

8) σε κλίμακα 155 και έχει αποτυπωθεί και σχεδιαστεί σε

κλίμακα 150

Η φωτογραφία παpoυσιιiζει πολύ έντονες κλίσεις

Σαρώνεται με χαραKτηρισΤΙKιi σιiρωσης

File Format TIFF

Image Data Type Gray ScaIe (8-bit)

Widtb 980 piΣδ1 (1245 cαι)

HiJIbt I10S piΣ1 (1403 cαι)

Rbullbullo1utlon 200 dpi

και παρέχει την απαιτούμενη ακρίβεια για την περίπτωση

της αποτύπωσης (η ψηφίδα της εΙναι 07εκ σε

πpαγμαΤΙKιi μεγέθη)

Στην περίπτωση αυτ1 επειδή η όψη ενδιαφέροντος

είναι επίπεδη δοκιμάζεται η χρήση ελάχωτων σημείων

ελέγχου οπότε επιλέγονται και μετριούνται μόνο οκτώ (8)

σημεία (σχέδιο 2)

Τεχν Χρον Επισι ΈΧδ ΤI2Ε ι 1ftl) 1middot2 19 Tct h C tιron Sn J TCG 1 Νο 1middot2 92

Η φωτογραφία (εικόνα 8) περνάει από αναγωγή με

βάση τον Πίνακα Αναγωγής της (ΠΙνακας 4)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE LINEAR QUADRATιC CUBIC

wΙcοr W2LI V2QI W2CΙ

ΠΕΥακας 4 - ΠΕνακας Α να ΥΥής Eφapμoyής 2

Tabe 4 - R8Sllmplίng Tabe οΙ Appication 2

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣτοιχεΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

W2LI Σψιiα Εντός 6

Σημε ία Εκτός 2 [46]

RM5B 438

Αποτέλεσμά ΝΟΤΟΚ

W2QI Σηιuία Εντός 8

Σ11Ιιεία Εκτός Ο

RMSE 028

Α1Ιοτέλεσμα ΟΚ

W2CΙ Σημεία εντός 7

Σημεία Εκτός Ι

RMSE 661

Α1Ι0τέλεσμα ΝΟΤΟΚ

ΠIVΑKας 5- Π(ιια~ΑποτεUσμάτωv ΕφαρμΟΥής 2 Tabe 5 - Tsbe οΙ Results οΙ Application 2

Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα

Αποτελεσμάτων (πίνακας 5) και η ανηγμένη φωτογραφία

φαίνεται στην εικόνα 9 (εικόνα 9)

333 ΒφaρμltgtΥή 3

Ως τρίτη εφαρμογή επιλέγεται να γίνει χρήση

τμηματικής αναγωγής σε τμήμα φωτογραφίας και

συγκεκριμένα της φωτογραφίας της εφαρμογής Ι (εικόνα

6) Το τμήμα αυτό (εικόνα 10) είναι σχεδόν επίπεδο και

ελέγχεται η δυνατότητα στις περιπτώσεις όπου δεν

εφαρμόζεται καθολική αναγωγή σε μια φωτογραφία να

μπορεί να αναχθεί τμηματικά

Η κλίμακα της φωτογραφίας είναι η ίδια όπως στην

εφαρμογή Ι (U25) απλώς το τμήμα που ενδιαφέρει έχει

αποκοπεί και μεγεθυνθεί ψηφιακά

Γίνεται χρήση του αρχείου αναγωγής EAST3COR και

απορρίπτονται όσα σημεία ελέγχου δεν είναι εντός του

τμήματος προς αναγωγή

Τα δεδομένα της αναγωγής φαίνονται στον Πίνακα

Αναγωγής (ΠΙνακας 6) και τα αποτελέσματα της στον

Πίνακα Αποτελεσμάτων (πίνακας 7) και στην Ανηγμένη

Εικόνα (εικόνα ΙΙ)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE

3cor

LlNEAR TICQ UADRA

WE2Q3

CUBIC

Πνσκας 6 - ΠΙνακας Α ιιαΊωΥής ΕφαρgtμΟΥής 3

Tsble 6 - Rcsnmping 7ablr οΙ AppliClJtiOn 3

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕιΑ ΑΝΑ ΓΩΓΗΣ

W2LI Σημεία Εντός 19

Σημεία Εκτός

RMSE 172

Αποτέλεσμα οκ

Πfvaκας 7 - Π(νακaς Αποτελεσμάτων Eφaρμoyής ι Table 7 - Tsbe οι Results of AppJlcHiOπ3

34 Παρατηρήσεις - A1ltoιdlael - Ικτιμήσβις

Βάση του ορισμού της αναγωγής φωτογραφίας

επιπέδου αντικειμένου όσο mo επίπεδο είναι το

αντtKείμενO που απεικονίζεται σε μια φωτογραφία προς

αναγωγή τόσο πιο σωστά και μ~ μεγαλύτερη ακρίβεια j ανάγεται Αυτό φαίνεται και ( πό τις τρεις αυτές

εφαρμογές τα αποτελέσματα τους 1(α ι από το Συγιφιτικό

Πίνακα Παρατηρήσεων Ι Αποκλίσεων (πίνακας 8)

ΕΦΑΡΜΟΓΗ Ι 2 3

min ERR (cm) 4

rnax ERR (cm) 30 7 15

menERR (cm) 12 2 4

RMSE (cm) 202 020 Ι38

σχ (cω ) 770 Ι60 327

ΠΙιι(1κας 8 - ΠΙνακaς Πσρarηρήσεων Ι Αποκλίσεων Tl1ble 8 - Table ο( Observs(ons Devia tions

Στον πίνακα αυτό παρατηρε ίται ότι η δεύτερη

εφαρμογή η οποία έχει να κάνει με φωτογραφία που

απεικονίζει σχεδόν επίπεδο αντικε ίμενο (εικόνα 8) ειναι

και η εφαρμογή με τις μικρότεΡες αποκλίσεις και

σφάλματCL Η τυπική απόκλιση των xnρατηρηθε ισών

αποκλίσεων είναι μόλις l6cm ποu στην συγκεκριμένη

shy

93 Τιχν Xyov E Itn ΤΕΕ J ιrυx Ι middot Ζ L99i Tccll Chmn SciJ TCG Ι Νο 1middot2

EIKdvα 6 -Α vατoλικτj Οψη

Picture 6 - Eastιm Elevation

Εικόνα 7 -Α γηγμiνη Φωrorpαφια Α νατολook Oψrις (αναγωγή E2Q3)

Picrιιre 7 - ResampJed Image ο 8astern EJevabmiddoton (ressmpin E2Q3)

Εικόνα 8 - TμrjιJα Διmxής Οψης Picture 8 - Partof Westem Eeval1middotoD

Εικόνα 9 - Α γηΥμέγη ιιωΤΟΥΡαφ(α Διmxής Οψης (αναγωγή W2QI)

Picιure 9 - ResB1DpJed Im8ge ο Westcro ΕJeν8lJΌn (rεsamping W2QI)

Εικόνα 0 - Τμήμα Αναroλook Οψης Picturc 0 - Pιut ofEnstern Eevatioa

Etxdva 11 - Α νηγμiνη Φωτcηραφiα Τμήματο Α νατσλικτk Οψης (αναγωγή W2L)

Picb1re - Rcsampled Picturc ofPaπ σEastcro EJevation (resampe W2LI)

94 Τεχν Χρον Επισι Έκδ ΤΕΕ Τ τεVχ 1-2 1996 Tech Chrorι Sci J ΤCG l Νο Ι-2

κλίμακα αποτύπωσης είναι αρκετά ικανοποιητική

δεδομένου ότι όταν έγιναν οι μετρήσεις στο πεδίο δεν

είχαν προγραμματιστεί για τη συγκεκριμένη εργασία και

είναι επόμενο να μην την εξυπηρετεί στο έπακρο Μια πιο

οργανωμένη λήψη φωτογραφιών και μετρήσεων στο

πεδίο στα πλαίσια μιας τέτοιας συγκεκριμένης εργασίας

σίγουρα θα έδινε πολύ καλύτερα αποτελέσματα

4ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤ 0 shyΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Κλείνοντας η εργασία αυτή θα εmχειρήσει να κάνει

κάποια σχόλια στα εΠΙΤΕυχθέντα αποτελέσματα καθώς

και στο κόστος που απαιτήθηκε για την επίτευξη του

στόχου

Τα αποτελέσματα είναι αρκετά καλά για τις ανάγκες

των αποτυπώσεων όψεων των μνημείων όψεων

πολύπλοκων και όψεων απρόσιτων Μπορούν να

επιτειrχθOύν ακόμα καλύτερα αποτελέσματα φτάνει να

σχεδιαστούν οι λήψεις των φωτογραφιών με μεγαλύτερη

σχολαστικότητα και να γίνουν και ΟΙ κατάλληλες

μετρήσεις πεδίου οι οποίες να εξυπηρετούν πλφως την

αναγωγή των φωτογραφιών (να καλύπτουν την επιφάνεια

των απoτυπωμtνων τμημάτων του μνημείου να

μετρηθούν με μεγάλη προσοχή και με μεγαλύτερη

ακρίβεια)

Οι φωτογραφίες μπορούν να είναι και μεγαλύτερης

κλίμακας ώστε να παρέχον υψηλότερη διακριτική

ικανότητα και μεγαλύτερη λεπτομέρεια Η σάρωση τους

μπορεί να γίνει σε μεγαλύτερη ανάλυση και

χρησιμοποιώντας δνατότερο υπολογιστικό HARDWARE

μπορεί να- γίνει η διαχείριση τους με μεγαλύτερη ευκολία

και ταχύτητα

Στην συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε

συμβατός ΗΥ με τα εξής χαρακτηριστικά

8Mb RAM 486DX 33ΜΗΖ HDD SOOMb

και για την αναγωγή χρησιμοποιήθηκε το GIS IDRISI

Εγινε χρήση επιτραπέζιου σαρωτή με μέγιστη ανάλυση

σάρωσης 1200 dpi άγνωστης γεωμετρίας Αν ο σαρωτής

καλιμπραριστεί τότε τα αποτελέσματα θα είναι σίγουρα

καλύτερα Η επεξεργασία στις φωτογραφίες

(φιλτραρίσματα εστίαση εξάλειψη θορύβου κλπ) έγινε

με τη χρήση σνήθος SOFfWARE επεξεργασίας εικόνας

πο κυκλοφορεί στην αγορά ευρέως Ο εξοπλισμός ατός

είναι ο ελάχιστος που μπορεί να διαθέτει ένα γραφείο

σήμερα

Το κόστος εκτέλεσης φωτογραμμετρικών εργασιών

αποτύπωσης είναι πολύ μικρότερο από το κόστος

εκτέλεσης εργασιών με τα συμβατικά μέσα (τοπογραφικές μέθοδοι) και την πληθώρα μετρήσεων πο απαιτούνται

στο πεδίο Ακόμη μικρότερο είναι το κόστος (εις βάρος

της ποιότητας ως ένα βαθμό) της συγκεκριμένης εργασίας

όπου δεν απαιτείται να χρησιμοποιηθούν ακριβά και

πολύπλοκα αναλτικά φωτογραμμετρικά όργανα

ακριβείας Με την κατάλληλη προσοχή και σχεδιασμό της

έργασίας τα αποτελέσματα είναι σίγουρα ισάξια

παρέχουν περισσότερη πληροφορία και δεν είναι και

επίπονα

Η ψηφιακή αναγωγή της φωτογραφίας για τις ανάγκες bull αποτύπωσης των όψεων μνημείου έχει προχωρήσει

παραπέρα εισάγοντας έννοιες όπως ανίχνευση ακμών

(edge detection) και διανυσματοποίηση ψηφιδωτών

γραμμών (raster-to-vector conversion) Η ανηγμένη

φωτογραφία μπορεί έτσι να μετατραπεί σε ένα

διανυσματικό αρχείο μορφής DXF πχ και να

επεξεργαστεί πλέον με ένα ΠRόγραμμα CAD όπο ο

μηχανικός της αποτύπωσης να κρατήσε ι και να

κατηγοριοποιήση τα στοιχεία σε γραμμική πλέον μορφή

όπως ο ίδιος αποφασίσει [Ι]

Επίσης προχωρώντας κανείς μπορεί να πάει παραπέρα

και να εντάξει και τη χρήση ορθοφωτογραφιών στις

αποτυπώσεις των μνημείων με τη δυσκολία ότι πρέπει να

δημιουργήσει το ψηφιακό μοντέλο του ανάγλυφο της

όψης του μνημείου για να μπορεί να μετατραπεί η αρχική

του φωτογραφία σε ορθοφωτογραφία Η εργασία ατή

είνα ι πιοmiddot χρονοβόρα και με μεγαλύτερο κόστος (Ο

αναγνώστης παραπέμπεται στη βιβλιογραφία [121120Ι

Ειδικά στις εργασίες [12] περιγράφεται η χρήση

ορθοφωτογραφίας στην αποτύπωση του Φωτοδότη Η

ορθοφωτογραφία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το

διαφορικό αναγωγέα DRI της WILD Τα αποτελέσματα

ήταν αρκετά αξιόλογα αλλά η διαδικασία σχετικά πιο

χρονοβόρα και βέβαια το κόστος ενός τέτοιο εξοπλισμού

είναι αρκετά πιο μεγάλο)

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

L Αχιλλtως Γ~ ΤσOuxλαPάKη Α ΣαββΙδου Μ Ακοτύκωση

Μονής φωτοδότη Χριστού Δαναχοό Νάξο) ΔΙ1τλωμαnκή

95 Τεχν Χρον Επιστ Έχδ ΠΕ 1 τ ε-ιiχ 1middot2 1996 Tech Cbron Sci J TCG r Νο 1middot2

Fρyασ(σ - ΕρΎαστΤριο Γενικής Γεωδαισας - ΤΑΤΜ - ΕΜΠ Αθήνα

Ι99Ι

2 Axιλλtως Γ Τσουχλαράκη Α Σαββlδoυ Μ ΝΑ-ιιοτύχωση Μονής

Φωοδότη Χριστού Δανακού Νάξου ΤΕχνιιιά Χρονιιιά Α Τόμος

14 ΤΙΙΧος 3 ΑθήναΙ994

3 θοζΙχτις Ε ΠριV1ζιός Β rεωρΥό1ll0υλος Α Ή Χρήση

Διαχρονικών Δορυφορικών Εικόνων SPOT-XS και LANDSAT-TM

Υια τη δια1llΙΟΤltοση του εlδoιις Kαλλιlρ-yειας και του εμβαδού aρόσιμων

εκτάσεων Συνί3ριο Ψηφιιιή ΧΡfΟΥροφί ΦmΤοΥραμμsτρί~

Τη)scnόκησ1 - TSXvoloyiI Αχμήι ΤΒΒ Αθήνα 1994

4 ΓεωρΎόπουλος A~ Έξοπλισμός και Συστήμαα Ψηφωκής

ΦωΤοΥΡαμμετρίας Συνέδρο Ψηφlιn1 ΧαΡΟΥραία

ΦωΤΟΥρομμιρία ΤηΜαιιό1Πιση - ΤsχνολΟΥίι Αιχμής ΤΒΒ

Aθlινα 1994

5 KαΠOKιιc-ης Ε Αποτυπώσεις MνrιιεΙων και Ανασκαφών με

Μεθόδοιις MOνoεΙKOVΙKής ΦωΤΟΥΡαμμετρwς Τsχνικά Χρονικά Α

Τόμος 10 ΤΑόιιοι 3 ΑθήναI990

6 Κατσάρος ε Γιαννφης J ~Ψηφιακή ΦωΤοΥΡαμμετρ(α - ΠDώτα

Συμπεράσματα Σuνs3Ρl0 φηιοιιή Xaρτoyρoφία

ΦmfοΥραμμ~fρία Τηλcκcnόκηmι - Τ~Xvo)oyiS( Αιχμής ΤΕΒ

Αθήνα 1994

7 Μανιάτης Γ ΓιmΥΡοφlιιά Συστήματα Πληροφορών

Εkδόσεις Ζήτη ΘεσσΙνΙκηI993

8 Μπαντέκας Ι φωτOTραμμsτρία Τόμος ~1972

9 Μπαντέκας Ι Γεωρyό1roυAoς Α ΙωαννΙδης Χ ΠότσΙΟυ χ Ή

Αναλυτική ΦωΤοΥΡαμμετρw στις Αποτυπώσεις ΜντμεΙων Συνί3ριο

Σό-rxρoνIIς Μέθο30Ι λοuςcoοης και Τaιιμηρίmmιι ΜνημιίιΩν

Αρχα10λΟΥικών XoJPCOy KbullΔAιr - ΤΒε ιrM - ΣΑΤΜΒΒ

ΘεσσΙνίκηmiddot ΑΎ 0ρος1986φCOΟΥραμμCfρία ΤηλΕΛιcnόκ1Ο1-

10 Παπάς Π Παρασχάκης Ι ~ΨηφιαKO Ορθοφωτοχάρτει και

Μηφώσ Συνίδρο Ψ1φαιιή ΧαΡ1ΟΥραφία _mfoypαJiJia1pfo

Tηλ~ΚCJΚό1ιηmι - TExvoloyίS( Α1χμήι ΤΕΒ AθrναΙ994

11 ΤOUΡνάς Α Ψηφιακή ΕπεξερΥασία Εικόνας Υια την ΠαραΥωΥι

ΟρθοφωΤΟΥΡαφίαι Σuνέ3ρo Ψηιαιιή XαΡ1OTραΙ~ κα

ΤχνολοΥί5Ι Αιχμής ΤΒΒ Αθήνα 1994

12 Τσακ(ρη-Στρατή Μ ΤεXνιιdς Διαχείρισης Ψηφιακών

Εικόνων Δελτίο Γιoryρaιιcής Υ1ιηρισίαι EfPΩ1OU ΑρΤιux14Ι

BtBK3Sl Αθήνα 1992 σελ107-Ι22

13 ΠΔ 69674 eBi 301ΑI-ΙΟ-74 Περί Αμοιβών Μιτχaνικών

(Κεφ nροδιαγραφές)

14 Clatk UniversiI Y ~ GrRduate School οΙ Geography Introductioo

10 GIS mRISI Uer Ouid USA 1992 ρρ Ι8-89

15 ERDAS lnc ERDΛS FieJd Ouide Seoond ΕιΙ ί Ιίοο V75

Atl l1nta 199Ι

16 ESRL Inc CeII based Modelling WiIh GRID ARCINFO

UΙΓΊ Ouide USA 1992 ρρ 51-521

17 Jenlen J latrodactory Digital Image PrOCIllaiDg Α Remote

SlIIoιiDI PerpectitlII Prentice_Ha11 EngIewood Cliffs NJersey

ΙΒ Νονβlc K~ Rectification οι Digital Imagery Photogrmmetric

BuIiulllerίag ιt Remotlll 8eniuI νοι S8 Νο 3 March 1992 ρρ 339-

344

19 Pav1idis Th λlgorithm for Orphic aιιd ImIIll ProceIIiILI

CompuIer ScieDce Press USA 1982 ρρ 47-62 amp 317-334

20 νozίkΊS E~ Loiιsch 1 SORA-PR Α Prognιm f or Rectification οΙ

ιilted Photographs οΙ Pla[le Objects WILD Amsterdam 1982

Γλχλλόως

ΑΊΡονόμος amp Τοπογράφος Μηιmiddot ΕΜπ - Υ7tΔρ ΤΑΤΜ ΕΜΠ - Κ(τσου 2 Αθήνα 11522

88 Τεχν Χρον ΕπΊΙΠ κδ ΤΕΕ Ι τεύχ 1-2 1996 Tcch OUon Sci J TCG ι Νο 1-1

γκρίζου της ψηφίδας της ανηγμένης φωτογραφίας (εικόνα

4) [1516~

Η παρεμβολή αυτή μεταξύ των τιμών του τόνου του

γκρίζου οδηγεί συνήθως σε τιμές τόνου γκρίζου που δεν

υπάρχουν στην αρχική φωτογραφία

Ψηφιακά ανηγμένες φωτογραφίες που η ανασύνταξη

τους γίνεται με τη διγραμμική μέθοδο παρουσιάζονται

εξομαλυμένες σε σχέση με την αρχική φωτογραφία λόγω

της παρεμβολής αυτής Η ιδιότητα αυτή της εξομάλυνσης

των τιμών εξυπηρετεί στις περιπτώσεις όπου η

φωτογραφία

απεικονίζει ένα συνεχές φαινόμενο (πχ ανάγλυφο

πυκνότητα μόλυνσης νερών υγρασία στους τοίχους

όψεως μνημείου κλπ) [16~

Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι δεν

παρουσιάζει το φαινόμενο stair stepped και είναι πιο

ακριβής χωρικά μέθοδος από την πρώτη μέθοδο

Τα μειονεκτήματα της είναι ότι λειτουργεί σαν φίλτρο

χαμηλής συχνότητας [15] και εξομαλύνει όρια τα οποία

είναι επιθυμητό να διατηρηθούν και να είναι ευδιάκριτα

(πχ ακμές όψεων ρωγμές κλπ) Επίσης είναι σχετικά

πιο αργή στην εκτέλεση της από την πρώτη μέθοδο Το

αποτέλεσμα της διγραμμικής μεθόδου είναι οπτικά mo

ρεαλιστικό στις περισσότερες περιπτώσεις

233 Δκυβκή Μέθοδο

Η δικυβική μέθοδος κάνει ακριβώς ότι και η

διγραμμική μέθοδος με τη διαφορά ότι η παρεμβολή δε

γίνεται μεταξύ των τεσσάρων τιμών τόνου γκρίζου που

περιβάλλουν τη θέση της ψηφίδας της ανηγμένης

φωτογραφίας πάνω στην αρχική φωτογραφία αλλά

μεταξύ των 16 τιμών (4Χ4) που την περιβάλλουν

Χρησιμοποιείται για την παρεμβολή πολυώνυμο 30υ

βαθμού και το αποτέλεσμα της ανασύνταξης της

ανηγμένης φωτογραφίας είναι πολύ καλύτερης

ποιότητας πιο ρεαλιστικό [1516J (εικόνα 5)

Και στην μέθοδο αυτΤι παράγονται καινούργιες τιμές

τόνου γκρίζου οι οποίες ampν υπάρχουν στη αρχική

φωτογραφία και το αποτέλεσμα είναι η ανηγμένη

φωτογραφία να παρουσιάζεται πιο καθαρή και

απαλλαγμένη θορύβου [15]

Η δικυβική μέΘοδος είναι η πω ακριβής μέθοδος

ανασύνταξης φωτογραφίας [15] Στις περισσότερες

περιπτώσεις η μέση τιμή και η τυπική απόκλιση των

τιμών των τόνων του γκρίζου της ανηγμένης

φωτογραφίας είναι πολύ κοντά στην μέση τιμή και την

τυπική απόκλιση της αρχικής φωτογραφίας

Γενικά η μέθοδος αυτή θεωρείται η καλύτερη για την bull ανασύνταξη φωτογραφιών [3 12 15 16]

Ορισμένες φορές όμως το αποτέλεσμα μπορεί να μην

είναι το επιθυμητό

Λόγω των πολλών ψηφίδων που έχει να διαβάσει κάθε

φορά [16] και των πράξεων που έχει να εκτελέσει ο ΗΥ 1

κάθε φορά αυτή η μέθοδος είναι η πιο χρονοβόρα

3 ΜΕΘΟΔΟΣ - ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ -ΕΡΓΑΛΕΙΑ

31 Γβνlιi

Η μέθοδος που ακολουθείται χρησιμοποιήθηκε για να 1 εξεταστεί το ενδεχόμενο ψηφιακά ανηγμένες με τη

χρήση εργαλείων των GLS επίγειες φωτογραφίες οι

οποίες απεικονίζουν τμήματα όψεων μνημείων να

μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποτύπωση των

μνημείων αυτών και οι ακρίβειες που θα επιτευχθούν να

καλύπτουν τις απαιτήσεις της αποτύπωσης

Στις εφαρμογές που ακολουθούν γίνεται χρήση

πραγματικών δεδομένων φωτογραφιών μετρήσεων

καθώς επίσης και των σχεδίων ήδη υπάρχουσας

αποτύπωσης μνημείου διπλωματικής εργασίας που

εκπονήθηκε και παραδόθηκε στο Τμήμα Αγρονόμων amp

Τοπογράφων Μηχανικών του ΕΜΠ το Μάρτιο του 1991

Η διπλωματική αυτή [Ι] είχε ως θέμα την αποτύπωση της

Ιεράς Μονής του Φωτοδότη Χριστού στον Δανακό στην

Νάξο Επιβλέποντες της Διπλωματικής Εργασίας ήταν οι

Καθηγητής κ Δ Μπαλοδήμος Α v Καθηγητής κ Α

Γεωργόπουλος και Επ Συνεργάτης κ Γ Μακρής του

Τομέα Τοπογραφίας του ΤΑΤΜ ΕΜΠ

32 Mιθoδo~

Δεδομένου ότι η εργασία αυτή αποσκοπεί στον έAR-γχο

της γεωμετρικής ποιότητας της ανηγμένης φωτογραφίας

στόχος είνα ι η φωτογραφία να έρθει σε συντεταγμένεs

του συστήματος αναφοράς της αποτύπωσης και στη

συγκεκριμένη κλίμακα των σχεδίων της αποτύπωσης

ώστε να μπορεί να συγκριθεί με τις μετρήσεις των

εργασιών πεδίου και με τα ίδια τα σχέδια

Τα σχέδια τα οποία Θα αποτελέσουν το υπόβαθρο

ελέγχου των ανηγμένων φωτογραφιών ψηφιοποιούνται

89 Τεςv X()Ov ΕfIltΠ ΈIδ ΤΕΕ Ι τηχ 1middot2 Ί996 Tech Ch rorι Sci J TCG Ι Νο 1-2

με προσοχή και εισέρχονται σε σχεδιαστικό πρόγραμμα

WY

Η φωτογραφία προς αναγωγή σαρώνεται με ανάλυση

τέτοια ώστε να επαρκεί για τις περαιτέρω απαιτήσεις σε

αKρίβειιL

Πρέπει να σχολιαστεί και ο παράγοντας σαρωτής ο

οποίος έχει συγκεκριμένη ακρίβεια και η οποία πρέπει να

λαμβάνεται υπόψη Η ακρίβεια του σαρωτή είναι

συνάρτηση της διακριτικής ικανότητας σάρωσης (dpi)

των ατελειών που μπορεί να παρouσιάζει ως μηχανική

συσκευή (γεωμετρία σάρωσης Ι καθετότητα αξόνων

διαφοροποίηση κλίμακας κατά Χ και Υ) καθώς επίσης

και της ραδιομετρικής του ικανότητας (ευαισθησία bits

κλπ) [4 ΙΙ]

Γνωρίζοντας την κλίμακα της αποτυπωσης γίνεται

εκτίμηση της τελικής ακρίβειας που απαιτείται Αυτό

καθορίζει την ανάλυση σάρωσης της φωτογραφίας η

οποία ανάλυση όμως πρέπει να καλύπτεται από τη μέση

κλίμακα της φωτογραφίας Αν η μέση κλίμακα της

φωτογραφίας δεν καλύπτει τις απαιτήσεις σε ακρίβεια

τότε η φωτογραφία δεν εξυπηρετεί τη συγκεκριμένη

αποτύπωση

Η μέση κλίμακα της φωτογραφίας καθορίζει τη

μέγιστη ακρίβεια την οποία μπορεί να αντλήσει ο

χρήστης Η μέγιστη αυτή ακρίβεια είναι συνάρτηση της

διαχωριστικής ικανότητας της φωτογραφίας και της

μέσης κλίμακας της Η διαχωριστική ικανότητα είναι

συνάρτηση του μεγέθους του κόκκου του υλικού στο

οποίο καταγράφεται η εικόνα κατά τη φωτογράφιση του

χρόνου έκθεσης του υλικού στο φως και στη μεγέθυνση

κατά την εκτύπωση της φωτογραφίας στο χαρτί f8t

Ο χρήστης μιας φωτογραφίας που θέλει ακρίβεια

κλίμακας ΙΧ πρέπει να χρησιμοποιήσει φωτογραφία

κλίμακας ΙαΧ Ο συντελεστής αναλογίας α δεν μπορεί

να ξεπερνά κάποιο μέγιστο τιμής Από διάφορες

φωτογραμμετρικές εργασίες φαίνεται ότι ο συντελεστής

αυτός κυμαίνεται σε τιμές 5-10 και υπό ορισμένες

συνθήκες έως 20 (φωτογραμμετρικά όργανα ακριβείας) [6

9]

Με δεδομένη την κλίμακα αποτύπωσης και αφού έχει

αποφασιστεί η κλίμακα φωτογράφισης και εκτελεστεί η

φωτογράφιση μπορεί να υπολογιστεί στη συνέχεια η

ελάχιστη ανάλυση σάρωσης που απαιτείταΙ έτσι ώστε να

ικανοποιείται η ακρίβεια αποτύπωσης Σάρωση μικρότερη

της ελάχιστης αυτής τιμής οδηγεί στο φαινόμενο η

ψηφίδα να δίνει ακρίβεια μικρότερη από την απαιτούμενη

της αποτύπωσης Η σχέση που υπολογίζει την ελάχιστη

τιμή είναι

D=254FO25A (31)

Ι Α κλίμακα αποτύπωσης Ι F κλίμακα φωτογράφισης D ανάλυση σάρωσης (dpi)

Εντοπίζονται σημεία ελέγχου αναγωγής τα οποία θα

αποτελέσουν τη βάση για τη διαδικασία της ψηφιακής

αναγωγής Μετρούνται οι συντεταγμένες των σημείων

αυτών τόσο στο σχέδιο (συντεταγμένες στο σύστημα

αναφοράς της αποτύπωσηςλ όσο και στη φωτογραφία

(συντεταγμένες στο τοπικό σύστημα αναφοράς της φωτογραφίας συντεταγμένες φωτογραφίας όχι

αναγκαστικά στο σύστημα εικονοσημάτων)

Στη συνέχεια βάσει των στοιχείων αυτών εφαρμόζεται

ψηφιακή αναγωγή στη φωτογραφία η ~πoία είναι έτοψη

για να συγκριθεί με τα σχέδια της αποτύπωσης γιατί έχει

αλλάξει σύστημα αναφοράς συντεταγμένων και έχει έρθει

στο σύστημα αναφοράς της αποτύπωσης

Η σύγκριση γίνεται μέσα στο σχεδιαστικό πρόγραμμα

όπου και μετριούνται αποκλίσεις της ανηγμένης

φωτογραφίας από το σχέδιο

Κατά τη διάρκεια της ψηφιακής αναγωγής δίνονται

και τα σφάλματα της αναγωγής έτσι ώστε να μπορεί να

γίνει επιλογή εκείνων των σημείων ελέγχου που είναι

καλής ακρίβειας για την αναγωγή (ποια θα παραμε ίνουν

ΕΝΤΟΣ αναγωγής προς χρήοη και ποια ΕΚΤΟΣ)

Σημειώνεται ότι στη συγκεκριμένη περίπτωση το

σχέδιο της απoτύπω~ης υπάρχει (ενώ αυτό είναι το

τελικό προϊόν μιας αποτύπωσης) Αυτό συμβαίνει γιατί

έχει προηγηθεί η αποτύπωση και ο στόχος της εργασίας

είναι να ελεχθεί η ανηγμένη φωτογραφία ως προς την

τ η της με το σχέδιο της αποτύπωσης (γ ι αυτό

αντιστρέφεται η διαδΙKασiα πρώτα υπάρχει το σχέδιο και

μετά επεξεργάζεται η φωτογραφία)

Στην πραγματικότητα στο πεδίο μετριούνται τα

σημεία ελέγχου και παίρνεται η φωτογραφία Στην

συνέχεια αφού γίνει αναγωγή στην φωτογραφία αυτή θα

αποτελέσει το υπόβαθρο για να φτιαχτεί το σχέδιο

90 Τε( Χρσν Επιοτ Έmiddot~δ ΤΕΕ Ι τεύχ Ι-2 1996 Tech Chron Sci J TCG Τ Νο 1-2

33 EφαpμoYι~

331 ΕφαρμΟΎή 1

Η συγκεκριμένη εφαρμογή είναι η αναγωγή

φωτογραφίας κλίμακας 1125 περίπου η οποία απεικονίζει

την ανατολική όψη της Μονής του Φωτοδότη της

συγκεκριμένης διπλωματικής (εικόνα 6)

Το άλλο δεδομένο είναι το σχέδιο της όψης αυτής σε

κλίμακα 150 Το σχέδιο ψηφιοποιείταl και εισάγεται σε

συντεταηtένες πλέον του συστήματος αναφοΡός στο

σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Η φωτογραφία σαρώνεται και τα χαρακτηριστικά της

σάρωσης είναι τα εξής

Ρί1 POImt ΤΙΡΡ

Img Dt ΤΥΡ GIY ScI (8-bit)

Width 2υο ρίχοΙ (J34cm)

Hei~~t 2063 ρίΧΙ (131 cm)

ResoJntioD 400 dpi

Η ακρίβεια που παρέχει η ψηφίδα της φωτογραφίας

είναι της τάξης των 08 εκ (σε πραγματικά μεγέθη) που

σημαίνει ότι καλύπτει τις απαιτήσεις της κλίμακας 150

της αποτύπωσης σε ακρίβεια Η ακρίβεια που δίνει η

ψηφίδα (08εκ) φυσικά ελαττώνεται λόγω των διαφόρων

σφαλμάτων που υπεισέρχονται σε όλες τις φάσεις της

εφαρμογής (μετρήσεις σφάλματα cannr σφάλματα

ψηφιοποίησης κλπ) αλλά εκτιμάται ότι με τη δέουσα

προσσχή διατηρείται εντός των ορίων της κλίμακας

αποτύπωσης Σε περιπτώσεις που η ακρίβεια αυτή δεν

ήταν ικανοποιητική η ανάλυση της φωτογραφίας

αυξάνεται χωρίς φυσικά να ξεπερνά τη διακριτική

ικανότητα της φωτογραφίας Η σαρωμένη φωτογραφία

εισάγεται στο σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Επιλέγονται 37 σημεία ελέΎΧου (σχέδιο Ι)

διασκορπισμένα σ όλη την επιφάνεια της όψης του

μνημε(ου χαρακτηριστικά σημεία τμημάτων του μνημείου

(κορυφές πυργίσκων γωνίες παραθύρων και τ ν

γωνίες εμφανών πετρών κλπ)

Μετριούνται οι συντεταγμtνες των σημείων αυτών

τόσο στο σύστημα του σχεδίου όσο αι στο σύστημα της

φωτογραφίας

Η συγκεκριμένη όψη δεν αποτελεί ένα επiπεδα γι

αυτό υπήρχε η περίπτωση η γεωμετρική αναγωγή της

φωτογραφίας να μην εξυπηρετεί στο σύνολο της όψης και

να πρέπει να δοκιμοστεl τμηματική αναγωγή κατά

επiπεδα τμήματα (αυτός είναι καιο λόγος του μεγάλου

αριθμού σημείων ελέΎXoυ~

ΑΡΧΕΙΟ Πλήθος

Σημείων

Σημεία

EASTlCOR 5 3Ι ]9 24 25 37

EAST2COR ιο 31 ]9 24 25 37 12 32 2Ι

536

EAST3COR 37 ΟΛΑ

Π(ναιcας l - Αρχε(α Α ναΎωrής ΒφαρμΟΥής J

Table 1 - Resamping fίcs οι Appic8tion 1

Επίσης ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι ο

έλεnος της ποιότητας της γεωμετρικής επεξεργασίας

της ψηφιακής αναγωγής της φωτογραφίας Δε

διερευνάται στην παρούσα εργασία η διαφορά στις

μεθόδους ανασύνταξης της φωτογραφίαι Γίνεται

σύγκριση των διαφόρων μεθόδων γεωμετρικής

επεξεργασίας στην διαδικασία ψηφιακής αναγωγής

(Γραμμικής Τετραγωνικής Κυβικής)

Στις συγκεκριμένες εφαρμογές γίνεται χρήση

Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος με το οποίο

εκτελείται η ψηφιακή αναγωγή σε φωτογραφίες Το

εργαλείο του ΓΣΠ που χρησιμοποιείται κάνει χρήση της

πρώτης μεθόδου ανασύνταξης εικόνας της μεθόδου της

πλησιέστερης γειτνίασης

Για τον έλεγχο των απαιτήσεων σε αριθμό σημείων

από τα σημεία ελέΎΧου (37) δημιουργούνται τρία (3)

αρχεία αναγωγής (πiναKας Ι)

ΜΕΘΟΔΟΣ

ΡΙΙΕ lINEAR QUADRATIC CUBIC

Lcor E211

2 cor Ε2Ι2 E2Q2

3cor Ε2υ E2Q3 E2C3

Πfνακας 2 - Πνακας Α ναΥωΥής ΕφαρμΟΥής J

Table 2 - Resamping Table ο[AppiClllion Ι

Γίνεται αναγωγή στη φωτογραφία βάση του Πίνακα

Αναγωγής (πίνακας 2) και τα αποτελέσματα φαίνονται

στον Πίνακα των Αποτελεσμάτων (πίνακας 3)

Σημειώνεται ότι στον πίνακα 3 ως σημεία ΕΝΤΟΣ

ορίζονται τα σημεία τα οποία χρησιμοποιούνται στην

γεωμετρική αναγωγή (αντιστοίχως τα σημεία ΕΚΤΟΣ)

Τεχν Χρον ΕπΙΟΤ θιδ ΤΕΕ 1 τεύχ (-2 1996 Τιch Chron $ci J TCG Ι Νο ]-2 91

Στον ίδιο πίνακα το αποτέλεσμα ορίζεται σαν ΝΟΤ ΟΚΙ όταν αυτό απορρίπτεται (αντιστοίχως το ΟΚ

αποτέλεσμα)

Τα αποτελέσματα αυτιi (οι 6 αυτές ανηγμένες

φωτογραφίες) μπορούν μεν να ελεχθοον ως προς την

ακρίβεια τους από το τυmκό σφιiλμσ (a-apoteriori) της

αναγωγής αλλιi καλότεΡα μετρητικώς κατευθεΙαν

συγκρίνοντας τες με το σχέδιο_

Εισάγοντας τις ανηγμένες φωτογραφίες στο

σχεδιαστικό πρόγραμμα μπορεί να γίνει έλεγχος Kατιi

πόσο προσεγγίζουν ή αποκλίνουν από το τελικό σχέδιο

της αποτύπωσης

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

Ε2ΙΙ Σημεία Εντός 4

Σημεία Εκτός Ι [37]

RMSE 450

Αποτελέσματα ΝΟΤΟΚ

EZL2 Σημεία Εντός 5

Σημεία Εκτός 5 [362L24195]

RMSE 258

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

Ε2Ι3 ΣημεΙα Εντός 25

Σημεία Εκτός 12[1073614152437

3323263225]

RMSE 406

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q2 Σημεία Εντός 7

Σημεία Εκτός 3 [2Ι365]

RMSE 130

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q3 Σημεία Εντός 29

Σημεία Εκτός 8[10261432153325

37]

RMSE 253

Αποτέλεσμα ΟΚ

E2C3 Σημεία Εντός 27

Σημεία Εκτός 10

RMSE 4591

Αποτέλεσμα ΝΟΤΌΚ

Π[νακας 3- Π[νακας ΑποτελεσΡάτων Εφαρμογής Tabe 1- Tabe οΙResults IΟΓ ΑρρΙαιιίΟD J

Η αναγωγή E2Q3 η οποία είναι και απκτή φαίνεται

στην εικόνα 7 (εικόνα 7)

Στον Πίνακα Aπoτελεσμιiτων της εφαρμογής Ι

(πίνακας 3) και στους ιiλλoUς πίνακες απoτελεσμιiτων

που ακολουθούν το RMSE που εμφανίζεται υπολογίζεται

από τη σχέση

n Σ [(χ-χί)2+(Υ-Υί)2]

ί=ι RMSE= SQR ( ----------------- ) (33)

n

όπου

Χ Υ συντεταγμένες σημείων ελέγχου προ αναγωγής

ΧΙΥΙ συντεταγμένες σημεΙων ελέγχου μετιi την

αναγωγή

η σονολο σημείων ελέγχου

Οι μoνιiδες του RMSE είναι σε μεγέθη ψηφίδας (οπότε

αν πολλαπλασιαστεί με το 08εκ της εφαρμογής Ι τότε οι

μονάδες του είναι σε εκατοστά)

332 ΕφαρμοΥή 2

Στη δεόΤεΡη εφαρμογή επιλέγεται φωτογραφία που

απεικονίζει τμήμα της δυτικής όψης (περίπου το 1J2 της)

το οποίο ως μεταγενέστερο στο μνημείο διατηρείται σε

πολο καλή Kατιiσταση και επίσης είναι σχεδόν εξ

ολοκλήρου επίπεδο

Το τμήμα αυτό απεικονίζεται στη φωτογραφΙα (εικόνα

8) σε κλίμακα 155 και έχει αποτυπωθεί και σχεδιαστεί σε

κλίμακα 150

Η φωτογραφία παpoυσιιiζει πολύ έντονες κλίσεις

Σαρώνεται με χαραKτηρισΤΙKιi σιiρωσης

File Format TIFF

Image Data Type Gray ScaIe (8-bit)

Widtb 980 piΣδ1 (1245 cαι)

HiJIbt I10S piΣ1 (1403 cαι)

Rbullbullo1utlon 200 dpi

και παρέχει την απαιτούμενη ακρίβεια για την περίπτωση

της αποτύπωσης (η ψηφίδα της εΙναι 07εκ σε

πpαγμαΤΙKιi μεγέθη)

Στην περίπτωση αυτ1 επειδή η όψη ενδιαφέροντος

είναι επίπεδη δοκιμάζεται η χρήση ελάχωτων σημείων

ελέγχου οπότε επιλέγονται και μετριούνται μόνο οκτώ (8)

σημεία (σχέδιο 2)

Τεχν Χρον Επισι ΈΧδ ΤI2Ε ι 1ftl) 1middot2 19 Tct h C tιron Sn J TCG 1 Νο 1middot2 92

Η φωτογραφία (εικόνα 8) περνάει από αναγωγή με

βάση τον Πίνακα Αναγωγής της (ΠΙνακας 4)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE LINEAR QUADRATιC CUBIC

wΙcοr W2LI V2QI W2CΙ

ΠΕΥακας 4 - ΠΕνακας Α να ΥΥής Eφapμoyής 2

Tabe 4 - R8Sllmplίng Tabe οΙ Appication 2

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣτοιχεΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

W2LI Σψιiα Εντός 6

Σημε ία Εκτός 2 [46]

RM5B 438

Αποτέλεσμά ΝΟΤΟΚ

W2QI Σηιuία Εντός 8

Σ11Ιιεία Εκτός Ο

RMSE 028

Α1Ιοτέλεσμα ΟΚ

W2CΙ Σημεία εντός 7

Σημεία Εκτός Ι

RMSE 661

Α1Ι0τέλεσμα ΝΟΤΟΚ

ΠIVΑKας 5- Π(ιια~ΑποτεUσμάτωv ΕφαρμΟΥής 2 Tabe 5 - Tsbe οΙ Results οΙ Application 2

Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα

Αποτελεσμάτων (πίνακας 5) και η ανηγμένη φωτογραφία

φαίνεται στην εικόνα 9 (εικόνα 9)

333 ΒφaρμltgtΥή 3

Ως τρίτη εφαρμογή επιλέγεται να γίνει χρήση

τμηματικής αναγωγής σε τμήμα φωτογραφίας και

συγκεκριμένα της φωτογραφίας της εφαρμογής Ι (εικόνα

6) Το τμήμα αυτό (εικόνα 10) είναι σχεδόν επίπεδο και

ελέγχεται η δυνατότητα στις περιπτώσεις όπου δεν

εφαρμόζεται καθολική αναγωγή σε μια φωτογραφία να

μπορεί να αναχθεί τμηματικά

Η κλίμακα της φωτογραφίας είναι η ίδια όπως στην

εφαρμογή Ι (U25) απλώς το τμήμα που ενδιαφέρει έχει

αποκοπεί και μεγεθυνθεί ψηφιακά

Γίνεται χρήση του αρχείου αναγωγής EAST3COR και

απορρίπτονται όσα σημεία ελέγχου δεν είναι εντός του

τμήματος προς αναγωγή

Τα δεδομένα της αναγωγής φαίνονται στον Πίνακα

Αναγωγής (ΠΙνακας 6) και τα αποτελέσματα της στον

Πίνακα Αποτελεσμάτων (πίνακας 7) και στην Ανηγμένη

Εικόνα (εικόνα ΙΙ)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE

3cor

LlNEAR TICQ UADRA

WE2Q3

CUBIC

Πνσκας 6 - ΠΙνακας Α ιιαΊωΥής ΕφαρgtμΟΥής 3

Tsble 6 - Rcsnmping 7ablr οΙ AppliClJtiOn 3

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕιΑ ΑΝΑ ΓΩΓΗΣ

W2LI Σημεία Εντός 19

Σημεία Εκτός

RMSE 172

Αποτέλεσμα οκ

Πfvaκας 7 - Π(νακaς Αποτελεσμάτων Eφaρμoyής ι Table 7 - Tsbe οι Results of AppJlcHiOπ3

34 Παρατηρήσεις - A1ltoιdlael - Ικτιμήσβις

Βάση του ορισμού της αναγωγής φωτογραφίας

επιπέδου αντικειμένου όσο mo επίπεδο είναι το

αντtKείμενO που απεικονίζεται σε μια φωτογραφία προς

αναγωγή τόσο πιο σωστά και μ~ μεγαλύτερη ακρίβεια j ανάγεται Αυτό φαίνεται και ( πό τις τρεις αυτές

εφαρμογές τα αποτελέσματα τους 1(α ι από το Συγιφιτικό

Πίνακα Παρατηρήσεων Ι Αποκλίσεων (πίνακας 8)

ΕΦΑΡΜΟΓΗ Ι 2 3

min ERR (cm) 4

rnax ERR (cm) 30 7 15

menERR (cm) 12 2 4

RMSE (cm) 202 020 Ι38

σχ (cω ) 770 Ι60 327

ΠΙιι(1κας 8 - ΠΙνακaς Πσρarηρήσεων Ι Αποκλίσεων Tl1ble 8 - Table ο( Observs(ons Devia tions

Στον πίνακα αυτό παρατηρε ίται ότι η δεύτερη

εφαρμογή η οποία έχει να κάνει με φωτογραφία που

απεικονίζει σχεδόν επίπεδο αντικε ίμενο (εικόνα 8) ειναι

και η εφαρμογή με τις μικρότεΡες αποκλίσεις και

σφάλματCL Η τυπική απόκλιση των xnρατηρηθε ισών

αποκλίσεων είναι μόλις l6cm ποu στην συγκεκριμένη

shy

93 Τιχν Xyov E Itn ΤΕΕ J ιrυx Ι middot Ζ L99i Tccll Chmn SciJ TCG Ι Νο 1middot2

EIKdvα 6 -Α vατoλικτj Οψη

Picture 6 - Eastιm Elevation

Εικόνα 7 -Α γηγμiνη Φωrorpαφια Α νατολook Oψrις (αναγωγή E2Q3)

Picrιιre 7 - ResampJed Image ο 8astern EJevabmiddoton (ressmpin E2Q3)

Εικόνα 8 - TμrjιJα Διmxής Οψης Picture 8 - Partof Westem Eeval1middotoD

Εικόνα 9 - Α γηΥμέγη ιιωΤΟΥΡαφ(α Διmxής Οψης (αναγωγή W2QI)

Picιure 9 - ResB1DpJed Im8ge ο Westcro ΕJeν8lJΌn (rεsamping W2QI)

Εικόνα 0 - Τμήμα Αναroλook Οψης Picturc 0 - Pιut ofEnstern Eevatioa

Etxdva 11 - Α νηγμiνη Φωτcηραφiα Τμήματο Α νατσλικτk Οψης (αναγωγή W2L)

Picb1re - Rcsampled Picturc ofPaπ σEastcro EJevation (resampe W2LI)

94 Τεχν Χρον Επισι Έκδ ΤΕΕ Τ τεVχ 1-2 1996 Tech Chrorι Sci J ΤCG l Νο Ι-2

κλίμακα αποτύπωσης είναι αρκετά ικανοποιητική

δεδομένου ότι όταν έγιναν οι μετρήσεις στο πεδίο δεν

είχαν προγραμματιστεί για τη συγκεκριμένη εργασία και

είναι επόμενο να μην την εξυπηρετεί στο έπακρο Μια πιο

οργανωμένη λήψη φωτογραφιών και μετρήσεων στο

πεδίο στα πλαίσια μιας τέτοιας συγκεκριμένης εργασίας

σίγουρα θα έδινε πολύ καλύτερα αποτελέσματα

4ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤ 0 shyΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Κλείνοντας η εργασία αυτή θα εmχειρήσει να κάνει

κάποια σχόλια στα εΠΙΤΕυχθέντα αποτελέσματα καθώς

και στο κόστος που απαιτήθηκε για την επίτευξη του

στόχου

Τα αποτελέσματα είναι αρκετά καλά για τις ανάγκες

των αποτυπώσεων όψεων των μνημείων όψεων

πολύπλοκων και όψεων απρόσιτων Μπορούν να

επιτειrχθOύν ακόμα καλύτερα αποτελέσματα φτάνει να

σχεδιαστούν οι λήψεις των φωτογραφιών με μεγαλύτερη

σχολαστικότητα και να γίνουν και ΟΙ κατάλληλες

μετρήσεις πεδίου οι οποίες να εξυπηρετούν πλφως την

αναγωγή των φωτογραφιών (να καλύπτουν την επιφάνεια

των απoτυπωμtνων τμημάτων του μνημείου να

μετρηθούν με μεγάλη προσοχή και με μεγαλύτερη

ακρίβεια)

Οι φωτογραφίες μπορούν να είναι και μεγαλύτερης

κλίμακας ώστε να παρέχον υψηλότερη διακριτική

ικανότητα και μεγαλύτερη λεπτομέρεια Η σάρωση τους

μπορεί να γίνει σε μεγαλύτερη ανάλυση και

χρησιμοποιώντας δνατότερο υπολογιστικό HARDWARE

μπορεί να- γίνει η διαχείριση τους με μεγαλύτερη ευκολία

και ταχύτητα

Στην συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε

συμβατός ΗΥ με τα εξής χαρακτηριστικά

8Mb RAM 486DX 33ΜΗΖ HDD SOOMb

και για την αναγωγή χρησιμοποιήθηκε το GIS IDRISI

Εγινε χρήση επιτραπέζιου σαρωτή με μέγιστη ανάλυση

σάρωσης 1200 dpi άγνωστης γεωμετρίας Αν ο σαρωτής

καλιμπραριστεί τότε τα αποτελέσματα θα είναι σίγουρα

καλύτερα Η επεξεργασία στις φωτογραφίες

(φιλτραρίσματα εστίαση εξάλειψη θορύβου κλπ) έγινε

με τη χρήση σνήθος SOFfWARE επεξεργασίας εικόνας

πο κυκλοφορεί στην αγορά ευρέως Ο εξοπλισμός ατός

είναι ο ελάχιστος που μπορεί να διαθέτει ένα γραφείο

σήμερα

Το κόστος εκτέλεσης φωτογραμμετρικών εργασιών

αποτύπωσης είναι πολύ μικρότερο από το κόστος

εκτέλεσης εργασιών με τα συμβατικά μέσα (τοπογραφικές μέθοδοι) και την πληθώρα μετρήσεων πο απαιτούνται

στο πεδίο Ακόμη μικρότερο είναι το κόστος (εις βάρος

της ποιότητας ως ένα βαθμό) της συγκεκριμένης εργασίας

όπου δεν απαιτείται να χρησιμοποιηθούν ακριβά και

πολύπλοκα αναλτικά φωτογραμμετρικά όργανα

ακριβείας Με την κατάλληλη προσοχή και σχεδιασμό της

έργασίας τα αποτελέσματα είναι σίγουρα ισάξια

παρέχουν περισσότερη πληροφορία και δεν είναι και

επίπονα

Η ψηφιακή αναγωγή της φωτογραφίας για τις ανάγκες bull αποτύπωσης των όψεων μνημείου έχει προχωρήσει

παραπέρα εισάγοντας έννοιες όπως ανίχνευση ακμών

(edge detection) και διανυσματοποίηση ψηφιδωτών

γραμμών (raster-to-vector conversion) Η ανηγμένη

φωτογραφία μπορεί έτσι να μετατραπεί σε ένα

διανυσματικό αρχείο μορφής DXF πχ και να

επεξεργαστεί πλέον με ένα ΠRόγραμμα CAD όπο ο

μηχανικός της αποτύπωσης να κρατήσε ι και να

κατηγοριοποιήση τα στοιχεία σε γραμμική πλέον μορφή

όπως ο ίδιος αποφασίσει [Ι]

Επίσης προχωρώντας κανείς μπορεί να πάει παραπέρα

και να εντάξει και τη χρήση ορθοφωτογραφιών στις

αποτυπώσεις των μνημείων με τη δυσκολία ότι πρέπει να

δημιουργήσει το ψηφιακό μοντέλο του ανάγλυφο της

όψης του μνημείου για να μπορεί να μετατραπεί η αρχική

του φωτογραφία σε ορθοφωτογραφία Η εργασία ατή

είνα ι πιοmiddot χρονοβόρα και με μεγαλύτερο κόστος (Ο

αναγνώστης παραπέμπεται στη βιβλιογραφία [121120Ι

Ειδικά στις εργασίες [12] περιγράφεται η χρήση

ορθοφωτογραφίας στην αποτύπωση του Φωτοδότη Η

ορθοφωτογραφία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το

διαφορικό αναγωγέα DRI της WILD Τα αποτελέσματα

ήταν αρκετά αξιόλογα αλλά η διαδικασία σχετικά πιο

χρονοβόρα και βέβαια το κόστος ενός τέτοιο εξοπλισμού

είναι αρκετά πιο μεγάλο)

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

L Αχιλλtως Γ~ ΤσOuxλαPάKη Α ΣαββΙδου Μ Ακοτύκωση

Μονής φωτοδότη Χριστού Δαναχοό Νάξο) ΔΙ1τλωμαnκή

95 Τεχν Χρον Επιστ Έχδ ΠΕ 1 τ ε-ιiχ 1middot2 1996 Tech Cbron Sci J TCG r Νο 1middot2

Fρyασ(σ - ΕρΎαστΤριο Γενικής Γεωδαισας - ΤΑΤΜ - ΕΜΠ Αθήνα

Ι99Ι

2 Axιλλtως Γ Τσουχλαράκη Α Σαββlδoυ Μ ΝΑ-ιιοτύχωση Μονής

Φωοδότη Χριστού Δανακού Νάξου ΤΕχνιιιά Χρονιιιά Α Τόμος

14 ΤΙΙΧος 3 ΑθήναΙ994

3 θοζΙχτις Ε ΠριV1ζιός Β rεωρΥό1ll0υλος Α Ή Χρήση

Διαχρονικών Δορυφορικών Εικόνων SPOT-XS και LANDSAT-TM

Υια τη δια1llΙΟΤltοση του εlδoιις Kαλλιlρ-yειας και του εμβαδού aρόσιμων

εκτάσεων Συνί3ριο Ψηφιιιή ΧΡfΟΥροφί ΦmΤοΥραμμsτρί~

Τη)scnόκησ1 - TSXvoloyiI Αχμήι ΤΒΒ Αθήνα 1994

4 ΓεωρΎόπουλος A~ Έξοπλισμός και Συστήμαα Ψηφωκής

ΦωΤοΥΡαμμετρίας Συνέδρο Ψηφlιn1 ΧαΡΟΥραία

ΦωΤΟΥρομμιρία ΤηΜαιιό1Πιση - ΤsχνολΟΥίι Αιχμής ΤΒΒ

Aθlινα 1994

5 KαΠOKιιc-ης Ε Αποτυπώσεις MνrιιεΙων και Ανασκαφών με

Μεθόδοιις MOνoεΙKOVΙKής ΦωΤΟΥΡαμμετρwς Τsχνικά Χρονικά Α

Τόμος 10 ΤΑόιιοι 3 ΑθήναI990

6 Κατσάρος ε Γιαννφης J ~Ψηφιακή ΦωΤοΥΡαμμετρ(α - ΠDώτα

Συμπεράσματα Σuνs3Ρl0 φηιοιιή Xaρτoyρoφία

ΦmfοΥραμμ~fρία Τηλcκcnόκηmι - Τ~Xvo)oyiS( Αιχμής ΤΕΒ

Αθήνα 1994

7 Μανιάτης Γ ΓιmΥΡοφlιιά Συστήματα Πληροφορών

Εkδόσεις Ζήτη ΘεσσΙνΙκηI993

8 Μπαντέκας Ι φωτOTραμμsτρία Τόμος ~1972

9 Μπαντέκας Ι Γεωρyό1roυAoς Α ΙωαννΙδης Χ ΠότσΙΟυ χ Ή

Αναλυτική ΦωΤοΥΡαμμετρw στις Αποτυπώσεις ΜντμεΙων Συνί3ριο

Σό-rxρoνIIς Μέθο30Ι λοuςcoοης και Τaιιμηρίmmιι ΜνημιίιΩν

Αρχα10λΟΥικών XoJPCOy KbullΔAιr - ΤΒε ιrM - ΣΑΤΜΒΒ

ΘεσσΙνίκηmiddot ΑΎ 0ρος1986φCOΟΥραμμCfρία ΤηλΕΛιcnόκ1Ο1-

10 Παπάς Π Παρασχάκης Ι ~ΨηφιαKO Ορθοφωτοχάρτει και

Μηφώσ Συνίδρο Ψ1φαιιή ΧαΡ1ΟΥραφία _mfoypαJiJia1pfo

Tηλ~ΚCJΚό1ιηmι - TExvoloyίS( Α1χμήι ΤΕΒ AθrναΙ994

11 ΤOUΡνάς Α Ψηφιακή ΕπεξερΥασία Εικόνας Υια την ΠαραΥωΥι

ΟρθοφωΤΟΥΡαφίαι Σuνέ3ρo Ψηιαιιή XαΡ1OTραΙ~ κα

ΤχνολοΥί5Ι Αιχμής ΤΒΒ Αθήνα 1994

12 Τσακ(ρη-Στρατή Μ ΤεXνιιdς Διαχείρισης Ψηφιακών

Εικόνων Δελτίο Γιoryρaιιcής Υ1ιηρισίαι EfPΩ1OU ΑρΤιux14Ι

BtBK3Sl Αθήνα 1992 σελ107-Ι22

13 ΠΔ 69674 eBi 301ΑI-ΙΟ-74 Περί Αμοιβών Μιτχaνικών

(Κεφ nροδιαγραφές)

14 Clatk UniversiI Y ~ GrRduate School οΙ Geography Introductioo

10 GIS mRISI Uer Ouid USA 1992 ρρ Ι8-89

15 ERDAS lnc ERDΛS FieJd Ouide Seoond ΕιΙ ί Ιίοο V75

Atl l1nta 199Ι

16 ESRL Inc CeII based Modelling WiIh GRID ARCINFO

UΙΓΊ Ouide USA 1992 ρρ 51-521

17 Jenlen J latrodactory Digital Image PrOCIllaiDg Α Remote

SlIIoιiDI PerpectitlII Prentice_Ha11 EngIewood Cliffs NJersey

ΙΒ Νονβlc K~ Rectification οι Digital Imagery Photogrmmetric

BuIiulllerίag ιt Remotlll 8eniuI νοι S8 Νο 3 March 1992 ρρ 339-

344

19 Pav1idis Th λlgorithm for Orphic aιιd ImIIll ProceIIiILI

CompuIer ScieDce Press USA 1982 ρρ 47-62 amp 317-334

20 νozίkΊS E~ Loiιsch 1 SORA-PR Α Prognιm f or Rectification οΙ

ιilted Photographs οΙ Pla[le Objects WILD Amsterdam 1982

Γλχλλόως

ΑΊΡονόμος amp Τοπογράφος Μηιmiddot ΕΜπ - Υ7tΔρ ΤΑΤΜ ΕΜΠ - Κ(τσου 2 Αθήνα 11522

89 Τεςv X()Ov ΕfIltΠ ΈIδ ΤΕΕ Ι τηχ 1middot2 Ί996 Tech Ch rorι Sci J TCG Ι Νο 1-2

με προσοχή και εισέρχονται σε σχεδιαστικό πρόγραμμα

WY

Η φωτογραφία προς αναγωγή σαρώνεται με ανάλυση

τέτοια ώστε να επαρκεί για τις περαιτέρω απαιτήσεις σε

αKρίβειιL

Πρέπει να σχολιαστεί και ο παράγοντας σαρωτής ο

οποίος έχει συγκεκριμένη ακρίβεια και η οποία πρέπει να

λαμβάνεται υπόψη Η ακρίβεια του σαρωτή είναι

συνάρτηση της διακριτικής ικανότητας σάρωσης (dpi)

των ατελειών που μπορεί να παρouσιάζει ως μηχανική

συσκευή (γεωμετρία σάρωσης Ι καθετότητα αξόνων

διαφοροποίηση κλίμακας κατά Χ και Υ) καθώς επίσης

και της ραδιομετρικής του ικανότητας (ευαισθησία bits

κλπ) [4 ΙΙ]

Γνωρίζοντας την κλίμακα της αποτυπωσης γίνεται

εκτίμηση της τελικής ακρίβειας που απαιτείται Αυτό

καθορίζει την ανάλυση σάρωσης της φωτογραφίας η

οποία ανάλυση όμως πρέπει να καλύπτεται από τη μέση

κλίμακα της φωτογραφίας Αν η μέση κλίμακα της

φωτογραφίας δεν καλύπτει τις απαιτήσεις σε ακρίβεια

τότε η φωτογραφία δεν εξυπηρετεί τη συγκεκριμένη

αποτύπωση

Η μέση κλίμακα της φωτογραφίας καθορίζει τη

μέγιστη ακρίβεια την οποία μπορεί να αντλήσει ο

χρήστης Η μέγιστη αυτή ακρίβεια είναι συνάρτηση της

διαχωριστικής ικανότητας της φωτογραφίας και της

μέσης κλίμακας της Η διαχωριστική ικανότητα είναι

συνάρτηση του μεγέθους του κόκκου του υλικού στο

οποίο καταγράφεται η εικόνα κατά τη φωτογράφιση του

χρόνου έκθεσης του υλικού στο φως και στη μεγέθυνση

κατά την εκτύπωση της φωτογραφίας στο χαρτί f8t

Ο χρήστης μιας φωτογραφίας που θέλει ακρίβεια

κλίμακας ΙΧ πρέπει να χρησιμοποιήσει φωτογραφία

κλίμακας ΙαΧ Ο συντελεστής αναλογίας α δεν μπορεί

να ξεπερνά κάποιο μέγιστο τιμής Από διάφορες

φωτογραμμετρικές εργασίες φαίνεται ότι ο συντελεστής

αυτός κυμαίνεται σε τιμές 5-10 και υπό ορισμένες

συνθήκες έως 20 (φωτογραμμετρικά όργανα ακριβείας) [6

9]

Με δεδομένη την κλίμακα αποτύπωσης και αφού έχει

αποφασιστεί η κλίμακα φωτογράφισης και εκτελεστεί η

φωτογράφιση μπορεί να υπολογιστεί στη συνέχεια η

ελάχιστη ανάλυση σάρωσης που απαιτείταΙ έτσι ώστε να

ικανοποιείται η ακρίβεια αποτύπωσης Σάρωση μικρότερη

της ελάχιστης αυτής τιμής οδηγεί στο φαινόμενο η

ψηφίδα να δίνει ακρίβεια μικρότερη από την απαιτούμενη

της αποτύπωσης Η σχέση που υπολογίζει την ελάχιστη

τιμή είναι

D=254FO25A (31)

Ι Α κλίμακα αποτύπωσης Ι F κλίμακα φωτογράφισης D ανάλυση σάρωσης (dpi)

Εντοπίζονται σημεία ελέγχου αναγωγής τα οποία θα

αποτελέσουν τη βάση για τη διαδικασία της ψηφιακής

αναγωγής Μετρούνται οι συντεταγμένες των σημείων

αυτών τόσο στο σχέδιο (συντεταγμένες στο σύστημα

αναφοράς της αποτύπωσηςλ όσο και στη φωτογραφία

(συντεταγμένες στο τοπικό σύστημα αναφοράς της φωτογραφίας συντεταγμένες φωτογραφίας όχι

αναγκαστικά στο σύστημα εικονοσημάτων)

Στη συνέχεια βάσει των στοιχείων αυτών εφαρμόζεται

ψηφιακή αναγωγή στη φωτογραφία η ~πoία είναι έτοψη

για να συγκριθεί με τα σχέδια της αποτύπωσης γιατί έχει

αλλάξει σύστημα αναφοράς συντεταγμένων και έχει έρθει

στο σύστημα αναφοράς της αποτύπωσης

Η σύγκριση γίνεται μέσα στο σχεδιαστικό πρόγραμμα

όπου και μετριούνται αποκλίσεις της ανηγμένης

φωτογραφίας από το σχέδιο

Κατά τη διάρκεια της ψηφιακής αναγωγής δίνονται

και τα σφάλματα της αναγωγής έτσι ώστε να μπορεί να

γίνει επιλογή εκείνων των σημείων ελέγχου που είναι

καλής ακρίβειας για την αναγωγή (ποια θα παραμε ίνουν

ΕΝΤΟΣ αναγωγής προς χρήοη και ποια ΕΚΤΟΣ)

Σημειώνεται ότι στη συγκεκριμένη περίπτωση το

σχέδιο της απoτύπω~ης υπάρχει (ενώ αυτό είναι το

τελικό προϊόν μιας αποτύπωσης) Αυτό συμβαίνει γιατί

έχει προηγηθεί η αποτύπωση και ο στόχος της εργασίας

είναι να ελεχθεί η ανηγμένη φωτογραφία ως προς την

τ η της με το σχέδιο της αποτύπωσης (γ ι αυτό

αντιστρέφεται η διαδΙKασiα πρώτα υπάρχει το σχέδιο και

μετά επεξεργάζεται η φωτογραφία)

Στην πραγματικότητα στο πεδίο μετριούνται τα

σημεία ελέγχου και παίρνεται η φωτογραφία Στην

συνέχεια αφού γίνει αναγωγή στην φωτογραφία αυτή θα

αποτελέσει το υπόβαθρο για να φτιαχτεί το σχέδιο

90 Τε( Χρσν Επιοτ Έmiddot~δ ΤΕΕ Ι τεύχ Ι-2 1996 Tech Chron Sci J TCG Τ Νο 1-2

33 EφαpμoYι~

331 ΕφαρμΟΎή 1

Η συγκεκριμένη εφαρμογή είναι η αναγωγή

φωτογραφίας κλίμακας 1125 περίπου η οποία απεικονίζει

την ανατολική όψη της Μονής του Φωτοδότη της

συγκεκριμένης διπλωματικής (εικόνα 6)

Το άλλο δεδομένο είναι το σχέδιο της όψης αυτής σε

κλίμακα 150 Το σχέδιο ψηφιοποιείταl και εισάγεται σε

συντεταηtένες πλέον του συστήματος αναφοΡός στο

σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Η φωτογραφία σαρώνεται και τα χαρακτηριστικά της

σάρωσης είναι τα εξής

Ρί1 POImt ΤΙΡΡ

Img Dt ΤΥΡ GIY ScI (8-bit)

Width 2υο ρίχοΙ (J34cm)

Hei~~t 2063 ρίΧΙ (131 cm)

ResoJntioD 400 dpi

Η ακρίβεια που παρέχει η ψηφίδα της φωτογραφίας

είναι της τάξης των 08 εκ (σε πραγματικά μεγέθη) που

σημαίνει ότι καλύπτει τις απαιτήσεις της κλίμακας 150

της αποτύπωσης σε ακρίβεια Η ακρίβεια που δίνει η

ψηφίδα (08εκ) φυσικά ελαττώνεται λόγω των διαφόρων

σφαλμάτων που υπεισέρχονται σε όλες τις φάσεις της

εφαρμογής (μετρήσεις σφάλματα cannr σφάλματα

ψηφιοποίησης κλπ) αλλά εκτιμάται ότι με τη δέουσα

προσσχή διατηρείται εντός των ορίων της κλίμακας

αποτύπωσης Σε περιπτώσεις που η ακρίβεια αυτή δεν

ήταν ικανοποιητική η ανάλυση της φωτογραφίας

αυξάνεται χωρίς φυσικά να ξεπερνά τη διακριτική

ικανότητα της φωτογραφίας Η σαρωμένη φωτογραφία

εισάγεται στο σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Επιλέγονται 37 σημεία ελέΎΧου (σχέδιο Ι)

διασκορπισμένα σ όλη την επιφάνεια της όψης του

μνημε(ου χαρακτηριστικά σημεία τμημάτων του μνημείου

(κορυφές πυργίσκων γωνίες παραθύρων και τ ν

γωνίες εμφανών πετρών κλπ)

Μετριούνται οι συντεταγμtνες των σημείων αυτών

τόσο στο σύστημα του σχεδίου όσο αι στο σύστημα της

φωτογραφίας

Η συγκεκριμένη όψη δεν αποτελεί ένα επiπεδα γι

αυτό υπήρχε η περίπτωση η γεωμετρική αναγωγή της

φωτογραφίας να μην εξυπηρετεί στο σύνολο της όψης και

να πρέπει να δοκιμοστεl τμηματική αναγωγή κατά

επiπεδα τμήματα (αυτός είναι καιο λόγος του μεγάλου

αριθμού σημείων ελέΎXoυ~

ΑΡΧΕΙΟ Πλήθος

Σημείων

Σημεία

EASTlCOR 5 3Ι ]9 24 25 37

EAST2COR ιο 31 ]9 24 25 37 12 32 2Ι

536

EAST3COR 37 ΟΛΑ

Π(ναιcας l - Αρχε(α Α ναΎωrής ΒφαρμΟΥής J

Table 1 - Resamping fίcs οι Appic8tion 1

Επίσης ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι ο

έλεnος της ποιότητας της γεωμετρικής επεξεργασίας

της ψηφιακής αναγωγής της φωτογραφίας Δε

διερευνάται στην παρούσα εργασία η διαφορά στις

μεθόδους ανασύνταξης της φωτογραφίαι Γίνεται

σύγκριση των διαφόρων μεθόδων γεωμετρικής

επεξεργασίας στην διαδικασία ψηφιακής αναγωγής

(Γραμμικής Τετραγωνικής Κυβικής)

Στις συγκεκριμένες εφαρμογές γίνεται χρήση

Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος με το οποίο

εκτελείται η ψηφιακή αναγωγή σε φωτογραφίες Το

εργαλείο του ΓΣΠ που χρησιμοποιείται κάνει χρήση της

πρώτης μεθόδου ανασύνταξης εικόνας της μεθόδου της

πλησιέστερης γειτνίασης

Για τον έλεγχο των απαιτήσεων σε αριθμό σημείων

από τα σημεία ελέΎΧου (37) δημιουργούνται τρία (3)

αρχεία αναγωγής (πiναKας Ι)

ΜΕΘΟΔΟΣ

ΡΙΙΕ lINEAR QUADRATIC CUBIC

Lcor E211

2 cor Ε2Ι2 E2Q2

3cor Ε2υ E2Q3 E2C3

Πfνακας 2 - Πνακας Α ναΥωΥής ΕφαρμΟΥής J

Table 2 - Resamping Table ο[AppiClllion Ι

Γίνεται αναγωγή στη φωτογραφία βάση του Πίνακα

Αναγωγής (πίνακας 2) και τα αποτελέσματα φαίνονται

στον Πίνακα των Αποτελεσμάτων (πίνακας 3)

Σημειώνεται ότι στον πίνακα 3 ως σημεία ΕΝΤΟΣ

ορίζονται τα σημεία τα οποία χρησιμοποιούνται στην

γεωμετρική αναγωγή (αντιστοίχως τα σημεία ΕΚΤΟΣ)

Τεχν Χρον ΕπΙΟΤ θιδ ΤΕΕ 1 τεύχ (-2 1996 Τιch Chron $ci J TCG Ι Νο ]-2 91

Στον ίδιο πίνακα το αποτέλεσμα ορίζεται σαν ΝΟΤ ΟΚΙ όταν αυτό απορρίπτεται (αντιστοίχως το ΟΚ

αποτέλεσμα)

Τα αποτελέσματα αυτιi (οι 6 αυτές ανηγμένες

φωτογραφίες) μπορούν μεν να ελεχθοον ως προς την

ακρίβεια τους από το τυmκό σφιiλμσ (a-apoteriori) της

αναγωγής αλλιi καλότεΡα μετρητικώς κατευθεΙαν

συγκρίνοντας τες με το σχέδιο_

Εισάγοντας τις ανηγμένες φωτογραφίες στο

σχεδιαστικό πρόγραμμα μπορεί να γίνει έλεγχος Kατιi

πόσο προσεγγίζουν ή αποκλίνουν από το τελικό σχέδιο

της αποτύπωσης

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

Ε2ΙΙ Σημεία Εντός 4

Σημεία Εκτός Ι [37]

RMSE 450

Αποτελέσματα ΝΟΤΟΚ

EZL2 Σημεία Εντός 5

Σημεία Εκτός 5 [362L24195]

RMSE 258

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

Ε2Ι3 ΣημεΙα Εντός 25

Σημεία Εκτός 12[1073614152437

3323263225]

RMSE 406

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q2 Σημεία Εντός 7

Σημεία Εκτός 3 [2Ι365]

RMSE 130

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q3 Σημεία Εντός 29

Σημεία Εκτός 8[10261432153325

37]

RMSE 253

Αποτέλεσμα ΟΚ

E2C3 Σημεία Εντός 27

Σημεία Εκτός 10

RMSE 4591

Αποτέλεσμα ΝΟΤΌΚ

Π[νακας 3- Π[νακας ΑποτελεσΡάτων Εφαρμογής Tabe 1- Tabe οΙResults IΟΓ ΑρρΙαιιίΟD J

Η αναγωγή E2Q3 η οποία είναι και απκτή φαίνεται

στην εικόνα 7 (εικόνα 7)

Στον Πίνακα Aπoτελεσμιiτων της εφαρμογής Ι

(πίνακας 3) και στους ιiλλoUς πίνακες απoτελεσμιiτων

που ακολουθούν το RMSE που εμφανίζεται υπολογίζεται

από τη σχέση

n Σ [(χ-χί)2+(Υ-Υί)2]

ί=ι RMSE= SQR ( ----------------- ) (33)

n

όπου

Χ Υ συντεταγμένες σημείων ελέγχου προ αναγωγής

ΧΙΥΙ συντεταγμένες σημεΙων ελέγχου μετιi την

αναγωγή

η σονολο σημείων ελέγχου

Οι μoνιiδες του RMSE είναι σε μεγέθη ψηφίδας (οπότε

αν πολλαπλασιαστεί με το 08εκ της εφαρμογής Ι τότε οι

μονάδες του είναι σε εκατοστά)

332 ΕφαρμοΥή 2

Στη δεόΤεΡη εφαρμογή επιλέγεται φωτογραφία που

απεικονίζει τμήμα της δυτικής όψης (περίπου το 1J2 της)

το οποίο ως μεταγενέστερο στο μνημείο διατηρείται σε

πολο καλή Kατιiσταση και επίσης είναι σχεδόν εξ

ολοκλήρου επίπεδο

Το τμήμα αυτό απεικονίζεται στη φωτογραφΙα (εικόνα

8) σε κλίμακα 155 και έχει αποτυπωθεί και σχεδιαστεί σε

κλίμακα 150

Η φωτογραφία παpoυσιιiζει πολύ έντονες κλίσεις

Σαρώνεται με χαραKτηρισΤΙKιi σιiρωσης

File Format TIFF

Image Data Type Gray ScaIe (8-bit)

Widtb 980 piΣδ1 (1245 cαι)

HiJIbt I10S piΣ1 (1403 cαι)

Rbullbullo1utlon 200 dpi

και παρέχει την απαιτούμενη ακρίβεια για την περίπτωση

της αποτύπωσης (η ψηφίδα της εΙναι 07εκ σε

πpαγμαΤΙKιi μεγέθη)

Στην περίπτωση αυτ1 επειδή η όψη ενδιαφέροντος

είναι επίπεδη δοκιμάζεται η χρήση ελάχωτων σημείων

ελέγχου οπότε επιλέγονται και μετριούνται μόνο οκτώ (8)

σημεία (σχέδιο 2)

Τεχν Χρον Επισι ΈΧδ ΤI2Ε ι 1ftl) 1middot2 19 Tct h C tιron Sn J TCG 1 Νο 1middot2 92

Η φωτογραφία (εικόνα 8) περνάει από αναγωγή με

βάση τον Πίνακα Αναγωγής της (ΠΙνακας 4)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE LINEAR QUADRATιC CUBIC

wΙcοr W2LI V2QI W2CΙ

ΠΕΥακας 4 - ΠΕνακας Α να ΥΥής Eφapμoyής 2

Tabe 4 - R8Sllmplίng Tabe οΙ Appication 2

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣτοιχεΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

W2LI Σψιiα Εντός 6

Σημε ία Εκτός 2 [46]

RM5B 438

Αποτέλεσμά ΝΟΤΟΚ

W2QI Σηιuία Εντός 8

Σ11Ιιεία Εκτός Ο

RMSE 028

Α1Ιοτέλεσμα ΟΚ

W2CΙ Σημεία εντός 7

Σημεία Εκτός Ι

RMSE 661

Α1Ι0τέλεσμα ΝΟΤΟΚ

ΠIVΑKας 5- Π(ιια~ΑποτεUσμάτωv ΕφαρμΟΥής 2 Tabe 5 - Tsbe οΙ Results οΙ Application 2

Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα

Αποτελεσμάτων (πίνακας 5) και η ανηγμένη φωτογραφία

φαίνεται στην εικόνα 9 (εικόνα 9)

333 ΒφaρμltgtΥή 3

Ως τρίτη εφαρμογή επιλέγεται να γίνει χρήση

τμηματικής αναγωγής σε τμήμα φωτογραφίας και

συγκεκριμένα της φωτογραφίας της εφαρμογής Ι (εικόνα

6) Το τμήμα αυτό (εικόνα 10) είναι σχεδόν επίπεδο και

ελέγχεται η δυνατότητα στις περιπτώσεις όπου δεν

εφαρμόζεται καθολική αναγωγή σε μια φωτογραφία να

μπορεί να αναχθεί τμηματικά

Η κλίμακα της φωτογραφίας είναι η ίδια όπως στην

εφαρμογή Ι (U25) απλώς το τμήμα που ενδιαφέρει έχει

αποκοπεί και μεγεθυνθεί ψηφιακά

Γίνεται χρήση του αρχείου αναγωγής EAST3COR και

απορρίπτονται όσα σημεία ελέγχου δεν είναι εντός του

τμήματος προς αναγωγή

Τα δεδομένα της αναγωγής φαίνονται στον Πίνακα

Αναγωγής (ΠΙνακας 6) και τα αποτελέσματα της στον

Πίνακα Αποτελεσμάτων (πίνακας 7) και στην Ανηγμένη

Εικόνα (εικόνα ΙΙ)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE

3cor

LlNEAR TICQ UADRA

WE2Q3

CUBIC

Πνσκας 6 - ΠΙνακας Α ιιαΊωΥής ΕφαρgtμΟΥής 3

Tsble 6 - Rcsnmping 7ablr οΙ AppliClJtiOn 3

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕιΑ ΑΝΑ ΓΩΓΗΣ

W2LI Σημεία Εντός 19

Σημεία Εκτός

RMSE 172

Αποτέλεσμα οκ

Πfvaκας 7 - Π(νακaς Αποτελεσμάτων Eφaρμoyής ι Table 7 - Tsbe οι Results of AppJlcHiOπ3

34 Παρατηρήσεις - A1ltoιdlael - Ικτιμήσβις

Βάση του ορισμού της αναγωγής φωτογραφίας

επιπέδου αντικειμένου όσο mo επίπεδο είναι το

αντtKείμενO που απεικονίζεται σε μια φωτογραφία προς

αναγωγή τόσο πιο σωστά και μ~ μεγαλύτερη ακρίβεια j ανάγεται Αυτό φαίνεται και ( πό τις τρεις αυτές

εφαρμογές τα αποτελέσματα τους 1(α ι από το Συγιφιτικό

Πίνακα Παρατηρήσεων Ι Αποκλίσεων (πίνακας 8)

ΕΦΑΡΜΟΓΗ Ι 2 3

min ERR (cm) 4

rnax ERR (cm) 30 7 15

menERR (cm) 12 2 4

RMSE (cm) 202 020 Ι38

σχ (cω ) 770 Ι60 327

ΠΙιι(1κας 8 - ΠΙνακaς Πσρarηρήσεων Ι Αποκλίσεων Tl1ble 8 - Table ο( Observs(ons Devia tions

Στον πίνακα αυτό παρατηρε ίται ότι η δεύτερη

εφαρμογή η οποία έχει να κάνει με φωτογραφία που

απεικονίζει σχεδόν επίπεδο αντικε ίμενο (εικόνα 8) ειναι

και η εφαρμογή με τις μικρότεΡες αποκλίσεις και

σφάλματCL Η τυπική απόκλιση των xnρατηρηθε ισών

αποκλίσεων είναι μόλις l6cm ποu στην συγκεκριμένη

shy

93 Τιχν Xyov E Itn ΤΕΕ J ιrυx Ι middot Ζ L99i Tccll Chmn SciJ TCG Ι Νο 1middot2

EIKdvα 6 -Α vατoλικτj Οψη

Picture 6 - Eastιm Elevation

Εικόνα 7 -Α γηγμiνη Φωrorpαφια Α νατολook Oψrις (αναγωγή E2Q3)

Picrιιre 7 - ResampJed Image ο 8astern EJevabmiddoton (ressmpin E2Q3)

Εικόνα 8 - TμrjιJα Διmxής Οψης Picture 8 - Partof Westem Eeval1middotoD

Εικόνα 9 - Α γηΥμέγη ιιωΤΟΥΡαφ(α Διmxής Οψης (αναγωγή W2QI)

Picιure 9 - ResB1DpJed Im8ge ο Westcro ΕJeν8lJΌn (rεsamping W2QI)

Εικόνα 0 - Τμήμα Αναroλook Οψης Picturc 0 - Pιut ofEnstern Eevatioa

Etxdva 11 - Α νηγμiνη Φωτcηραφiα Τμήματο Α νατσλικτk Οψης (αναγωγή W2L)

Picb1re - Rcsampled Picturc ofPaπ σEastcro EJevation (resampe W2LI)

94 Τεχν Χρον Επισι Έκδ ΤΕΕ Τ τεVχ 1-2 1996 Tech Chrorι Sci J ΤCG l Νο Ι-2

κλίμακα αποτύπωσης είναι αρκετά ικανοποιητική

δεδομένου ότι όταν έγιναν οι μετρήσεις στο πεδίο δεν

είχαν προγραμματιστεί για τη συγκεκριμένη εργασία και

είναι επόμενο να μην την εξυπηρετεί στο έπακρο Μια πιο

οργανωμένη λήψη φωτογραφιών και μετρήσεων στο

πεδίο στα πλαίσια μιας τέτοιας συγκεκριμένης εργασίας

σίγουρα θα έδινε πολύ καλύτερα αποτελέσματα

4ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤ 0 shyΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Κλείνοντας η εργασία αυτή θα εmχειρήσει να κάνει

κάποια σχόλια στα εΠΙΤΕυχθέντα αποτελέσματα καθώς

και στο κόστος που απαιτήθηκε για την επίτευξη του

στόχου

Τα αποτελέσματα είναι αρκετά καλά για τις ανάγκες

των αποτυπώσεων όψεων των μνημείων όψεων

πολύπλοκων και όψεων απρόσιτων Μπορούν να

επιτειrχθOύν ακόμα καλύτερα αποτελέσματα φτάνει να

σχεδιαστούν οι λήψεις των φωτογραφιών με μεγαλύτερη

σχολαστικότητα και να γίνουν και ΟΙ κατάλληλες

μετρήσεις πεδίου οι οποίες να εξυπηρετούν πλφως την

αναγωγή των φωτογραφιών (να καλύπτουν την επιφάνεια

των απoτυπωμtνων τμημάτων του μνημείου να

μετρηθούν με μεγάλη προσοχή και με μεγαλύτερη

ακρίβεια)

Οι φωτογραφίες μπορούν να είναι και μεγαλύτερης

κλίμακας ώστε να παρέχον υψηλότερη διακριτική

ικανότητα και μεγαλύτερη λεπτομέρεια Η σάρωση τους

μπορεί να γίνει σε μεγαλύτερη ανάλυση και

χρησιμοποιώντας δνατότερο υπολογιστικό HARDWARE

μπορεί να- γίνει η διαχείριση τους με μεγαλύτερη ευκολία

και ταχύτητα

Στην συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε

συμβατός ΗΥ με τα εξής χαρακτηριστικά

8Mb RAM 486DX 33ΜΗΖ HDD SOOMb

και για την αναγωγή χρησιμοποιήθηκε το GIS IDRISI

Εγινε χρήση επιτραπέζιου σαρωτή με μέγιστη ανάλυση

σάρωσης 1200 dpi άγνωστης γεωμετρίας Αν ο σαρωτής

καλιμπραριστεί τότε τα αποτελέσματα θα είναι σίγουρα

καλύτερα Η επεξεργασία στις φωτογραφίες

(φιλτραρίσματα εστίαση εξάλειψη θορύβου κλπ) έγινε

με τη χρήση σνήθος SOFfWARE επεξεργασίας εικόνας

πο κυκλοφορεί στην αγορά ευρέως Ο εξοπλισμός ατός

είναι ο ελάχιστος που μπορεί να διαθέτει ένα γραφείο

σήμερα

Το κόστος εκτέλεσης φωτογραμμετρικών εργασιών

αποτύπωσης είναι πολύ μικρότερο από το κόστος

εκτέλεσης εργασιών με τα συμβατικά μέσα (τοπογραφικές μέθοδοι) και την πληθώρα μετρήσεων πο απαιτούνται

στο πεδίο Ακόμη μικρότερο είναι το κόστος (εις βάρος

της ποιότητας ως ένα βαθμό) της συγκεκριμένης εργασίας

όπου δεν απαιτείται να χρησιμοποιηθούν ακριβά και

πολύπλοκα αναλτικά φωτογραμμετρικά όργανα

ακριβείας Με την κατάλληλη προσοχή και σχεδιασμό της

έργασίας τα αποτελέσματα είναι σίγουρα ισάξια

παρέχουν περισσότερη πληροφορία και δεν είναι και

επίπονα

Η ψηφιακή αναγωγή της φωτογραφίας για τις ανάγκες bull αποτύπωσης των όψεων μνημείου έχει προχωρήσει

παραπέρα εισάγοντας έννοιες όπως ανίχνευση ακμών

(edge detection) και διανυσματοποίηση ψηφιδωτών

γραμμών (raster-to-vector conversion) Η ανηγμένη

φωτογραφία μπορεί έτσι να μετατραπεί σε ένα

διανυσματικό αρχείο μορφής DXF πχ και να

επεξεργαστεί πλέον με ένα ΠRόγραμμα CAD όπο ο

μηχανικός της αποτύπωσης να κρατήσε ι και να

κατηγοριοποιήση τα στοιχεία σε γραμμική πλέον μορφή

όπως ο ίδιος αποφασίσει [Ι]

Επίσης προχωρώντας κανείς μπορεί να πάει παραπέρα

και να εντάξει και τη χρήση ορθοφωτογραφιών στις

αποτυπώσεις των μνημείων με τη δυσκολία ότι πρέπει να

δημιουργήσει το ψηφιακό μοντέλο του ανάγλυφο της

όψης του μνημείου για να μπορεί να μετατραπεί η αρχική

του φωτογραφία σε ορθοφωτογραφία Η εργασία ατή

είνα ι πιοmiddot χρονοβόρα και με μεγαλύτερο κόστος (Ο

αναγνώστης παραπέμπεται στη βιβλιογραφία [121120Ι

Ειδικά στις εργασίες [12] περιγράφεται η χρήση

ορθοφωτογραφίας στην αποτύπωση του Φωτοδότη Η

ορθοφωτογραφία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το

διαφορικό αναγωγέα DRI της WILD Τα αποτελέσματα

ήταν αρκετά αξιόλογα αλλά η διαδικασία σχετικά πιο

χρονοβόρα και βέβαια το κόστος ενός τέτοιο εξοπλισμού

είναι αρκετά πιο μεγάλο)

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

L Αχιλλtως Γ~ ΤσOuxλαPάKη Α ΣαββΙδου Μ Ακοτύκωση

Μονής φωτοδότη Χριστού Δαναχοό Νάξο) ΔΙ1τλωμαnκή

95 Τεχν Χρον Επιστ Έχδ ΠΕ 1 τ ε-ιiχ 1middot2 1996 Tech Cbron Sci J TCG r Νο 1middot2

Fρyασ(σ - ΕρΎαστΤριο Γενικής Γεωδαισας - ΤΑΤΜ - ΕΜΠ Αθήνα

Ι99Ι

2 Axιλλtως Γ Τσουχλαράκη Α Σαββlδoυ Μ ΝΑ-ιιοτύχωση Μονής

Φωοδότη Χριστού Δανακού Νάξου ΤΕχνιιιά Χρονιιιά Α Τόμος

14 ΤΙΙΧος 3 ΑθήναΙ994

3 θοζΙχτις Ε ΠριV1ζιός Β rεωρΥό1ll0υλος Α Ή Χρήση

Διαχρονικών Δορυφορικών Εικόνων SPOT-XS και LANDSAT-TM

Υια τη δια1llΙΟΤltοση του εlδoιις Kαλλιlρ-yειας και του εμβαδού aρόσιμων

εκτάσεων Συνί3ριο Ψηφιιιή ΧΡfΟΥροφί ΦmΤοΥραμμsτρί~

Τη)scnόκησ1 - TSXvoloyiI Αχμήι ΤΒΒ Αθήνα 1994

4 ΓεωρΎόπουλος A~ Έξοπλισμός και Συστήμαα Ψηφωκής

ΦωΤοΥΡαμμετρίας Συνέδρο Ψηφlιn1 ΧαΡΟΥραία

ΦωΤΟΥρομμιρία ΤηΜαιιό1Πιση - ΤsχνολΟΥίι Αιχμής ΤΒΒ

Aθlινα 1994

5 KαΠOKιιc-ης Ε Αποτυπώσεις MνrιιεΙων και Ανασκαφών με

Μεθόδοιις MOνoεΙKOVΙKής ΦωΤΟΥΡαμμετρwς Τsχνικά Χρονικά Α

Τόμος 10 ΤΑόιιοι 3 ΑθήναI990

6 Κατσάρος ε Γιαννφης J ~Ψηφιακή ΦωΤοΥΡαμμετρ(α - ΠDώτα

Συμπεράσματα Σuνs3Ρl0 φηιοιιή Xaρτoyρoφία

ΦmfοΥραμμ~fρία Τηλcκcnόκηmι - Τ~Xvo)oyiS( Αιχμής ΤΕΒ

Αθήνα 1994

7 Μανιάτης Γ ΓιmΥΡοφlιιά Συστήματα Πληροφορών

Εkδόσεις Ζήτη ΘεσσΙνΙκηI993

8 Μπαντέκας Ι φωτOTραμμsτρία Τόμος ~1972

9 Μπαντέκας Ι Γεωρyό1roυAoς Α ΙωαννΙδης Χ ΠότσΙΟυ χ Ή

Αναλυτική ΦωΤοΥΡαμμετρw στις Αποτυπώσεις ΜντμεΙων Συνί3ριο

Σό-rxρoνIIς Μέθο30Ι λοuςcoοης και Τaιιμηρίmmιι ΜνημιίιΩν

Αρχα10λΟΥικών XoJPCOy KbullΔAιr - ΤΒε ιrM - ΣΑΤΜΒΒ

ΘεσσΙνίκηmiddot ΑΎ 0ρος1986φCOΟΥραμμCfρία ΤηλΕΛιcnόκ1Ο1-

10 Παπάς Π Παρασχάκης Ι ~ΨηφιαKO Ορθοφωτοχάρτει και

Μηφώσ Συνίδρο Ψ1φαιιή ΧαΡ1ΟΥραφία _mfoypαJiJia1pfo

Tηλ~ΚCJΚό1ιηmι - TExvoloyίS( Α1χμήι ΤΕΒ AθrναΙ994

11 ΤOUΡνάς Α Ψηφιακή ΕπεξερΥασία Εικόνας Υια την ΠαραΥωΥι

ΟρθοφωΤΟΥΡαφίαι Σuνέ3ρo Ψηιαιιή XαΡ1OTραΙ~ κα

ΤχνολοΥί5Ι Αιχμής ΤΒΒ Αθήνα 1994

12 Τσακ(ρη-Στρατή Μ ΤεXνιιdς Διαχείρισης Ψηφιακών

Εικόνων Δελτίο Γιoryρaιιcής Υ1ιηρισίαι EfPΩ1OU ΑρΤιux14Ι

BtBK3Sl Αθήνα 1992 σελ107-Ι22

13 ΠΔ 69674 eBi 301ΑI-ΙΟ-74 Περί Αμοιβών Μιτχaνικών

(Κεφ nροδιαγραφές)

14 Clatk UniversiI Y ~ GrRduate School οΙ Geography Introductioo

10 GIS mRISI Uer Ouid USA 1992 ρρ Ι8-89

15 ERDAS lnc ERDΛS FieJd Ouide Seoond ΕιΙ ί Ιίοο V75

Atl l1nta 199Ι

16 ESRL Inc CeII based Modelling WiIh GRID ARCINFO

UΙΓΊ Ouide USA 1992 ρρ 51-521

17 Jenlen J latrodactory Digital Image PrOCIllaiDg Α Remote

SlIIoιiDI PerpectitlII Prentice_Ha11 EngIewood Cliffs NJersey

ΙΒ Νονβlc K~ Rectification οι Digital Imagery Photogrmmetric

BuIiulllerίag ιt Remotlll 8eniuI νοι S8 Νο 3 March 1992 ρρ 339-

344

19 Pav1idis Th λlgorithm for Orphic aιιd ImIIll ProceIIiILI

CompuIer ScieDce Press USA 1982 ρρ 47-62 amp 317-334

20 νozίkΊS E~ Loiιsch 1 SORA-PR Α Prognιm f or Rectification οΙ

ιilted Photographs οΙ Pla[le Objects WILD Amsterdam 1982

Γλχλλόως

ΑΊΡονόμος amp Τοπογράφος Μηιmiddot ΕΜπ - Υ7tΔρ ΤΑΤΜ ΕΜΠ - Κ(τσου 2 Αθήνα 11522

90 Τε( Χρσν Επιοτ Έmiddot~δ ΤΕΕ Ι τεύχ Ι-2 1996 Tech Chron Sci J TCG Τ Νο 1-2

33 EφαpμoYι~

331 ΕφαρμΟΎή 1

Η συγκεκριμένη εφαρμογή είναι η αναγωγή

φωτογραφίας κλίμακας 1125 περίπου η οποία απεικονίζει

την ανατολική όψη της Μονής του Φωτοδότη της

συγκεκριμένης διπλωματικής (εικόνα 6)

Το άλλο δεδομένο είναι το σχέδιο της όψης αυτής σε

κλίμακα 150 Το σχέδιο ψηφιοποιείταl και εισάγεται σε

συντεταηtένες πλέον του συστήματος αναφοΡός στο

σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Η φωτογραφία σαρώνεται και τα χαρακτηριστικά της

σάρωσης είναι τα εξής

Ρί1 POImt ΤΙΡΡ

Img Dt ΤΥΡ GIY ScI (8-bit)

Width 2υο ρίχοΙ (J34cm)

Hei~~t 2063 ρίΧΙ (131 cm)

ResoJntioD 400 dpi

Η ακρίβεια που παρέχει η ψηφίδα της φωτογραφίας

είναι της τάξης των 08 εκ (σε πραγματικά μεγέθη) που

σημαίνει ότι καλύπτει τις απαιτήσεις της κλίμακας 150

της αποτύπωσης σε ακρίβεια Η ακρίβεια που δίνει η

ψηφίδα (08εκ) φυσικά ελαττώνεται λόγω των διαφόρων

σφαλμάτων που υπεισέρχονται σε όλες τις φάσεις της

εφαρμογής (μετρήσεις σφάλματα cannr σφάλματα

ψηφιοποίησης κλπ) αλλά εκτιμάται ότι με τη δέουσα

προσσχή διατηρείται εντός των ορίων της κλίμακας

αποτύπωσης Σε περιπτώσεις που η ακρίβεια αυτή δεν

ήταν ικανοποιητική η ανάλυση της φωτογραφίας

αυξάνεται χωρίς φυσικά να ξεπερνά τη διακριτική

ικανότητα της φωτογραφίας Η σαρωμένη φωτογραφία

εισάγεται στο σχεδιαστικό πρόγραμμιL

Επιλέγονται 37 σημεία ελέΎΧου (σχέδιο Ι)

διασκορπισμένα σ όλη την επιφάνεια της όψης του

μνημε(ου χαρακτηριστικά σημεία τμημάτων του μνημείου

(κορυφές πυργίσκων γωνίες παραθύρων και τ ν

γωνίες εμφανών πετρών κλπ)

Μετριούνται οι συντεταγμtνες των σημείων αυτών

τόσο στο σύστημα του σχεδίου όσο αι στο σύστημα της

φωτογραφίας

Η συγκεκριμένη όψη δεν αποτελεί ένα επiπεδα γι

αυτό υπήρχε η περίπτωση η γεωμετρική αναγωγή της

φωτογραφίας να μην εξυπηρετεί στο σύνολο της όψης και

να πρέπει να δοκιμοστεl τμηματική αναγωγή κατά

επiπεδα τμήματα (αυτός είναι καιο λόγος του μεγάλου

αριθμού σημείων ελέΎXoυ~

ΑΡΧΕΙΟ Πλήθος

Σημείων

Σημεία

EASTlCOR 5 3Ι ]9 24 25 37

EAST2COR ιο 31 ]9 24 25 37 12 32 2Ι

536

EAST3COR 37 ΟΛΑ

Π(ναιcας l - Αρχε(α Α ναΎωrής ΒφαρμΟΥής J

Table 1 - Resamping fίcs οι Appic8tion 1

Επίσης ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι ο

έλεnος της ποιότητας της γεωμετρικής επεξεργασίας

της ψηφιακής αναγωγής της φωτογραφίας Δε

διερευνάται στην παρούσα εργασία η διαφορά στις

μεθόδους ανασύνταξης της φωτογραφίαι Γίνεται

σύγκριση των διαφόρων μεθόδων γεωμετρικής

επεξεργασίας στην διαδικασία ψηφιακής αναγωγής

(Γραμμικής Τετραγωνικής Κυβικής)

Στις συγκεκριμένες εφαρμογές γίνεται χρήση

Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος με το οποίο

εκτελείται η ψηφιακή αναγωγή σε φωτογραφίες Το

εργαλείο του ΓΣΠ που χρησιμοποιείται κάνει χρήση της

πρώτης μεθόδου ανασύνταξης εικόνας της μεθόδου της

πλησιέστερης γειτνίασης

Για τον έλεγχο των απαιτήσεων σε αριθμό σημείων

από τα σημεία ελέΎΧου (37) δημιουργούνται τρία (3)

αρχεία αναγωγής (πiναKας Ι)

ΜΕΘΟΔΟΣ

ΡΙΙΕ lINEAR QUADRATIC CUBIC

Lcor E211

2 cor Ε2Ι2 E2Q2

3cor Ε2υ E2Q3 E2C3

Πfνακας 2 - Πνακας Α ναΥωΥής ΕφαρμΟΥής J

Table 2 - Resamping Table ο[AppiClllion Ι

Γίνεται αναγωγή στη φωτογραφία βάση του Πίνακα

Αναγωγής (πίνακας 2) και τα αποτελέσματα φαίνονται

στον Πίνακα των Αποτελεσμάτων (πίνακας 3)

Σημειώνεται ότι στον πίνακα 3 ως σημεία ΕΝΤΟΣ

ορίζονται τα σημεία τα οποία χρησιμοποιούνται στην

γεωμετρική αναγωγή (αντιστοίχως τα σημεία ΕΚΤΟΣ)

Τεχν Χρον ΕπΙΟΤ θιδ ΤΕΕ 1 τεύχ (-2 1996 Τιch Chron $ci J TCG Ι Νο ]-2 91

Στον ίδιο πίνακα το αποτέλεσμα ορίζεται σαν ΝΟΤ ΟΚΙ όταν αυτό απορρίπτεται (αντιστοίχως το ΟΚ

αποτέλεσμα)

Τα αποτελέσματα αυτιi (οι 6 αυτές ανηγμένες

φωτογραφίες) μπορούν μεν να ελεχθοον ως προς την

ακρίβεια τους από το τυmκό σφιiλμσ (a-apoteriori) της

αναγωγής αλλιi καλότεΡα μετρητικώς κατευθεΙαν

συγκρίνοντας τες με το σχέδιο_

Εισάγοντας τις ανηγμένες φωτογραφίες στο

σχεδιαστικό πρόγραμμα μπορεί να γίνει έλεγχος Kατιi

πόσο προσεγγίζουν ή αποκλίνουν από το τελικό σχέδιο

της αποτύπωσης

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

Ε2ΙΙ Σημεία Εντός 4

Σημεία Εκτός Ι [37]

RMSE 450

Αποτελέσματα ΝΟΤΟΚ

EZL2 Σημεία Εντός 5

Σημεία Εκτός 5 [362L24195]

RMSE 258

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

Ε2Ι3 ΣημεΙα Εντός 25

Σημεία Εκτός 12[1073614152437

3323263225]

RMSE 406

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q2 Σημεία Εντός 7

Σημεία Εκτός 3 [2Ι365]

RMSE 130

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q3 Σημεία Εντός 29

Σημεία Εκτός 8[10261432153325

37]

RMSE 253

Αποτέλεσμα ΟΚ

E2C3 Σημεία Εντός 27

Σημεία Εκτός 10

RMSE 4591

Αποτέλεσμα ΝΟΤΌΚ

Π[νακας 3- Π[νακας ΑποτελεσΡάτων Εφαρμογής Tabe 1- Tabe οΙResults IΟΓ ΑρρΙαιιίΟD J

Η αναγωγή E2Q3 η οποία είναι και απκτή φαίνεται

στην εικόνα 7 (εικόνα 7)

Στον Πίνακα Aπoτελεσμιiτων της εφαρμογής Ι

(πίνακας 3) και στους ιiλλoUς πίνακες απoτελεσμιiτων

που ακολουθούν το RMSE που εμφανίζεται υπολογίζεται

από τη σχέση

n Σ [(χ-χί)2+(Υ-Υί)2]

ί=ι RMSE= SQR ( ----------------- ) (33)

n

όπου

Χ Υ συντεταγμένες σημείων ελέγχου προ αναγωγής

ΧΙΥΙ συντεταγμένες σημεΙων ελέγχου μετιi την

αναγωγή

η σονολο σημείων ελέγχου

Οι μoνιiδες του RMSE είναι σε μεγέθη ψηφίδας (οπότε

αν πολλαπλασιαστεί με το 08εκ της εφαρμογής Ι τότε οι

μονάδες του είναι σε εκατοστά)

332 ΕφαρμοΥή 2

Στη δεόΤεΡη εφαρμογή επιλέγεται φωτογραφία που

απεικονίζει τμήμα της δυτικής όψης (περίπου το 1J2 της)

το οποίο ως μεταγενέστερο στο μνημείο διατηρείται σε

πολο καλή Kατιiσταση και επίσης είναι σχεδόν εξ

ολοκλήρου επίπεδο

Το τμήμα αυτό απεικονίζεται στη φωτογραφΙα (εικόνα

8) σε κλίμακα 155 και έχει αποτυπωθεί και σχεδιαστεί σε

κλίμακα 150

Η φωτογραφία παpoυσιιiζει πολύ έντονες κλίσεις

Σαρώνεται με χαραKτηρισΤΙKιi σιiρωσης

File Format TIFF

Image Data Type Gray ScaIe (8-bit)

Widtb 980 piΣδ1 (1245 cαι)

HiJIbt I10S piΣ1 (1403 cαι)

Rbullbullo1utlon 200 dpi

και παρέχει την απαιτούμενη ακρίβεια για την περίπτωση

της αποτύπωσης (η ψηφίδα της εΙναι 07εκ σε

πpαγμαΤΙKιi μεγέθη)

Στην περίπτωση αυτ1 επειδή η όψη ενδιαφέροντος

είναι επίπεδη δοκιμάζεται η χρήση ελάχωτων σημείων

ελέγχου οπότε επιλέγονται και μετριούνται μόνο οκτώ (8)

σημεία (σχέδιο 2)

Τεχν Χρον Επισι ΈΧδ ΤI2Ε ι 1ftl) 1middot2 19 Tct h C tιron Sn J TCG 1 Νο 1middot2 92

Η φωτογραφία (εικόνα 8) περνάει από αναγωγή με

βάση τον Πίνακα Αναγωγής της (ΠΙνακας 4)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE LINEAR QUADRATιC CUBIC

wΙcοr W2LI V2QI W2CΙ

ΠΕΥακας 4 - ΠΕνακας Α να ΥΥής Eφapμoyής 2

Tabe 4 - R8Sllmplίng Tabe οΙ Appication 2

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣτοιχεΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

W2LI Σψιiα Εντός 6

Σημε ία Εκτός 2 [46]

RM5B 438

Αποτέλεσμά ΝΟΤΟΚ

W2QI Σηιuία Εντός 8

Σ11Ιιεία Εκτός Ο

RMSE 028

Α1Ιοτέλεσμα ΟΚ

W2CΙ Σημεία εντός 7

Σημεία Εκτός Ι

RMSE 661

Α1Ι0τέλεσμα ΝΟΤΟΚ

ΠIVΑKας 5- Π(ιια~ΑποτεUσμάτωv ΕφαρμΟΥής 2 Tabe 5 - Tsbe οΙ Results οΙ Application 2

Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα

Αποτελεσμάτων (πίνακας 5) και η ανηγμένη φωτογραφία

φαίνεται στην εικόνα 9 (εικόνα 9)

333 ΒφaρμltgtΥή 3

Ως τρίτη εφαρμογή επιλέγεται να γίνει χρήση

τμηματικής αναγωγής σε τμήμα φωτογραφίας και

συγκεκριμένα της φωτογραφίας της εφαρμογής Ι (εικόνα

6) Το τμήμα αυτό (εικόνα 10) είναι σχεδόν επίπεδο και

ελέγχεται η δυνατότητα στις περιπτώσεις όπου δεν

εφαρμόζεται καθολική αναγωγή σε μια φωτογραφία να

μπορεί να αναχθεί τμηματικά

Η κλίμακα της φωτογραφίας είναι η ίδια όπως στην

εφαρμογή Ι (U25) απλώς το τμήμα που ενδιαφέρει έχει

αποκοπεί και μεγεθυνθεί ψηφιακά

Γίνεται χρήση του αρχείου αναγωγής EAST3COR και

απορρίπτονται όσα σημεία ελέγχου δεν είναι εντός του

τμήματος προς αναγωγή

Τα δεδομένα της αναγωγής φαίνονται στον Πίνακα

Αναγωγής (ΠΙνακας 6) και τα αποτελέσματα της στον

Πίνακα Αποτελεσμάτων (πίνακας 7) και στην Ανηγμένη

Εικόνα (εικόνα ΙΙ)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE

3cor

LlNEAR TICQ UADRA

WE2Q3

CUBIC

Πνσκας 6 - ΠΙνακας Α ιιαΊωΥής ΕφαρgtμΟΥής 3

Tsble 6 - Rcsnmping 7ablr οΙ AppliClJtiOn 3

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕιΑ ΑΝΑ ΓΩΓΗΣ

W2LI Σημεία Εντός 19

Σημεία Εκτός

RMSE 172

Αποτέλεσμα οκ

Πfvaκας 7 - Π(νακaς Αποτελεσμάτων Eφaρμoyής ι Table 7 - Tsbe οι Results of AppJlcHiOπ3

34 Παρατηρήσεις - A1ltoιdlael - Ικτιμήσβις

Βάση του ορισμού της αναγωγής φωτογραφίας

επιπέδου αντικειμένου όσο mo επίπεδο είναι το

αντtKείμενO που απεικονίζεται σε μια φωτογραφία προς

αναγωγή τόσο πιο σωστά και μ~ μεγαλύτερη ακρίβεια j ανάγεται Αυτό φαίνεται και ( πό τις τρεις αυτές

εφαρμογές τα αποτελέσματα τους 1(α ι από το Συγιφιτικό

Πίνακα Παρατηρήσεων Ι Αποκλίσεων (πίνακας 8)

ΕΦΑΡΜΟΓΗ Ι 2 3

min ERR (cm) 4

rnax ERR (cm) 30 7 15

menERR (cm) 12 2 4

RMSE (cm) 202 020 Ι38

σχ (cω ) 770 Ι60 327

ΠΙιι(1κας 8 - ΠΙνακaς Πσρarηρήσεων Ι Αποκλίσεων Tl1ble 8 - Table ο( Observs(ons Devia tions

Στον πίνακα αυτό παρατηρε ίται ότι η δεύτερη

εφαρμογή η οποία έχει να κάνει με φωτογραφία που

απεικονίζει σχεδόν επίπεδο αντικε ίμενο (εικόνα 8) ειναι

και η εφαρμογή με τις μικρότεΡες αποκλίσεις και

σφάλματCL Η τυπική απόκλιση των xnρατηρηθε ισών

αποκλίσεων είναι μόλις l6cm ποu στην συγκεκριμένη

shy

93 Τιχν Xyov E Itn ΤΕΕ J ιrυx Ι middot Ζ L99i Tccll Chmn SciJ TCG Ι Νο 1middot2

EIKdvα 6 -Α vατoλικτj Οψη

Picture 6 - Eastιm Elevation

Εικόνα 7 -Α γηγμiνη Φωrorpαφια Α νατολook Oψrις (αναγωγή E2Q3)

Picrιιre 7 - ResampJed Image ο 8astern EJevabmiddoton (ressmpin E2Q3)

Εικόνα 8 - TμrjιJα Διmxής Οψης Picture 8 - Partof Westem Eeval1middotoD

Εικόνα 9 - Α γηΥμέγη ιιωΤΟΥΡαφ(α Διmxής Οψης (αναγωγή W2QI)

Picιure 9 - ResB1DpJed Im8ge ο Westcro ΕJeν8lJΌn (rεsamping W2QI)

Εικόνα 0 - Τμήμα Αναroλook Οψης Picturc 0 - Pιut ofEnstern Eevatioa

Etxdva 11 - Α νηγμiνη Φωτcηραφiα Τμήματο Α νατσλικτk Οψης (αναγωγή W2L)

Picb1re - Rcsampled Picturc ofPaπ σEastcro EJevation (resampe W2LI)

94 Τεχν Χρον Επισι Έκδ ΤΕΕ Τ τεVχ 1-2 1996 Tech Chrorι Sci J ΤCG l Νο Ι-2

κλίμακα αποτύπωσης είναι αρκετά ικανοποιητική

δεδομένου ότι όταν έγιναν οι μετρήσεις στο πεδίο δεν

είχαν προγραμματιστεί για τη συγκεκριμένη εργασία και

είναι επόμενο να μην την εξυπηρετεί στο έπακρο Μια πιο

οργανωμένη λήψη φωτογραφιών και μετρήσεων στο

πεδίο στα πλαίσια μιας τέτοιας συγκεκριμένης εργασίας

σίγουρα θα έδινε πολύ καλύτερα αποτελέσματα

4ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤ 0 shyΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Κλείνοντας η εργασία αυτή θα εmχειρήσει να κάνει

κάποια σχόλια στα εΠΙΤΕυχθέντα αποτελέσματα καθώς

και στο κόστος που απαιτήθηκε για την επίτευξη του

στόχου

Τα αποτελέσματα είναι αρκετά καλά για τις ανάγκες

των αποτυπώσεων όψεων των μνημείων όψεων

πολύπλοκων και όψεων απρόσιτων Μπορούν να

επιτειrχθOύν ακόμα καλύτερα αποτελέσματα φτάνει να

σχεδιαστούν οι λήψεις των φωτογραφιών με μεγαλύτερη

σχολαστικότητα και να γίνουν και ΟΙ κατάλληλες

μετρήσεις πεδίου οι οποίες να εξυπηρετούν πλφως την

αναγωγή των φωτογραφιών (να καλύπτουν την επιφάνεια

των απoτυπωμtνων τμημάτων του μνημείου να

μετρηθούν με μεγάλη προσοχή και με μεγαλύτερη

ακρίβεια)

Οι φωτογραφίες μπορούν να είναι και μεγαλύτερης

κλίμακας ώστε να παρέχον υψηλότερη διακριτική

ικανότητα και μεγαλύτερη λεπτομέρεια Η σάρωση τους

μπορεί να γίνει σε μεγαλύτερη ανάλυση και

χρησιμοποιώντας δνατότερο υπολογιστικό HARDWARE

μπορεί να- γίνει η διαχείριση τους με μεγαλύτερη ευκολία

και ταχύτητα

Στην συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε

συμβατός ΗΥ με τα εξής χαρακτηριστικά

8Mb RAM 486DX 33ΜΗΖ HDD SOOMb

και για την αναγωγή χρησιμοποιήθηκε το GIS IDRISI

Εγινε χρήση επιτραπέζιου σαρωτή με μέγιστη ανάλυση

σάρωσης 1200 dpi άγνωστης γεωμετρίας Αν ο σαρωτής

καλιμπραριστεί τότε τα αποτελέσματα θα είναι σίγουρα

καλύτερα Η επεξεργασία στις φωτογραφίες

(φιλτραρίσματα εστίαση εξάλειψη θορύβου κλπ) έγινε

με τη χρήση σνήθος SOFfWARE επεξεργασίας εικόνας

πο κυκλοφορεί στην αγορά ευρέως Ο εξοπλισμός ατός

είναι ο ελάχιστος που μπορεί να διαθέτει ένα γραφείο

σήμερα

Το κόστος εκτέλεσης φωτογραμμετρικών εργασιών

αποτύπωσης είναι πολύ μικρότερο από το κόστος

εκτέλεσης εργασιών με τα συμβατικά μέσα (τοπογραφικές μέθοδοι) και την πληθώρα μετρήσεων πο απαιτούνται

στο πεδίο Ακόμη μικρότερο είναι το κόστος (εις βάρος

της ποιότητας ως ένα βαθμό) της συγκεκριμένης εργασίας

όπου δεν απαιτείται να χρησιμοποιηθούν ακριβά και

πολύπλοκα αναλτικά φωτογραμμετρικά όργανα

ακριβείας Με την κατάλληλη προσοχή και σχεδιασμό της

έργασίας τα αποτελέσματα είναι σίγουρα ισάξια

παρέχουν περισσότερη πληροφορία και δεν είναι και

επίπονα

Η ψηφιακή αναγωγή της φωτογραφίας για τις ανάγκες bull αποτύπωσης των όψεων μνημείου έχει προχωρήσει

παραπέρα εισάγοντας έννοιες όπως ανίχνευση ακμών

(edge detection) και διανυσματοποίηση ψηφιδωτών

γραμμών (raster-to-vector conversion) Η ανηγμένη

φωτογραφία μπορεί έτσι να μετατραπεί σε ένα

διανυσματικό αρχείο μορφής DXF πχ και να

επεξεργαστεί πλέον με ένα ΠRόγραμμα CAD όπο ο

μηχανικός της αποτύπωσης να κρατήσε ι και να

κατηγοριοποιήση τα στοιχεία σε γραμμική πλέον μορφή

όπως ο ίδιος αποφασίσει [Ι]

Επίσης προχωρώντας κανείς μπορεί να πάει παραπέρα

και να εντάξει και τη χρήση ορθοφωτογραφιών στις

αποτυπώσεις των μνημείων με τη δυσκολία ότι πρέπει να

δημιουργήσει το ψηφιακό μοντέλο του ανάγλυφο της

όψης του μνημείου για να μπορεί να μετατραπεί η αρχική

του φωτογραφία σε ορθοφωτογραφία Η εργασία ατή

είνα ι πιοmiddot χρονοβόρα και με μεγαλύτερο κόστος (Ο

αναγνώστης παραπέμπεται στη βιβλιογραφία [121120Ι

Ειδικά στις εργασίες [12] περιγράφεται η χρήση

ορθοφωτογραφίας στην αποτύπωση του Φωτοδότη Η

ορθοφωτογραφία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το

διαφορικό αναγωγέα DRI της WILD Τα αποτελέσματα

ήταν αρκετά αξιόλογα αλλά η διαδικασία σχετικά πιο

χρονοβόρα και βέβαια το κόστος ενός τέτοιο εξοπλισμού

είναι αρκετά πιο μεγάλο)

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

L Αχιλλtως Γ~ ΤσOuxλαPάKη Α ΣαββΙδου Μ Ακοτύκωση

Μονής φωτοδότη Χριστού Δαναχοό Νάξο) ΔΙ1τλωμαnκή

95 Τεχν Χρον Επιστ Έχδ ΠΕ 1 τ ε-ιiχ 1middot2 1996 Tech Cbron Sci J TCG r Νο 1middot2

Fρyασ(σ - ΕρΎαστΤριο Γενικής Γεωδαισας - ΤΑΤΜ - ΕΜΠ Αθήνα

Ι99Ι

2 Axιλλtως Γ Τσουχλαράκη Α Σαββlδoυ Μ ΝΑ-ιιοτύχωση Μονής

Φωοδότη Χριστού Δανακού Νάξου ΤΕχνιιιά Χρονιιιά Α Τόμος

14 ΤΙΙΧος 3 ΑθήναΙ994

3 θοζΙχτις Ε ΠριV1ζιός Β rεωρΥό1ll0υλος Α Ή Χρήση

Διαχρονικών Δορυφορικών Εικόνων SPOT-XS και LANDSAT-TM

Υια τη δια1llΙΟΤltοση του εlδoιις Kαλλιlρ-yειας και του εμβαδού aρόσιμων

εκτάσεων Συνί3ριο Ψηφιιιή ΧΡfΟΥροφί ΦmΤοΥραμμsτρί~

Τη)scnόκησ1 - TSXvoloyiI Αχμήι ΤΒΒ Αθήνα 1994

4 ΓεωρΎόπουλος A~ Έξοπλισμός και Συστήμαα Ψηφωκής

ΦωΤοΥΡαμμετρίας Συνέδρο Ψηφlιn1 ΧαΡΟΥραία

ΦωΤΟΥρομμιρία ΤηΜαιιό1Πιση - ΤsχνολΟΥίι Αιχμής ΤΒΒ

Aθlινα 1994

5 KαΠOKιιc-ης Ε Αποτυπώσεις MνrιιεΙων και Ανασκαφών με

Μεθόδοιις MOνoεΙKOVΙKής ΦωΤΟΥΡαμμετρwς Τsχνικά Χρονικά Α

Τόμος 10 ΤΑόιιοι 3 ΑθήναI990

6 Κατσάρος ε Γιαννφης J ~Ψηφιακή ΦωΤοΥΡαμμετρ(α - ΠDώτα

Συμπεράσματα Σuνs3Ρl0 φηιοιιή Xaρτoyρoφία

ΦmfοΥραμμ~fρία Τηλcκcnόκηmι - Τ~Xvo)oyiS( Αιχμής ΤΕΒ

Αθήνα 1994

7 Μανιάτης Γ ΓιmΥΡοφlιιά Συστήματα Πληροφορών

Εkδόσεις Ζήτη ΘεσσΙνΙκηI993

8 Μπαντέκας Ι φωτOTραμμsτρία Τόμος ~1972

9 Μπαντέκας Ι Γεωρyό1roυAoς Α ΙωαννΙδης Χ ΠότσΙΟυ χ Ή

Αναλυτική ΦωΤοΥΡαμμετρw στις Αποτυπώσεις ΜντμεΙων Συνί3ριο

Σό-rxρoνIIς Μέθο30Ι λοuςcoοης και Τaιιμηρίmmιι ΜνημιίιΩν

Αρχα10λΟΥικών XoJPCOy KbullΔAιr - ΤΒε ιrM - ΣΑΤΜΒΒ

ΘεσσΙνίκηmiddot ΑΎ 0ρος1986φCOΟΥραμμCfρία ΤηλΕΛιcnόκ1Ο1-

10 Παπάς Π Παρασχάκης Ι ~ΨηφιαKO Ορθοφωτοχάρτει και

Μηφώσ Συνίδρο Ψ1φαιιή ΧαΡ1ΟΥραφία _mfoypαJiJia1pfo

Tηλ~ΚCJΚό1ιηmι - TExvoloyίS( Α1χμήι ΤΕΒ AθrναΙ994

11 ΤOUΡνάς Α Ψηφιακή ΕπεξερΥασία Εικόνας Υια την ΠαραΥωΥι

ΟρθοφωΤΟΥΡαφίαι Σuνέ3ρo Ψηιαιιή XαΡ1OTραΙ~ κα

ΤχνολοΥί5Ι Αιχμής ΤΒΒ Αθήνα 1994

12 Τσακ(ρη-Στρατή Μ ΤεXνιιdς Διαχείρισης Ψηφιακών

Εικόνων Δελτίο Γιoryρaιιcής Υ1ιηρισίαι EfPΩ1OU ΑρΤιux14Ι

BtBK3Sl Αθήνα 1992 σελ107-Ι22

13 ΠΔ 69674 eBi 301ΑI-ΙΟ-74 Περί Αμοιβών Μιτχaνικών

(Κεφ nροδιαγραφές)

14 Clatk UniversiI Y ~ GrRduate School οΙ Geography Introductioo

10 GIS mRISI Uer Ouid USA 1992 ρρ Ι8-89

15 ERDAS lnc ERDΛS FieJd Ouide Seoond ΕιΙ ί Ιίοο V75

Atl l1nta 199Ι

16 ESRL Inc CeII based Modelling WiIh GRID ARCINFO

UΙΓΊ Ouide USA 1992 ρρ 51-521

17 Jenlen J latrodactory Digital Image PrOCIllaiDg Α Remote

SlIIoιiDI PerpectitlII Prentice_Ha11 EngIewood Cliffs NJersey

ΙΒ Νονβlc K~ Rectification οι Digital Imagery Photogrmmetric

BuIiulllerίag ιt Remotlll 8eniuI νοι S8 Νο 3 March 1992 ρρ 339-

344

19 Pav1idis Th λlgorithm for Orphic aιιd ImIIll ProceIIiILI

CompuIer ScieDce Press USA 1982 ρρ 47-62 amp 317-334

20 νozίkΊS E~ Loiιsch 1 SORA-PR Α Prognιm f or Rectification οΙ

ιilted Photographs οΙ Pla[le Objects WILD Amsterdam 1982

Γλχλλόως

ΑΊΡονόμος amp Τοπογράφος Μηιmiddot ΕΜπ - Υ7tΔρ ΤΑΤΜ ΕΜΠ - Κ(τσου 2 Αθήνα 11522

Τεχν Χρον ΕπΙΟΤ θιδ ΤΕΕ 1 τεύχ (-2 1996 Τιch Chron $ci J TCG Ι Νο ]-2 91

Στον ίδιο πίνακα το αποτέλεσμα ορίζεται σαν ΝΟΤ ΟΚΙ όταν αυτό απορρίπτεται (αντιστοίχως το ΟΚ

αποτέλεσμα)

Τα αποτελέσματα αυτιi (οι 6 αυτές ανηγμένες

φωτογραφίες) μπορούν μεν να ελεχθοον ως προς την

ακρίβεια τους από το τυmκό σφιiλμσ (a-apoteriori) της

αναγωγής αλλιi καλότεΡα μετρητικώς κατευθεΙαν

συγκρίνοντας τες με το σχέδιο_

Εισάγοντας τις ανηγμένες φωτογραφίες στο

σχεδιαστικό πρόγραμμα μπορεί να γίνει έλεγχος Kατιi

πόσο προσεγγίζουν ή αποκλίνουν από το τελικό σχέδιο

της αποτύπωσης

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

Ε2ΙΙ Σημεία Εντός 4

Σημεία Εκτός Ι [37]

RMSE 450

Αποτελέσματα ΝΟΤΟΚ

EZL2 Σημεία Εντός 5

Σημεία Εκτός 5 [362L24195]

RMSE 258

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

Ε2Ι3 ΣημεΙα Εντός 25

Σημεία Εκτός 12[1073614152437

3323263225]

RMSE 406

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q2 Σημεία Εντός 7

Σημεία Εκτός 3 [2Ι365]

RMSE 130

Αποτέλεσμα ΝΟΤΟΚ

E2Q3 Σημεία Εντός 29

Σημεία Εκτός 8[10261432153325

37]

RMSE 253

Αποτέλεσμα ΟΚ

E2C3 Σημεία Εντός 27

Σημεία Εκτός 10

RMSE 4591

Αποτέλεσμα ΝΟΤΌΚ

Π[νακας 3- Π[νακας ΑποτελεσΡάτων Εφαρμογής Tabe 1- Tabe οΙResults IΟΓ ΑρρΙαιιίΟD J

Η αναγωγή E2Q3 η οποία είναι και απκτή φαίνεται

στην εικόνα 7 (εικόνα 7)

Στον Πίνακα Aπoτελεσμιiτων της εφαρμογής Ι

(πίνακας 3) και στους ιiλλoUς πίνακες απoτελεσμιiτων

που ακολουθούν το RMSE που εμφανίζεται υπολογίζεται

από τη σχέση

n Σ [(χ-χί)2+(Υ-Υί)2]

ί=ι RMSE= SQR ( ----------------- ) (33)

n

όπου

Χ Υ συντεταγμένες σημείων ελέγχου προ αναγωγής

ΧΙΥΙ συντεταγμένες σημεΙων ελέγχου μετιi την

αναγωγή

η σονολο σημείων ελέγχου

Οι μoνιiδες του RMSE είναι σε μεγέθη ψηφίδας (οπότε

αν πολλαπλασιαστεί με το 08εκ της εφαρμογής Ι τότε οι

μονάδες του είναι σε εκατοστά)

332 ΕφαρμοΥή 2

Στη δεόΤεΡη εφαρμογή επιλέγεται φωτογραφία που

απεικονίζει τμήμα της δυτικής όψης (περίπου το 1J2 της)

το οποίο ως μεταγενέστερο στο μνημείο διατηρείται σε

πολο καλή Kατιiσταση και επίσης είναι σχεδόν εξ

ολοκλήρου επίπεδο

Το τμήμα αυτό απεικονίζεται στη φωτογραφΙα (εικόνα

8) σε κλίμακα 155 και έχει αποτυπωθεί και σχεδιαστεί σε

κλίμακα 150

Η φωτογραφία παpoυσιιiζει πολύ έντονες κλίσεις

Σαρώνεται με χαραKτηρισΤΙKιi σιiρωσης

File Format TIFF

Image Data Type Gray ScaIe (8-bit)

Widtb 980 piΣδ1 (1245 cαι)

HiJIbt I10S piΣ1 (1403 cαι)

Rbullbullo1utlon 200 dpi

και παρέχει την απαιτούμενη ακρίβεια για την περίπτωση

της αποτύπωσης (η ψηφίδα της εΙναι 07εκ σε

πpαγμαΤΙKιi μεγέθη)

Στην περίπτωση αυτ1 επειδή η όψη ενδιαφέροντος

είναι επίπεδη δοκιμάζεται η χρήση ελάχωτων σημείων

ελέγχου οπότε επιλέγονται και μετριούνται μόνο οκτώ (8)

σημεία (σχέδιο 2)

Τεχν Χρον Επισι ΈΧδ ΤI2Ε ι 1ftl) 1middot2 19 Tct h C tιron Sn J TCG 1 Νο 1middot2 92

Η φωτογραφία (εικόνα 8) περνάει από αναγωγή με

βάση τον Πίνακα Αναγωγής της (ΠΙνακας 4)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE LINEAR QUADRATιC CUBIC

wΙcοr W2LI V2QI W2CΙ

ΠΕΥακας 4 - ΠΕνακας Α να ΥΥής Eφapμoyής 2

Tabe 4 - R8Sllmplίng Tabe οΙ Appication 2

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣτοιχεΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

W2LI Σψιiα Εντός 6

Σημε ία Εκτός 2 [46]

RM5B 438

Αποτέλεσμά ΝΟΤΟΚ

W2QI Σηιuία Εντός 8

Σ11Ιιεία Εκτός Ο

RMSE 028

Α1Ιοτέλεσμα ΟΚ

W2CΙ Σημεία εντός 7

Σημεία Εκτός Ι

RMSE 661

Α1Ι0τέλεσμα ΝΟΤΟΚ

ΠIVΑKας 5- Π(ιια~ΑποτεUσμάτωv ΕφαρμΟΥής 2 Tabe 5 - Tsbe οΙ Results οΙ Application 2

Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα

Αποτελεσμάτων (πίνακας 5) και η ανηγμένη φωτογραφία

φαίνεται στην εικόνα 9 (εικόνα 9)

333 ΒφaρμltgtΥή 3

Ως τρίτη εφαρμογή επιλέγεται να γίνει χρήση

τμηματικής αναγωγής σε τμήμα φωτογραφίας και

συγκεκριμένα της φωτογραφίας της εφαρμογής Ι (εικόνα

6) Το τμήμα αυτό (εικόνα 10) είναι σχεδόν επίπεδο και

ελέγχεται η δυνατότητα στις περιπτώσεις όπου δεν

εφαρμόζεται καθολική αναγωγή σε μια φωτογραφία να

μπορεί να αναχθεί τμηματικά

Η κλίμακα της φωτογραφίας είναι η ίδια όπως στην

εφαρμογή Ι (U25) απλώς το τμήμα που ενδιαφέρει έχει

αποκοπεί και μεγεθυνθεί ψηφιακά

Γίνεται χρήση του αρχείου αναγωγής EAST3COR και

απορρίπτονται όσα σημεία ελέγχου δεν είναι εντός του

τμήματος προς αναγωγή

Τα δεδομένα της αναγωγής φαίνονται στον Πίνακα

Αναγωγής (ΠΙνακας 6) και τα αποτελέσματα της στον

Πίνακα Αποτελεσμάτων (πίνακας 7) και στην Ανηγμένη

Εικόνα (εικόνα ΙΙ)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE

3cor

LlNEAR TICQ UADRA

WE2Q3

CUBIC

Πνσκας 6 - ΠΙνακας Α ιιαΊωΥής ΕφαρgtμΟΥής 3

Tsble 6 - Rcsnmping 7ablr οΙ AppliClJtiOn 3

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕιΑ ΑΝΑ ΓΩΓΗΣ

W2LI Σημεία Εντός 19

Σημεία Εκτός

RMSE 172

Αποτέλεσμα οκ

Πfvaκας 7 - Π(νακaς Αποτελεσμάτων Eφaρμoyής ι Table 7 - Tsbe οι Results of AppJlcHiOπ3

34 Παρατηρήσεις - A1ltoιdlael - Ικτιμήσβις

Βάση του ορισμού της αναγωγής φωτογραφίας

επιπέδου αντικειμένου όσο mo επίπεδο είναι το

αντtKείμενO που απεικονίζεται σε μια φωτογραφία προς

αναγωγή τόσο πιο σωστά και μ~ μεγαλύτερη ακρίβεια j ανάγεται Αυτό φαίνεται και ( πό τις τρεις αυτές

εφαρμογές τα αποτελέσματα τους 1(α ι από το Συγιφιτικό

Πίνακα Παρατηρήσεων Ι Αποκλίσεων (πίνακας 8)

ΕΦΑΡΜΟΓΗ Ι 2 3

min ERR (cm) 4

rnax ERR (cm) 30 7 15

menERR (cm) 12 2 4

RMSE (cm) 202 020 Ι38

σχ (cω ) 770 Ι60 327

ΠΙιι(1κας 8 - ΠΙνακaς Πσρarηρήσεων Ι Αποκλίσεων Tl1ble 8 - Table ο( Observs(ons Devia tions

Στον πίνακα αυτό παρατηρε ίται ότι η δεύτερη

εφαρμογή η οποία έχει να κάνει με φωτογραφία που

απεικονίζει σχεδόν επίπεδο αντικε ίμενο (εικόνα 8) ειναι

και η εφαρμογή με τις μικρότεΡες αποκλίσεις και

σφάλματCL Η τυπική απόκλιση των xnρατηρηθε ισών

αποκλίσεων είναι μόλις l6cm ποu στην συγκεκριμένη

shy

93 Τιχν Xyov E Itn ΤΕΕ J ιrυx Ι middot Ζ L99i Tccll Chmn SciJ TCG Ι Νο 1middot2

EIKdvα 6 -Α vατoλικτj Οψη

Picture 6 - Eastιm Elevation

Εικόνα 7 -Α γηγμiνη Φωrorpαφια Α νατολook Oψrις (αναγωγή E2Q3)

Picrιιre 7 - ResampJed Image ο 8astern EJevabmiddoton (ressmpin E2Q3)

Εικόνα 8 - TμrjιJα Διmxής Οψης Picture 8 - Partof Westem Eeval1middotoD

Εικόνα 9 - Α γηΥμέγη ιιωΤΟΥΡαφ(α Διmxής Οψης (αναγωγή W2QI)

Picιure 9 - ResB1DpJed Im8ge ο Westcro ΕJeν8lJΌn (rεsamping W2QI)

Εικόνα 0 - Τμήμα Αναroλook Οψης Picturc 0 - Pιut ofEnstern Eevatioa

Etxdva 11 - Α νηγμiνη Φωτcηραφiα Τμήματο Α νατσλικτk Οψης (αναγωγή W2L)

Picb1re - Rcsampled Picturc ofPaπ σEastcro EJevation (resampe W2LI)

94 Τεχν Χρον Επισι Έκδ ΤΕΕ Τ τεVχ 1-2 1996 Tech Chrorι Sci J ΤCG l Νο Ι-2

κλίμακα αποτύπωσης είναι αρκετά ικανοποιητική

δεδομένου ότι όταν έγιναν οι μετρήσεις στο πεδίο δεν

είχαν προγραμματιστεί για τη συγκεκριμένη εργασία και

είναι επόμενο να μην την εξυπηρετεί στο έπακρο Μια πιο

οργανωμένη λήψη φωτογραφιών και μετρήσεων στο

πεδίο στα πλαίσια μιας τέτοιας συγκεκριμένης εργασίας

σίγουρα θα έδινε πολύ καλύτερα αποτελέσματα

4ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤ 0 shyΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Κλείνοντας η εργασία αυτή θα εmχειρήσει να κάνει

κάποια σχόλια στα εΠΙΤΕυχθέντα αποτελέσματα καθώς

και στο κόστος που απαιτήθηκε για την επίτευξη του

στόχου

Τα αποτελέσματα είναι αρκετά καλά για τις ανάγκες

των αποτυπώσεων όψεων των μνημείων όψεων

πολύπλοκων και όψεων απρόσιτων Μπορούν να

επιτειrχθOύν ακόμα καλύτερα αποτελέσματα φτάνει να

σχεδιαστούν οι λήψεις των φωτογραφιών με μεγαλύτερη

σχολαστικότητα και να γίνουν και ΟΙ κατάλληλες

μετρήσεις πεδίου οι οποίες να εξυπηρετούν πλφως την

αναγωγή των φωτογραφιών (να καλύπτουν την επιφάνεια

των απoτυπωμtνων τμημάτων του μνημείου να

μετρηθούν με μεγάλη προσοχή και με μεγαλύτερη

ακρίβεια)

Οι φωτογραφίες μπορούν να είναι και μεγαλύτερης

κλίμακας ώστε να παρέχον υψηλότερη διακριτική

ικανότητα και μεγαλύτερη λεπτομέρεια Η σάρωση τους

μπορεί να γίνει σε μεγαλύτερη ανάλυση και

χρησιμοποιώντας δνατότερο υπολογιστικό HARDWARE

μπορεί να- γίνει η διαχείριση τους με μεγαλύτερη ευκολία

και ταχύτητα

Στην συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε

συμβατός ΗΥ με τα εξής χαρακτηριστικά

8Mb RAM 486DX 33ΜΗΖ HDD SOOMb

και για την αναγωγή χρησιμοποιήθηκε το GIS IDRISI

Εγινε χρήση επιτραπέζιου σαρωτή με μέγιστη ανάλυση

σάρωσης 1200 dpi άγνωστης γεωμετρίας Αν ο σαρωτής

καλιμπραριστεί τότε τα αποτελέσματα θα είναι σίγουρα

καλύτερα Η επεξεργασία στις φωτογραφίες

(φιλτραρίσματα εστίαση εξάλειψη θορύβου κλπ) έγινε

με τη χρήση σνήθος SOFfWARE επεξεργασίας εικόνας

πο κυκλοφορεί στην αγορά ευρέως Ο εξοπλισμός ατός

είναι ο ελάχιστος που μπορεί να διαθέτει ένα γραφείο

σήμερα

Το κόστος εκτέλεσης φωτογραμμετρικών εργασιών

αποτύπωσης είναι πολύ μικρότερο από το κόστος

εκτέλεσης εργασιών με τα συμβατικά μέσα (τοπογραφικές μέθοδοι) και την πληθώρα μετρήσεων πο απαιτούνται

στο πεδίο Ακόμη μικρότερο είναι το κόστος (εις βάρος

της ποιότητας ως ένα βαθμό) της συγκεκριμένης εργασίας

όπου δεν απαιτείται να χρησιμοποιηθούν ακριβά και

πολύπλοκα αναλτικά φωτογραμμετρικά όργανα

ακριβείας Με την κατάλληλη προσοχή και σχεδιασμό της

έργασίας τα αποτελέσματα είναι σίγουρα ισάξια

παρέχουν περισσότερη πληροφορία και δεν είναι και

επίπονα

Η ψηφιακή αναγωγή της φωτογραφίας για τις ανάγκες bull αποτύπωσης των όψεων μνημείου έχει προχωρήσει

παραπέρα εισάγοντας έννοιες όπως ανίχνευση ακμών

(edge detection) και διανυσματοποίηση ψηφιδωτών

γραμμών (raster-to-vector conversion) Η ανηγμένη

φωτογραφία μπορεί έτσι να μετατραπεί σε ένα

διανυσματικό αρχείο μορφής DXF πχ και να

επεξεργαστεί πλέον με ένα ΠRόγραμμα CAD όπο ο

μηχανικός της αποτύπωσης να κρατήσε ι και να

κατηγοριοποιήση τα στοιχεία σε γραμμική πλέον μορφή

όπως ο ίδιος αποφασίσει [Ι]

Επίσης προχωρώντας κανείς μπορεί να πάει παραπέρα

και να εντάξει και τη χρήση ορθοφωτογραφιών στις

αποτυπώσεις των μνημείων με τη δυσκολία ότι πρέπει να

δημιουργήσει το ψηφιακό μοντέλο του ανάγλυφο της

όψης του μνημείου για να μπορεί να μετατραπεί η αρχική

του φωτογραφία σε ορθοφωτογραφία Η εργασία ατή

είνα ι πιοmiddot χρονοβόρα και με μεγαλύτερο κόστος (Ο

αναγνώστης παραπέμπεται στη βιβλιογραφία [121120Ι

Ειδικά στις εργασίες [12] περιγράφεται η χρήση

ορθοφωτογραφίας στην αποτύπωση του Φωτοδότη Η

ορθοφωτογραφία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το

διαφορικό αναγωγέα DRI της WILD Τα αποτελέσματα

ήταν αρκετά αξιόλογα αλλά η διαδικασία σχετικά πιο

χρονοβόρα και βέβαια το κόστος ενός τέτοιο εξοπλισμού

είναι αρκετά πιο μεγάλο)

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

L Αχιλλtως Γ~ ΤσOuxλαPάKη Α ΣαββΙδου Μ Ακοτύκωση

Μονής φωτοδότη Χριστού Δαναχοό Νάξο) ΔΙ1τλωμαnκή

95 Τεχν Χρον Επιστ Έχδ ΠΕ 1 τ ε-ιiχ 1middot2 1996 Tech Cbron Sci J TCG r Νο 1middot2

Fρyασ(σ - ΕρΎαστΤριο Γενικής Γεωδαισας - ΤΑΤΜ - ΕΜΠ Αθήνα

Ι99Ι

2 Axιλλtως Γ Τσουχλαράκη Α Σαββlδoυ Μ ΝΑ-ιιοτύχωση Μονής

Φωοδότη Χριστού Δανακού Νάξου ΤΕχνιιιά Χρονιιιά Α Τόμος

14 ΤΙΙΧος 3 ΑθήναΙ994

3 θοζΙχτις Ε ΠριV1ζιός Β rεωρΥό1ll0υλος Α Ή Χρήση

Διαχρονικών Δορυφορικών Εικόνων SPOT-XS και LANDSAT-TM

Υια τη δια1llΙΟΤltοση του εlδoιις Kαλλιlρ-yειας και του εμβαδού aρόσιμων

εκτάσεων Συνί3ριο Ψηφιιιή ΧΡfΟΥροφί ΦmΤοΥραμμsτρί~

Τη)scnόκησ1 - TSXvoloyiI Αχμήι ΤΒΒ Αθήνα 1994

4 ΓεωρΎόπουλος A~ Έξοπλισμός και Συστήμαα Ψηφωκής

ΦωΤοΥΡαμμετρίας Συνέδρο Ψηφlιn1 ΧαΡΟΥραία

ΦωΤΟΥρομμιρία ΤηΜαιιό1Πιση - ΤsχνολΟΥίι Αιχμής ΤΒΒ

Aθlινα 1994

5 KαΠOKιιc-ης Ε Αποτυπώσεις MνrιιεΙων και Ανασκαφών με

Μεθόδοιις MOνoεΙKOVΙKής ΦωΤΟΥΡαμμετρwς Τsχνικά Χρονικά Α

Τόμος 10 ΤΑόιιοι 3 ΑθήναI990

6 Κατσάρος ε Γιαννφης J ~Ψηφιακή ΦωΤοΥΡαμμετρ(α - ΠDώτα

Συμπεράσματα Σuνs3Ρl0 φηιοιιή Xaρτoyρoφία

ΦmfοΥραμμ~fρία Τηλcκcnόκηmι - Τ~Xvo)oyiS( Αιχμής ΤΕΒ

Αθήνα 1994

7 Μανιάτης Γ ΓιmΥΡοφlιιά Συστήματα Πληροφορών

Εkδόσεις Ζήτη ΘεσσΙνΙκηI993

8 Μπαντέκας Ι φωτOTραμμsτρία Τόμος ~1972

9 Μπαντέκας Ι Γεωρyό1roυAoς Α ΙωαννΙδης Χ ΠότσΙΟυ χ Ή

Αναλυτική ΦωΤοΥΡαμμετρw στις Αποτυπώσεις ΜντμεΙων Συνί3ριο

Σό-rxρoνIIς Μέθο30Ι λοuςcoοης και Τaιιμηρίmmιι ΜνημιίιΩν

Αρχα10λΟΥικών XoJPCOy KbullΔAιr - ΤΒε ιrM - ΣΑΤΜΒΒ

ΘεσσΙνίκηmiddot ΑΎ 0ρος1986φCOΟΥραμμCfρία ΤηλΕΛιcnόκ1Ο1-

10 Παπάς Π Παρασχάκης Ι ~ΨηφιαKO Ορθοφωτοχάρτει και

Μηφώσ Συνίδρο Ψ1φαιιή ΧαΡ1ΟΥραφία _mfoypαJiJia1pfo

Tηλ~ΚCJΚό1ιηmι - TExvoloyίS( Α1χμήι ΤΕΒ AθrναΙ994

11 ΤOUΡνάς Α Ψηφιακή ΕπεξερΥασία Εικόνας Υια την ΠαραΥωΥι

ΟρθοφωΤΟΥΡαφίαι Σuνέ3ρo Ψηιαιιή XαΡ1OTραΙ~ κα

ΤχνολοΥί5Ι Αιχμής ΤΒΒ Αθήνα 1994

12 Τσακ(ρη-Στρατή Μ ΤεXνιιdς Διαχείρισης Ψηφιακών

Εικόνων Δελτίο Γιoryρaιιcής Υ1ιηρισίαι EfPΩ1OU ΑρΤιux14Ι

BtBK3Sl Αθήνα 1992 σελ107-Ι22

13 ΠΔ 69674 eBi 301ΑI-ΙΟ-74 Περί Αμοιβών Μιτχaνικών

(Κεφ nροδιαγραφές)

14 Clatk UniversiI Y ~ GrRduate School οΙ Geography Introductioo

10 GIS mRISI Uer Ouid USA 1992 ρρ Ι8-89

15 ERDAS lnc ERDΛS FieJd Ouide Seoond ΕιΙ ί Ιίοο V75

Atl l1nta 199Ι

16 ESRL Inc CeII based Modelling WiIh GRID ARCINFO

UΙΓΊ Ouide USA 1992 ρρ 51-521

17 Jenlen J latrodactory Digital Image PrOCIllaiDg Α Remote

SlIIoιiDI PerpectitlII Prentice_Ha11 EngIewood Cliffs NJersey

ΙΒ Νονβlc K~ Rectification οι Digital Imagery Photogrmmetric

BuIiulllerίag ιt Remotlll 8eniuI νοι S8 Νο 3 March 1992 ρρ 339-

344

19 Pav1idis Th λlgorithm for Orphic aιιd ImIIll ProceIIiILI

CompuIer ScieDce Press USA 1982 ρρ 47-62 amp 317-334

20 νozίkΊS E~ Loiιsch 1 SORA-PR Α Prognιm f or Rectification οΙ

ιilted Photographs οΙ Pla[le Objects WILD Amsterdam 1982

Γλχλλόως

ΑΊΡονόμος amp Τοπογράφος Μηιmiddot ΕΜπ - Υ7tΔρ ΤΑΤΜ ΕΜΠ - Κ(τσου 2 Αθήνα 11522

Τεχν Χρον Επισι ΈΧδ ΤI2Ε ι 1ftl) 1middot2 19 Tct h C tιron Sn J TCG 1 Νο 1middot2 92

Η φωτογραφία (εικόνα 8) περνάει από αναγωγή με

βάση τον Πίνακα Αναγωγής της (ΠΙνακας 4)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE LINEAR QUADRATιC CUBIC

wΙcοr W2LI V2QI W2CΙ

ΠΕΥακας 4 - ΠΕνακας Α να ΥΥής Eφapμoyής 2

Tabe 4 - R8Sllmplίng Tabe οΙ Appication 2

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣτοιχεΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ

W2LI Σψιiα Εντός 6

Σημε ία Εκτός 2 [46]

RM5B 438

Αποτέλεσμά ΝΟΤΟΚ

W2QI Σηιuία Εντός 8

Σ11Ιιεία Εκτός Ο

RMSE 028

Α1Ιοτέλεσμα ΟΚ

W2CΙ Σημεία εντός 7

Σημεία Εκτός Ι

RMSE 661

Α1Ι0τέλεσμα ΝΟΤΟΚ

ΠIVΑKας 5- Π(ιια~ΑποτεUσμάτωv ΕφαρμΟΥής 2 Tabe 5 - Tsbe οΙ Results οΙ Application 2

Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα

Αποτελεσμάτων (πίνακας 5) και η ανηγμένη φωτογραφία

φαίνεται στην εικόνα 9 (εικόνα 9)

333 ΒφaρμltgtΥή 3

Ως τρίτη εφαρμογή επιλέγεται να γίνει χρήση

τμηματικής αναγωγής σε τμήμα φωτογραφίας και

συγκεκριμένα της φωτογραφίας της εφαρμογής Ι (εικόνα

6) Το τμήμα αυτό (εικόνα 10) είναι σχεδόν επίπεδο και

ελέγχεται η δυνατότητα στις περιπτώσεις όπου δεν

εφαρμόζεται καθολική αναγωγή σε μια φωτογραφία να

μπορεί να αναχθεί τμηματικά

Η κλίμακα της φωτογραφίας είναι η ίδια όπως στην

εφαρμογή Ι (U25) απλώς το τμήμα που ενδιαφέρει έχει

αποκοπεί και μεγεθυνθεί ψηφιακά

Γίνεται χρήση του αρχείου αναγωγής EAST3COR και

απορρίπτονται όσα σημεία ελέγχου δεν είναι εντός του

τμήματος προς αναγωγή

Τα δεδομένα της αναγωγής φαίνονται στον Πίνακα

Αναγωγής (ΠΙνακας 6) και τα αποτελέσματα της στον

Πίνακα Αποτελεσμάτων (πίνακας 7) και στην Ανηγμένη

Εικόνα (εικόνα ΙΙ)

ΜΕΘΟΔΟΣ

FILE

3cor

LlNEAR TICQ UADRA

WE2Q3

CUBIC

Πνσκας 6 - ΠΙνακας Α ιιαΊωΥής ΕφαρgtμΟΥής 3

Tsble 6 - Rcsnmping 7ablr οΙ AppliClJtiOn 3

ΑΝΑΓΩΓΗ ΣΤΟΙΧΕιΑ ΑΝΑ ΓΩΓΗΣ

W2LI Σημεία Εντός 19

Σημεία Εκτός

RMSE 172

Αποτέλεσμα οκ

Πfvaκας 7 - Π(νακaς Αποτελεσμάτων Eφaρμoyής ι Table 7 - Tsbe οι Results of AppJlcHiOπ3

34 Παρατηρήσεις - A1ltoιdlael - Ικτιμήσβις

Βάση του ορισμού της αναγωγής φωτογραφίας

επιπέδου αντικειμένου όσο mo επίπεδο είναι το

αντtKείμενO που απεικονίζεται σε μια φωτογραφία προς

αναγωγή τόσο πιο σωστά και μ~ μεγαλύτερη ακρίβεια j ανάγεται Αυτό φαίνεται και ( πό τις τρεις αυτές

εφαρμογές τα αποτελέσματα τους 1(α ι από το Συγιφιτικό

Πίνακα Παρατηρήσεων Ι Αποκλίσεων (πίνακας 8)

ΕΦΑΡΜΟΓΗ Ι 2 3

min ERR (cm) 4

rnax ERR (cm) 30 7 15

menERR (cm) 12 2 4

RMSE (cm) 202 020 Ι38

σχ (cω ) 770 Ι60 327

ΠΙιι(1κας 8 - ΠΙνακaς Πσρarηρήσεων Ι Αποκλίσεων Tl1ble 8 - Table ο( Observs(ons Devia tions

Στον πίνακα αυτό παρατηρε ίται ότι η δεύτερη

εφαρμογή η οποία έχει να κάνει με φωτογραφία που

απεικονίζει σχεδόν επίπεδο αντικε ίμενο (εικόνα 8) ειναι

και η εφαρμογή με τις μικρότεΡες αποκλίσεις και

σφάλματCL Η τυπική απόκλιση των xnρατηρηθε ισών

αποκλίσεων είναι μόλις l6cm ποu στην συγκεκριμένη

shy

93 Τιχν Xyov E Itn ΤΕΕ J ιrυx Ι middot Ζ L99i Tccll Chmn SciJ TCG Ι Νο 1middot2

EIKdvα 6 -Α vατoλικτj Οψη

Picture 6 - Eastιm Elevation

Εικόνα 7 -Α γηγμiνη Φωrorpαφια Α νατολook Oψrις (αναγωγή E2Q3)

Picrιιre 7 - ResampJed Image ο 8astern EJevabmiddoton (ressmpin E2Q3)

Εικόνα 8 - TμrjιJα Διmxής Οψης Picture 8 - Partof Westem Eeval1middotoD

Εικόνα 9 - Α γηΥμέγη ιιωΤΟΥΡαφ(α Διmxής Οψης (αναγωγή W2QI)

Picιure 9 - ResB1DpJed Im8ge ο Westcro ΕJeν8lJΌn (rεsamping W2QI)

Εικόνα 0 - Τμήμα Αναroλook Οψης Picturc 0 - Pιut ofEnstern Eevatioa

Etxdva 11 - Α νηγμiνη Φωτcηραφiα Τμήματο Α νατσλικτk Οψης (αναγωγή W2L)

Picb1re - Rcsampled Picturc ofPaπ σEastcro EJevation (resampe W2LI)

94 Τεχν Χρον Επισι Έκδ ΤΕΕ Τ τεVχ 1-2 1996 Tech Chrorι Sci J ΤCG l Νο Ι-2

κλίμακα αποτύπωσης είναι αρκετά ικανοποιητική

δεδομένου ότι όταν έγιναν οι μετρήσεις στο πεδίο δεν

είχαν προγραμματιστεί για τη συγκεκριμένη εργασία και

είναι επόμενο να μην την εξυπηρετεί στο έπακρο Μια πιο

οργανωμένη λήψη φωτογραφιών και μετρήσεων στο

πεδίο στα πλαίσια μιας τέτοιας συγκεκριμένης εργασίας

σίγουρα θα έδινε πολύ καλύτερα αποτελέσματα

4ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤ 0 shyΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Κλείνοντας η εργασία αυτή θα εmχειρήσει να κάνει

κάποια σχόλια στα εΠΙΤΕυχθέντα αποτελέσματα καθώς

και στο κόστος που απαιτήθηκε για την επίτευξη του

στόχου

Τα αποτελέσματα είναι αρκετά καλά για τις ανάγκες

των αποτυπώσεων όψεων των μνημείων όψεων

πολύπλοκων και όψεων απρόσιτων Μπορούν να

επιτειrχθOύν ακόμα καλύτερα αποτελέσματα φτάνει να

σχεδιαστούν οι λήψεις των φωτογραφιών με μεγαλύτερη

σχολαστικότητα και να γίνουν και ΟΙ κατάλληλες

μετρήσεις πεδίου οι οποίες να εξυπηρετούν πλφως την

αναγωγή των φωτογραφιών (να καλύπτουν την επιφάνεια

των απoτυπωμtνων τμημάτων του μνημείου να

μετρηθούν με μεγάλη προσοχή και με μεγαλύτερη

ακρίβεια)

Οι φωτογραφίες μπορούν να είναι και μεγαλύτερης

κλίμακας ώστε να παρέχον υψηλότερη διακριτική

ικανότητα και μεγαλύτερη λεπτομέρεια Η σάρωση τους

μπορεί να γίνει σε μεγαλύτερη ανάλυση και

χρησιμοποιώντας δνατότερο υπολογιστικό HARDWARE

μπορεί να- γίνει η διαχείριση τους με μεγαλύτερη ευκολία

και ταχύτητα

Στην συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε

συμβατός ΗΥ με τα εξής χαρακτηριστικά

8Mb RAM 486DX 33ΜΗΖ HDD SOOMb

και για την αναγωγή χρησιμοποιήθηκε το GIS IDRISI

Εγινε χρήση επιτραπέζιου σαρωτή με μέγιστη ανάλυση

σάρωσης 1200 dpi άγνωστης γεωμετρίας Αν ο σαρωτής

καλιμπραριστεί τότε τα αποτελέσματα θα είναι σίγουρα

καλύτερα Η επεξεργασία στις φωτογραφίες

(φιλτραρίσματα εστίαση εξάλειψη θορύβου κλπ) έγινε

με τη χρήση σνήθος SOFfWARE επεξεργασίας εικόνας

πο κυκλοφορεί στην αγορά ευρέως Ο εξοπλισμός ατός

είναι ο ελάχιστος που μπορεί να διαθέτει ένα γραφείο

σήμερα

Το κόστος εκτέλεσης φωτογραμμετρικών εργασιών

αποτύπωσης είναι πολύ μικρότερο από το κόστος

εκτέλεσης εργασιών με τα συμβατικά μέσα (τοπογραφικές μέθοδοι) και την πληθώρα μετρήσεων πο απαιτούνται

στο πεδίο Ακόμη μικρότερο είναι το κόστος (εις βάρος

της ποιότητας ως ένα βαθμό) της συγκεκριμένης εργασίας

όπου δεν απαιτείται να χρησιμοποιηθούν ακριβά και

πολύπλοκα αναλτικά φωτογραμμετρικά όργανα

ακριβείας Με την κατάλληλη προσοχή και σχεδιασμό της

έργασίας τα αποτελέσματα είναι σίγουρα ισάξια

παρέχουν περισσότερη πληροφορία και δεν είναι και

επίπονα

Η ψηφιακή αναγωγή της φωτογραφίας για τις ανάγκες bull αποτύπωσης των όψεων μνημείου έχει προχωρήσει

παραπέρα εισάγοντας έννοιες όπως ανίχνευση ακμών

(edge detection) και διανυσματοποίηση ψηφιδωτών

γραμμών (raster-to-vector conversion) Η ανηγμένη

φωτογραφία μπορεί έτσι να μετατραπεί σε ένα

διανυσματικό αρχείο μορφής DXF πχ και να

επεξεργαστεί πλέον με ένα ΠRόγραμμα CAD όπο ο

μηχανικός της αποτύπωσης να κρατήσε ι και να

κατηγοριοποιήση τα στοιχεία σε γραμμική πλέον μορφή

όπως ο ίδιος αποφασίσει [Ι]

Επίσης προχωρώντας κανείς μπορεί να πάει παραπέρα

και να εντάξει και τη χρήση ορθοφωτογραφιών στις

αποτυπώσεις των μνημείων με τη δυσκολία ότι πρέπει να

δημιουργήσει το ψηφιακό μοντέλο του ανάγλυφο της

όψης του μνημείου για να μπορεί να μετατραπεί η αρχική

του φωτογραφία σε ορθοφωτογραφία Η εργασία ατή

είνα ι πιοmiddot χρονοβόρα και με μεγαλύτερο κόστος (Ο

αναγνώστης παραπέμπεται στη βιβλιογραφία [121120Ι

Ειδικά στις εργασίες [12] περιγράφεται η χρήση

ορθοφωτογραφίας στην αποτύπωση του Φωτοδότη Η

ορθοφωτογραφία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το

διαφορικό αναγωγέα DRI της WILD Τα αποτελέσματα

ήταν αρκετά αξιόλογα αλλά η διαδικασία σχετικά πιο

χρονοβόρα και βέβαια το κόστος ενός τέτοιο εξοπλισμού

είναι αρκετά πιο μεγάλο)

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

L Αχιλλtως Γ~ ΤσOuxλαPάKη Α ΣαββΙδου Μ Ακοτύκωση

Μονής φωτοδότη Χριστού Δαναχοό Νάξο) ΔΙ1τλωμαnκή

95 Τεχν Χρον Επιστ Έχδ ΠΕ 1 τ ε-ιiχ 1middot2 1996 Tech Cbron Sci J TCG r Νο 1middot2

Fρyασ(σ - ΕρΎαστΤριο Γενικής Γεωδαισας - ΤΑΤΜ - ΕΜΠ Αθήνα

Ι99Ι

2 Axιλλtως Γ Τσουχλαράκη Α Σαββlδoυ Μ ΝΑ-ιιοτύχωση Μονής

Φωοδότη Χριστού Δανακού Νάξου ΤΕχνιιιά Χρονιιιά Α Τόμος

14 ΤΙΙΧος 3 ΑθήναΙ994

3 θοζΙχτις Ε ΠριV1ζιός Β rεωρΥό1ll0υλος Α Ή Χρήση

Διαχρονικών Δορυφορικών Εικόνων SPOT-XS και LANDSAT-TM

Υια τη δια1llΙΟΤltοση του εlδoιις Kαλλιlρ-yειας και του εμβαδού aρόσιμων

εκτάσεων Συνί3ριο Ψηφιιιή ΧΡfΟΥροφί ΦmΤοΥραμμsτρί~

Τη)scnόκησ1 - TSXvoloyiI Αχμήι ΤΒΒ Αθήνα 1994

4 ΓεωρΎόπουλος A~ Έξοπλισμός και Συστήμαα Ψηφωκής

ΦωΤοΥΡαμμετρίας Συνέδρο Ψηφlιn1 ΧαΡΟΥραία

ΦωΤΟΥρομμιρία ΤηΜαιιό1Πιση - ΤsχνολΟΥίι Αιχμής ΤΒΒ

Aθlινα 1994

5 KαΠOKιιc-ης Ε Αποτυπώσεις MνrιιεΙων και Ανασκαφών με

Μεθόδοιις MOνoεΙKOVΙKής ΦωΤΟΥΡαμμετρwς Τsχνικά Χρονικά Α

Τόμος 10 ΤΑόιιοι 3 ΑθήναI990

6 Κατσάρος ε Γιαννφης J ~Ψηφιακή ΦωΤοΥΡαμμετρ(α - ΠDώτα

Συμπεράσματα Σuνs3Ρl0 φηιοιιή Xaρτoyρoφία

ΦmfοΥραμμ~fρία Τηλcκcnόκηmι - Τ~Xvo)oyiS( Αιχμής ΤΕΒ

Αθήνα 1994

7 Μανιάτης Γ ΓιmΥΡοφlιιά Συστήματα Πληροφορών

Εkδόσεις Ζήτη ΘεσσΙνΙκηI993

8 Μπαντέκας Ι φωτOTραμμsτρία Τόμος ~1972

9 Μπαντέκας Ι Γεωρyό1roυAoς Α ΙωαννΙδης Χ ΠότσΙΟυ χ Ή

Αναλυτική ΦωΤοΥΡαμμετρw στις Αποτυπώσεις ΜντμεΙων Συνί3ριο

Σό-rxρoνIIς Μέθο30Ι λοuςcoοης και Τaιιμηρίmmιι ΜνημιίιΩν

Αρχα10λΟΥικών XoJPCOy KbullΔAιr - ΤΒε ιrM - ΣΑΤΜΒΒ

ΘεσσΙνίκηmiddot ΑΎ 0ρος1986φCOΟΥραμμCfρία ΤηλΕΛιcnόκ1Ο1-

10 Παπάς Π Παρασχάκης Ι ~ΨηφιαKO Ορθοφωτοχάρτει και

Μηφώσ Συνίδρο Ψ1φαιιή ΧαΡ1ΟΥραφία _mfoypαJiJia1pfo

Tηλ~ΚCJΚό1ιηmι - TExvoloyίS( Α1χμήι ΤΕΒ AθrναΙ994

11 ΤOUΡνάς Α Ψηφιακή ΕπεξερΥασία Εικόνας Υια την ΠαραΥωΥι

ΟρθοφωΤΟΥΡαφίαι Σuνέ3ρo Ψηιαιιή XαΡ1OTραΙ~ κα

ΤχνολοΥί5Ι Αιχμής ΤΒΒ Αθήνα 1994

12 Τσακ(ρη-Στρατή Μ ΤεXνιιdς Διαχείρισης Ψηφιακών

Εικόνων Δελτίο Γιoryρaιιcής Υ1ιηρισίαι EfPΩ1OU ΑρΤιux14Ι

BtBK3Sl Αθήνα 1992 σελ107-Ι22

13 ΠΔ 69674 eBi 301ΑI-ΙΟ-74 Περί Αμοιβών Μιτχaνικών

(Κεφ nροδιαγραφές)

14 Clatk UniversiI Y ~ GrRduate School οΙ Geography Introductioo

10 GIS mRISI Uer Ouid USA 1992 ρρ Ι8-89

15 ERDAS lnc ERDΛS FieJd Ouide Seoond ΕιΙ ί Ιίοο V75

Atl l1nta 199Ι

16 ESRL Inc CeII based Modelling WiIh GRID ARCINFO

UΙΓΊ Ouide USA 1992 ρρ 51-521

17 Jenlen J latrodactory Digital Image PrOCIllaiDg Α Remote

SlIIoιiDI PerpectitlII Prentice_Ha11 EngIewood Cliffs NJersey

ΙΒ Νονβlc K~ Rectification οι Digital Imagery Photogrmmetric

BuIiulllerίag ιt Remotlll 8eniuI νοι S8 Νο 3 March 1992 ρρ 339-

344

19 Pav1idis Th λlgorithm for Orphic aιιd ImIIll ProceIIiILI

CompuIer ScieDce Press USA 1982 ρρ 47-62 amp 317-334

20 νozίkΊS E~ Loiιsch 1 SORA-PR Α Prognιm f or Rectification οΙ

ιilted Photographs οΙ Pla[le Objects WILD Amsterdam 1982

Γλχλλόως

ΑΊΡονόμος amp Τοπογράφος Μηιmiddot ΕΜπ - Υ7tΔρ ΤΑΤΜ ΕΜΠ - Κ(τσου 2 Αθήνα 11522

93 Τιχν Xyov E Itn ΤΕΕ J ιrυx Ι middot Ζ L99i Tccll Chmn SciJ TCG Ι Νο 1middot2

EIKdvα 6 -Α vατoλικτj Οψη

Picture 6 - Eastιm Elevation

Εικόνα 7 -Α γηγμiνη Φωrorpαφια Α νατολook Oψrις (αναγωγή E2Q3)

Picrιιre 7 - ResampJed Image ο 8astern EJevabmiddoton (ressmpin E2Q3)

Εικόνα 8 - TμrjιJα Διmxής Οψης Picture 8 - Partof Westem Eeval1middotoD

Εικόνα 9 - Α γηΥμέγη ιιωΤΟΥΡαφ(α Διmxής Οψης (αναγωγή W2QI)

Picιure 9 - ResB1DpJed Im8ge ο Westcro ΕJeν8lJΌn (rεsamping W2QI)

Εικόνα 0 - Τμήμα Αναroλook Οψης Picturc 0 - Pιut ofEnstern Eevatioa

Etxdva 11 - Α νηγμiνη Φωτcηραφiα Τμήματο Α νατσλικτk Οψης (αναγωγή W2L)

Picb1re - Rcsampled Picturc ofPaπ σEastcro EJevation (resampe W2LI)

94 Τεχν Χρον Επισι Έκδ ΤΕΕ Τ τεVχ 1-2 1996 Tech Chrorι Sci J ΤCG l Νο Ι-2

κλίμακα αποτύπωσης είναι αρκετά ικανοποιητική

δεδομένου ότι όταν έγιναν οι μετρήσεις στο πεδίο δεν

είχαν προγραμματιστεί για τη συγκεκριμένη εργασία και

είναι επόμενο να μην την εξυπηρετεί στο έπακρο Μια πιο

οργανωμένη λήψη φωτογραφιών και μετρήσεων στο

πεδίο στα πλαίσια μιας τέτοιας συγκεκριμένης εργασίας

σίγουρα θα έδινε πολύ καλύτερα αποτελέσματα

4ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤ 0 shyΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Κλείνοντας η εργασία αυτή θα εmχειρήσει να κάνει

κάποια σχόλια στα εΠΙΤΕυχθέντα αποτελέσματα καθώς

και στο κόστος που απαιτήθηκε για την επίτευξη του

στόχου

Τα αποτελέσματα είναι αρκετά καλά για τις ανάγκες

των αποτυπώσεων όψεων των μνημείων όψεων

πολύπλοκων και όψεων απρόσιτων Μπορούν να

επιτειrχθOύν ακόμα καλύτερα αποτελέσματα φτάνει να

σχεδιαστούν οι λήψεις των φωτογραφιών με μεγαλύτερη

σχολαστικότητα και να γίνουν και ΟΙ κατάλληλες

μετρήσεις πεδίου οι οποίες να εξυπηρετούν πλφως την

αναγωγή των φωτογραφιών (να καλύπτουν την επιφάνεια

των απoτυπωμtνων τμημάτων του μνημείου να

μετρηθούν με μεγάλη προσοχή και με μεγαλύτερη

ακρίβεια)

Οι φωτογραφίες μπορούν να είναι και μεγαλύτερης

κλίμακας ώστε να παρέχον υψηλότερη διακριτική

ικανότητα και μεγαλύτερη λεπτομέρεια Η σάρωση τους

μπορεί να γίνει σε μεγαλύτερη ανάλυση και

χρησιμοποιώντας δνατότερο υπολογιστικό HARDWARE

μπορεί να- γίνει η διαχείριση τους με μεγαλύτερη ευκολία

και ταχύτητα

Στην συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε

συμβατός ΗΥ με τα εξής χαρακτηριστικά

8Mb RAM 486DX 33ΜΗΖ HDD SOOMb

και για την αναγωγή χρησιμοποιήθηκε το GIS IDRISI

Εγινε χρήση επιτραπέζιου σαρωτή με μέγιστη ανάλυση

σάρωσης 1200 dpi άγνωστης γεωμετρίας Αν ο σαρωτής

καλιμπραριστεί τότε τα αποτελέσματα θα είναι σίγουρα

καλύτερα Η επεξεργασία στις φωτογραφίες

(φιλτραρίσματα εστίαση εξάλειψη θορύβου κλπ) έγινε

με τη χρήση σνήθος SOFfWARE επεξεργασίας εικόνας

πο κυκλοφορεί στην αγορά ευρέως Ο εξοπλισμός ατός

είναι ο ελάχιστος που μπορεί να διαθέτει ένα γραφείο

σήμερα

Το κόστος εκτέλεσης φωτογραμμετρικών εργασιών

αποτύπωσης είναι πολύ μικρότερο από το κόστος

εκτέλεσης εργασιών με τα συμβατικά μέσα (τοπογραφικές μέθοδοι) και την πληθώρα μετρήσεων πο απαιτούνται

στο πεδίο Ακόμη μικρότερο είναι το κόστος (εις βάρος

της ποιότητας ως ένα βαθμό) της συγκεκριμένης εργασίας

όπου δεν απαιτείται να χρησιμοποιηθούν ακριβά και

πολύπλοκα αναλτικά φωτογραμμετρικά όργανα

ακριβείας Με την κατάλληλη προσοχή και σχεδιασμό της

έργασίας τα αποτελέσματα είναι σίγουρα ισάξια

παρέχουν περισσότερη πληροφορία και δεν είναι και

επίπονα

Η ψηφιακή αναγωγή της φωτογραφίας για τις ανάγκες bull αποτύπωσης των όψεων μνημείου έχει προχωρήσει

παραπέρα εισάγοντας έννοιες όπως ανίχνευση ακμών

(edge detection) και διανυσματοποίηση ψηφιδωτών

γραμμών (raster-to-vector conversion) Η ανηγμένη

φωτογραφία μπορεί έτσι να μετατραπεί σε ένα

διανυσματικό αρχείο μορφής DXF πχ και να

επεξεργαστεί πλέον με ένα ΠRόγραμμα CAD όπο ο

μηχανικός της αποτύπωσης να κρατήσε ι και να

κατηγοριοποιήση τα στοιχεία σε γραμμική πλέον μορφή

όπως ο ίδιος αποφασίσει [Ι]

Επίσης προχωρώντας κανείς μπορεί να πάει παραπέρα

και να εντάξει και τη χρήση ορθοφωτογραφιών στις

αποτυπώσεις των μνημείων με τη δυσκολία ότι πρέπει να

δημιουργήσει το ψηφιακό μοντέλο του ανάγλυφο της

όψης του μνημείου για να μπορεί να μετατραπεί η αρχική

του φωτογραφία σε ορθοφωτογραφία Η εργασία ατή

είνα ι πιοmiddot χρονοβόρα και με μεγαλύτερο κόστος (Ο

αναγνώστης παραπέμπεται στη βιβλιογραφία [121120Ι

Ειδικά στις εργασίες [12] περιγράφεται η χρήση

ορθοφωτογραφίας στην αποτύπωση του Φωτοδότη Η

ορθοφωτογραφία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το

διαφορικό αναγωγέα DRI της WILD Τα αποτελέσματα

ήταν αρκετά αξιόλογα αλλά η διαδικασία σχετικά πιο

χρονοβόρα και βέβαια το κόστος ενός τέτοιο εξοπλισμού

είναι αρκετά πιο μεγάλο)

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

L Αχιλλtως Γ~ ΤσOuxλαPάKη Α ΣαββΙδου Μ Ακοτύκωση

Μονής φωτοδότη Χριστού Δαναχοό Νάξο) ΔΙ1τλωμαnκή

95 Τεχν Χρον Επιστ Έχδ ΠΕ 1 τ ε-ιiχ 1middot2 1996 Tech Cbron Sci J TCG r Νο 1middot2

Fρyασ(σ - ΕρΎαστΤριο Γενικής Γεωδαισας - ΤΑΤΜ - ΕΜΠ Αθήνα

Ι99Ι

2 Axιλλtως Γ Τσουχλαράκη Α Σαββlδoυ Μ ΝΑ-ιιοτύχωση Μονής

Φωοδότη Χριστού Δανακού Νάξου ΤΕχνιιιά Χρονιιιά Α Τόμος

14 ΤΙΙΧος 3 ΑθήναΙ994

3 θοζΙχτις Ε ΠριV1ζιός Β rεωρΥό1ll0υλος Α Ή Χρήση

Διαχρονικών Δορυφορικών Εικόνων SPOT-XS και LANDSAT-TM

Υια τη δια1llΙΟΤltοση του εlδoιις Kαλλιlρ-yειας και του εμβαδού aρόσιμων

εκτάσεων Συνί3ριο Ψηφιιιή ΧΡfΟΥροφί ΦmΤοΥραμμsτρί~

Τη)scnόκησ1 - TSXvoloyiI Αχμήι ΤΒΒ Αθήνα 1994

4 ΓεωρΎόπουλος A~ Έξοπλισμός και Συστήμαα Ψηφωκής

ΦωΤοΥΡαμμετρίας Συνέδρο Ψηφlιn1 ΧαΡΟΥραία

ΦωΤΟΥρομμιρία ΤηΜαιιό1Πιση - ΤsχνολΟΥίι Αιχμής ΤΒΒ

Aθlινα 1994

5 KαΠOKιιc-ης Ε Αποτυπώσεις MνrιιεΙων και Ανασκαφών με

Μεθόδοιις MOνoεΙKOVΙKής ΦωΤΟΥΡαμμετρwς Τsχνικά Χρονικά Α

Τόμος 10 ΤΑόιιοι 3 ΑθήναI990

6 Κατσάρος ε Γιαννφης J ~Ψηφιακή ΦωΤοΥΡαμμετρ(α - ΠDώτα

Συμπεράσματα Σuνs3Ρl0 φηιοιιή Xaρτoyρoφία

ΦmfοΥραμμ~fρία Τηλcκcnόκηmι - Τ~Xvo)oyiS( Αιχμής ΤΕΒ

Αθήνα 1994

7 Μανιάτης Γ ΓιmΥΡοφlιιά Συστήματα Πληροφορών

Εkδόσεις Ζήτη ΘεσσΙνΙκηI993

8 Μπαντέκας Ι φωτOTραμμsτρία Τόμος ~1972

9 Μπαντέκας Ι Γεωρyό1roυAoς Α ΙωαννΙδης Χ ΠότσΙΟυ χ Ή

Αναλυτική ΦωΤοΥΡαμμετρw στις Αποτυπώσεις ΜντμεΙων Συνί3ριο

Σό-rxρoνIIς Μέθο30Ι λοuςcoοης και Τaιιμηρίmmιι ΜνημιίιΩν

Αρχα10λΟΥικών XoJPCOy KbullΔAιr - ΤΒε ιrM - ΣΑΤΜΒΒ

ΘεσσΙνίκηmiddot ΑΎ 0ρος1986φCOΟΥραμμCfρία ΤηλΕΛιcnόκ1Ο1-

10 Παπάς Π Παρασχάκης Ι ~ΨηφιαKO Ορθοφωτοχάρτει και

Μηφώσ Συνίδρο Ψ1φαιιή ΧαΡ1ΟΥραφία _mfoypαJiJia1pfo

Tηλ~ΚCJΚό1ιηmι - TExvoloyίS( Α1χμήι ΤΕΒ AθrναΙ994

11 ΤOUΡνάς Α Ψηφιακή ΕπεξερΥασία Εικόνας Υια την ΠαραΥωΥι

ΟρθοφωΤΟΥΡαφίαι Σuνέ3ρo Ψηιαιιή XαΡ1OTραΙ~ κα

ΤχνολοΥί5Ι Αιχμής ΤΒΒ Αθήνα 1994

12 Τσακ(ρη-Στρατή Μ ΤεXνιιdς Διαχείρισης Ψηφιακών

Εικόνων Δελτίο Γιoryρaιιcής Υ1ιηρισίαι EfPΩ1OU ΑρΤιux14Ι

BtBK3Sl Αθήνα 1992 σελ107-Ι22

13 ΠΔ 69674 eBi 301ΑI-ΙΟ-74 Περί Αμοιβών Μιτχaνικών

(Κεφ nροδιαγραφές)

14 Clatk UniversiI Y ~ GrRduate School οΙ Geography Introductioo

10 GIS mRISI Uer Ouid USA 1992 ρρ Ι8-89

15 ERDAS lnc ERDΛS FieJd Ouide Seoond ΕιΙ ί Ιίοο V75

Atl l1nta 199Ι

16 ESRL Inc CeII based Modelling WiIh GRID ARCINFO

UΙΓΊ Ouide USA 1992 ρρ 51-521

17 Jenlen J latrodactory Digital Image PrOCIllaiDg Α Remote

SlIIoιiDI PerpectitlII Prentice_Ha11 EngIewood Cliffs NJersey

ΙΒ Νονβlc K~ Rectification οι Digital Imagery Photogrmmetric

BuIiulllerίag ιt Remotlll 8eniuI νοι S8 Νο 3 March 1992 ρρ 339-

344

19 Pav1idis Th λlgorithm for Orphic aιιd ImIIll ProceIIiILI

CompuIer ScieDce Press USA 1982 ρρ 47-62 amp 317-334

20 νozίkΊS E~ Loiιsch 1 SORA-PR Α Prognιm f or Rectification οΙ

ιilted Photographs οΙ Pla[le Objects WILD Amsterdam 1982

Γλχλλόως

ΑΊΡονόμος amp Τοπογράφος Μηιmiddot ΕΜπ - Υ7tΔρ ΤΑΤΜ ΕΜΠ - Κ(τσου 2 Αθήνα 11522

94 Τεχν Χρον Επισι Έκδ ΤΕΕ Τ τεVχ 1-2 1996 Tech Chrorι Sci J ΤCG l Νο Ι-2

κλίμακα αποτύπωσης είναι αρκετά ικανοποιητική

δεδομένου ότι όταν έγιναν οι μετρήσεις στο πεδίο δεν

είχαν προγραμματιστεί για τη συγκεκριμένη εργασία και

είναι επόμενο να μην την εξυπηρετεί στο έπακρο Μια πιο

οργανωμένη λήψη φωτογραφιών και μετρήσεων στο

πεδίο στα πλαίσια μιας τέτοιας συγκεκριμένης εργασίας

σίγουρα θα έδινε πολύ καλύτερα αποτελέσματα

4ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤ 0 shyΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Κλείνοντας η εργασία αυτή θα εmχειρήσει να κάνει

κάποια σχόλια στα εΠΙΤΕυχθέντα αποτελέσματα καθώς

και στο κόστος που απαιτήθηκε για την επίτευξη του

στόχου

Τα αποτελέσματα είναι αρκετά καλά για τις ανάγκες

των αποτυπώσεων όψεων των μνημείων όψεων

πολύπλοκων και όψεων απρόσιτων Μπορούν να

επιτειrχθOύν ακόμα καλύτερα αποτελέσματα φτάνει να

σχεδιαστούν οι λήψεις των φωτογραφιών με μεγαλύτερη

σχολαστικότητα και να γίνουν και ΟΙ κατάλληλες

μετρήσεις πεδίου οι οποίες να εξυπηρετούν πλφως την

αναγωγή των φωτογραφιών (να καλύπτουν την επιφάνεια

των απoτυπωμtνων τμημάτων του μνημείου να

μετρηθούν με μεγάλη προσοχή και με μεγαλύτερη

ακρίβεια)

Οι φωτογραφίες μπορούν να είναι και μεγαλύτερης

κλίμακας ώστε να παρέχον υψηλότερη διακριτική

ικανότητα και μεγαλύτερη λεπτομέρεια Η σάρωση τους

μπορεί να γίνει σε μεγαλύτερη ανάλυση και

χρησιμοποιώντας δνατότερο υπολογιστικό HARDWARE

μπορεί να- γίνει η διαχείριση τους με μεγαλύτερη ευκολία

και ταχύτητα

Στην συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε

συμβατός ΗΥ με τα εξής χαρακτηριστικά

8Mb RAM 486DX 33ΜΗΖ HDD SOOMb

και για την αναγωγή χρησιμοποιήθηκε το GIS IDRISI

Εγινε χρήση επιτραπέζιου σαρωτή με μέγιστη ανάλυση

σάρωσης 1200 dpi άγνωστης γεωμετρίας Αν ο σαρωτής

καλιμπραριστεί τότε τα αποτελέσματα θα είναι σίγουρα

καλύτερα Η επεξεργασία στις φωτογραφίες

(φιλτραρίσματα εστίαση εξάλειψη θορύβου κλπ) έγινε

με τη χρήση σνήθος SOFfWARE επεξεργασίας εικόνας

πο κυκλοφορεί στην αγορά ευρέως Ο εξοπλισμός ατός

είναι ο ελάχιστος που μπορεί να διαθέτει ένα γραφείο

σήμερα

Το κόστος εκτέλεσης φωτογραμμετρικών εργασιών

αποτύπωσης είναι πολύ μικρότερο από το κόστος

εκτέλεσης εργασιών με τα συμβατικά μέσα (τοπογραφικές μέθοδοι) και την πληθώρα μετρήσεων πο απαιτούνται

στο πεδίο Ακόμη μικρότερο είναι το κόστος (εις βάρος

της ποιότητας ως ένα βαθμό) της συγκεκριμένης εργασίας

όπου δεν απαιτείται να χρησιμοποιηθούν ακριβά και

πολύπλοκα αναλτικά φωτογραμμετρικά όργανα

ακριβείας Με την κατάλληλη προσοχή και σχεδιασμό της

έργασίας τα αποτελέσματα είναι σίγουρα ισάξια

παρέχουν περισσότερη πληροφορία και δεν είναι και

επίπονα

Η ψηφιακή αναγωγή της φωτογραφίας για τις ανάγκες bull αποτύπωσης των όψεων μνημείου έχει προχωρήσει

παραπέρα εισάγοντας έννοιες όπως ανίχνευση ακμών

(edge detection) και διανυσματοποίηση ψηφιδωτών

γραμμών (raster-to-vector conversion) Η ανηγμένη

φωτογραφία μπορεί έτσι να μετατραπεί σε ένα

διανυσματικό αρχείο μορφής DXF πχ και να

επεξεργαστεί πλέον με ένα ΠRόγραμμα CAD όπο ο

μηχανικός της αποτύπωσης να κρατήσε ι και να

κατηγοριοποιήση τα στοιχεία σε γραμμική πλέον μορφή

όπως ο ίδιος αποφασίσει [Ι]

Επίσης προχωρώντας κανείς μπορεί να πάει παραπέρα

και να εντάξει και τη χρήση ορθοφωτογραφιών στις

αποτυπώσεις των μνημείων με τη δυσκολία ότι πρέπει να

δημιουργήσει το ψηφιακό μοντέλο του ανάγλυφο της

όψης του μνημείου για να μπορεί να μετατραπεί η αρχική

του φωτογραφία σε ορθοφωτογραφία Η εργασία ατή

είνα ι πιοmiddot χρονοβόρα και με μεγαλύτερο κόστος (Ο

αναγνώστης παραπέμπεται στη βιβλιογραφία [121120Ι

Ειδικά στις εργασίες [12] περιγράφεται η χρήση

ορθοφωτογραφίας στην αποτύπωση του Φωτοδότη Η

ορθοφωτογραφία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το

διαφορικό αναγωγέα DRI της WILD Τα αποτελέσματα

ήταν αρκετά αξιόλογα αλλά η διαδικασία σχετικά πιο

χρονοβόρα και βέβαια το κόστος ενός τέτοιο εξοπλισμού

είναι αρκετά πιο μεγάλο)

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

L Αχιλλtως Γ~ ΤσOuxλαPάKη Α ΣαββΙδου Μ Ακοτύκωση

Μονής φωτοδότη Χριστού Δαναχοό Νάξο) ΔΙ1τλωμαnκή

95 Τεχν Χρον Επιστ Έχδ ΠΕ 1 τ ε-ιiχ 1middot2 1996 Tech Cbron Sci J TCG r Νο 1middot2

Fρyασ(σ - ΕρΎαστΤριο Γενικής Γεωδαισας - ΤΑΤΜ - ΕΜΠ Αθήνα

Ι99Ι

2 Axιλλtως Γ Τσουχλαράκη Α Σαββlδoυ Μ ΝΑ-ιιοτύχωση Μονής

Φωοδότη Χριστού Δανακού Νάξου ΤΕχνιιιά Χρονιιιά Α Τόμος

14 ΤΙΙΧος 3 ΑθήναΙ994

3 θοζΙχτις Ε ΠριV1ζιός Β rεωρΥό1ll0υλος Α Ή Χρήση

Διαχρονικών Δορυφορικών Εικόνων SPOT-XS και LANDSAT-TM

Υια τη δια1llΙΟΤltοση του εlδoιις Kαλλιlρ-yειας και του εμβαδού aρόσιμων

εκτάσεων Συνί3ριο Ψηφιιιή ΧΡfΟΥροφί ΦmΤοΥραμμsτρί~

Τη)scnόκησ1 - TSXvoloyiI Αχμήι ΤΒΒ Αθήνα 1994

4 ΓεωρΎόπουλος A~ Έξοπλισμός και Συστήμαα Ψηφωκής

ΦωΤοΥΡαμμετρίας Συνέδρο Ψηφlιn1 ΧαΡΟΥραία

ΦωΤΟΥρομμιρία ΤηΜαιιό1Πιση - ΤsχνολΟΥίι Αιχμής ΤΒΒ

Aθlινα 1994

5 KαΠOKιιc-ης Ε Αποτυπώσεις MνrιιεΙων και Ανασκαφών με

Μεθόδοιις MOνoεΙKOVΙKής ΦωΤΟΥΡαμμετρwς Τsχνικά Χρονικά Α

Τόμος 10 ΤΑόιιοι 3 ΑθήναI990

6 Κατσάρος ε Γιαννφης J ~Ψηφιακή ΦωΤοΥΡαμμετρ(α - ΠDώτα

Συμπεράσματα Σuνs3Ρl0 φηιοιιή Xaρτoyρoφία

ΦmfοΥραμμ~fρία Τηλcκcnόκηmι - Τ~Xvo)oyiS( Αιχμής ΤΕΒ

Αθήνα 1994

7 Μανιάτης Γ ΓιmΥΡοφlιιά Συστήματα Πληροφορών

Εkδόσεις Ζήτη ΘεσσΙνΙκηI993

8 Μπαντέκας Ι φωτOTραμμsτρία Τόμος ~1972

9 Μπαντέκας Ι Γεωρyό1roυAoς Α ΙωαννΙδης Χ ΠότσΙΟυ χ Ή

Αναλυτική ΦωΤοΥΡαμμετρw στις Αποτυπώσεις ΜντμεΙων Συνί3ριο

Σό-rxρoνIIς Μέθο30Ι λοuςcoοης και Τaιιμηρίmmιι ΜνημιίιΩν

Αρχα10λΟΥικών XoJPCOy KbullΔAιr - ΤΒε ιrM - ΣΑΤΜΒΒ

ΘεσσΙνίκηmiddot ΑΎ 0ρος1986φCOΟΥραμμCfρία ΤηλΕΛιcnόκ1Ο1-

10 Παπάς Π Παρασχάκης Ι ~ΨηφιαKO Ορθοφωτοχάρτει και

Μηφώσ Συνίδρο Ψ1φαιιή ΧαΡ1ΟΥραφία _mfoypαJiJia1pfo

Tηλ~ΚCJΚό1ιηmι - TExvoloyίS( Α1χμήι ΤΕΒ AθrναΙ994

11 ΤOUΡνάς Α Ψηφιακή ΕπεξερΥασία Εικόνας Υια την ΠαραΥωΥι

ΟρθοφωΤΟΥΡαφίαι Σuνέ3ρo Ψηιαιιή XαΡ1OTραΙ~ κα

ΤχνολοΥί5Ι Αιχμής ΤΒΒ Αθήνα 1994

12 Τσακ(ρη-Στρατή Μ ΤεXνιιdς Διαχείρισης Ψηφιακών

Εικόνων Δελτίο Γιoryρaιιcής Υ1ιηρισίαι EfPΩ1OU ΑρΤιux14Ι

BtBK3Sl Αθήνα 1992 σελ107-Ι22

13 ΠΔ 69674 eBi 301ΑI-ΙΟ-74 Περί Αμοιβών Μιτχaνικών

(Κεφ nροδιαγραφές)

14 Clatk UniversiI Y ~ GrRduate School οΙ Geography Introductioo

10 GIS mRISI Uer Ouid USA 1992 ρρ Ι8-89

15 ERDAS lnc ERDΛS FieJd Ouide Seoond ΕιΙ ί Ιίοο V75

Atl l1nta 199Ι

16 ESRL Inc CeII based Modelling WiIh GRID ARCINFO

UΙΓΊ Ouide USA 1992 ρρ 51-521

17 Jenlen J latrodactory Digital Image PrOCIllaiDg Α Remote

SlIIoιiDI PerpectitlII Prentice_Ha11 EngIewood Cliffs NJersey

ΙΒ Νονβlc K~ Rectification οι Digital Imagery Photogrmmetric

BuIiulllerίag ιt Remotlll 8eniuI νοι S8 Νο 3 March 1992 ρρ 339-

344

19 Pav1idis Th λlgorithm for Orphic aιιd ImIIll ProceIIiILI

CompuIer ScieDce Press USA 1982 ρρ 47-62 amp 317-334

20 νozίkΊS E~ Loiιsch 1 SORA-PR Α Prognιm f or Rectification οΙ

ιilted Photographs οΙ Pla[le Objects WILD Amsterdam 1982

Γλχλλόως

ΑΊΡονόμος amp Τοπογράφος Μηιmiddot ΕΜπ - Υ7tΔρ ΤΑΤΜ ΕΜΠ - Κ(τσου 2 Αθήνα 11522

95 Τεχν Χρον Επιστ Έχδ ΠΕ 1 τ ε-ιiχ 1middot2 1996 Tech Cbron Sci J TCG r Νο 1middot2

Fρyασ(σ - ΕρΎαστΤριο Γενικής Γεωδαισας - ΤΑΤΜ - ΕΜΠ Αθήνα

Ι99Ι

2 Axιλλtως Γ Τσουχλαράκη Α Σαββlδoυ Μ ΝΑ-ιιοτύχωση Μονής

Φωοδότη Χριστού Δανακού Νάξου ΤΕχνιιιά Χρονιιιά Α Τόμος

14 ΤΙΙΧος 3 ΑθήναΙ994

3 θοζΙχτις Ε ΠριV1ζιός Β rεωρΥό1ll0υλος Α Ή Χρήση

Διαχρονικών Δορυφορικών Εικόνων SPOT-XS και LANDSAT-TM

Υια τη δια1llΙΟΤltοση του εlδoιις Kαλλιlρ-yειας και του εμβαδού aρόσιμων

εκτάσεων Συνί3ριο Ψηφιιιή ΧΡfΟΥροφί ΦmΤοΥραμμsτρί~

Τη)scnόκησ1 - TSXvoloyiI Αχμήι ΤΒΒ Αθήνα 1994

4 ΓεωρΎόπουλος A~ Έξοπλισμός και Συστήμαα Ψηφωκής

ΦωΤοΥΡαμμετρίας Συνέδρο Ψηφlιn1 ΧαΡΟΥραία

ΦωΤΟΥρομμιρία ΤηΜαιιό1Πιση - ΤsχνολΟΥίι Αιχμής ΤΒΒ

Aθlινα 1994

5 KαΠOKιιc-ης Ε Αποτυπώσεις MνrιιεΙων και Ανασκαφών με

Μεθόδοιις MOνoεΙKOVΙKής ΦωΤΟΥΡαμμετρwς Τsχνικά Χρονικά Α

Τόμος 10 ΤΑόιιοι 3 ΑθήναI990

6 Κατσάρος ε Γιαννφης J ~Ψηφιακή ΦωΤοΥΡαμμετρ(α - ΠDώτα

Συμπεράσματα Σuνs3Ρl0 φηιοιιή Xaρτoyρoφία

ΦmfοΥραμμ~fρία Τηλcκcnόκηmι - Τ~Xvo)oyiS( Αιχμής ΤΕΒ

Αθήνα 1994

7 Μανιάτης Γ ΓιmΥΡοφlιιά Συστήματα Πληροφορών

Εkδόσεις Ζήτη ΘεσσΙνΙκηI993

8 Μπαντέκας Ι φωτOTραμμsτρία Τόμος ~1972

9 Μπαντέκας Ι Γεωρyό1roυAoς Α ΙωαννΙδης Χ ΠότσΙΟυ χ Ή

Αναλυτική ΦωΤοΥΡαμμετρw στις Αποτυπώσεις ΜντμεΙων Συνί3ριο

Σό-rxρoνIIς Μέθο30Ι λοuςcoοης και Τaιιμηρίmmιι ΜνημιίιΩν

Αρχα10λΟΥικών XoJPCOy KbullΔAιr - ΤΒε ιrM - ΣΑΤΜΒΒ

ΘεσσΙνίκηmiddot ΑΎ 0ρος1986φCOΟΥραμμCfρία ΤηλΕΛιcnόκ1Ο1-

10 Παπάς Π Παρασχάκης Ι ~ΨηφιαKO Ορθοφωτοχάρτει και

Μηφώσ Συνίδρο Ψ1φαιιή ΧαΡ1ΟΥραφία _mfoypαJiJia1pfo

Tηλ~ΚCJΚό1ιηmι - TExvoloyίS( Α1χμήι ΤΕΒ AθrναΙ994

11 ΤOUΡνάς Α Ψηφιακή ΕπεξερΥασία Εικόνας Υια την ΠαραΥωΥι

ΟρθοφωΤΟΥΡαφίαι Σuνέ3ρo Ψηιαιιή XαΡ1OTραΙ~ κα

ΤχνολοΥί5Ι Αιχμής ΤΒΒ Αθήνα 1994

12 Τσακ(ρη-Στρατή Μ ΤεXνιιdς Διαχείρισης Ψηφιακών

Εικόνων Δελτίο Γιoryρaιιcής Υ1ιηρισίαι EfPΩ1OU ΑρΤιux14Ι

BtBK3Sl Αθήνα 1992 σελ107-Ι22

13 ΠΔ 69674 eBi 301ΑI-ΙΟ-74 Περί Αμοιβών Μιτχaνικών

(Κεφ nροδιαγραφές)

14 Clatk UniversiI Y ~ GrRduate School οΙ Geography Introductioo

10 GIS mRISI Uer Ouid USA 1992 ρρ Ι8-89

15 ERDAS lnc ERDΛS FieJd Ouide Seoond ΕιΙ ί Ιίοο V75

Atl l1nta 199Ι

16 ESRL Inc CeII based Modelling WiIh GRID ARCINFO

UΙΓΊ Ouide USA 1992 ρρ 51-521

17 Jenlen J latrodactory Digital Image PrOCIllaiDg Α Remote

SlIIoιiDI PerpectitlII Prentice_Ha11 EngIewood Cliffs NJersey

ΙΒ Νονβlc K~ Rectification οι Digital Imagery Photogrmmetric

BuIiulllerίag ιt Remotlll 8eniuI νοι S8 Νο 3 March 1992 ρρ 339-

344

19 Pav1idis Th λlgorithm for Orphic aιιd ImIIll ProceIIiILI

CompuIer ScieDce Press USA 1982 ρρ 47-62 amp 317-334

20 νozίkΊS E~ Loiιsch 1 SORA-PR Α Prognιm f or Rectification οΙ

ιilted Photographs οΙ Pla[le Objects WILD Amsterdam 1982

Γλχλλόως

ΑΊΡονόμος amp Τοπογράφος Μηιmiddot ΕΜπ - Υ7tΔρ ΤΑΤΜ ΕΜΠ - Κ(τσου 2 Αθήνα 11522

96 Τεχν Xρov ΕπιΟΤ Έκδ ΤΙ2Ε Ι τεύχ 1middot2 1996 Tcch Cltron Sci J TCG 1 Νο 1-2

ΕXtended Summary

Using a GIS for Resampling Digital Images ίη Surveying Elevations οί Monuments The Case οί Fotodotis at Naxos Island

GACHILLEOS Rural amp Survey ing Eng ΝΤυΑ

Abstract

LΠ chis p8~Γ Βl efforl ίι made ΟΤ using a GSs Digita mage

Resamping 100 [ΟΤ the needs ο IυnιByίΠK monuments

elev8tions Α report 10 the εχiιΙίπκ melhods [or Digita mage

Resamping BlId folfow οπ a Cl1sε-stυdΥ οΙ a survered monument

ίι checked or resuΙs companson The results an eyaluJIed ond

Με problems that appear 8re confined Αι lhe end οΙ the arιice

conclusions 8fJd suggesIΌDS 8ΓΒ made [στ extra dJgia techniques

ο image processing 0 be paced among the exIsting ones σΓ

mODUflJents surveying

1 INTRODUCTION The eνoiution of Digital Photogrammetry ίη nowadays

ίη combina tion with the development of computers and

digi tal technology pushes researc hers towards the use of

Digital Imagery

The conversion of conventionaI images ιο digital

(scanning) is today a matter of routine The avoidance of

the dark- room correlated with the οη-Ιίηε ιran s fer of

the image to the computer decreases the sum of errors ίη

the process and increases the quality of the expected resuIt

[4]

DigitaI Photogramrnetry a1so reduces the amount of

field-work and office-work which is demanded as ίι

imports auιomation aud uses of high level technoIogy The

purpose of this ρβρετ is Ιο examine ίη a case-sιudy

approach the usefulness of Digital lmage Resamplίng to

the survey ing of monuments e levations Js the method

able ιο obliterate the non-normal image angles of the

exterior orientation (ω φ κ) and give a satisfactory result

Can ίι reach the needs of accuracy οΓ the survey Can ίι

comρetent the approved and wide-used phoιogrammetric

methods [ΒΡ

These are questions that this paper is going ιο try for

θΠ answer

2 THEORETICAL BACKGROUND Ι π a si mpIified approach θΠ image can be considered 10

be a matri x of ΜΝ linesco lumns with its e Iements

representing Ιση of grey usual1y 0-255 (picture Ι) [6Ι

Each element of the matrΊX (ρίχεl) has certain

dimensioDs (the same ιll ονετ the irnage-rnatrix) that

speclfy the resolution of the image The accuracy of

processing the image is a function of this resolutioη

moreover of the images scale

Απ eievation of a monument that is shown οη an image

is consisted of pixels The pIane that bes t-fi ts the

εΙενβιίοn need to be turned Ιο aιtach the ΟΧΥ plane of

the images co-ordinated system

The p-ixels of the object have ιο be transformed (picture

2) ίπ a way of changing co-ordinates and scaIe but keeping

their grey- tone value ίη order to continue co nsis ting the

object

UsuaIIy the reIatίon of correspondence between the

pixels of the two images (o ri gina I-resamρled) is not 1 to Ι

with the [esult of loosi ng ίη some cases pi-e )s and ίη

other cases having the creation of new ones This problem

is solved with techniques that exist 8nd al they do is

reconstruct the image during the resampling progress

The DigitaI Image ResampIing fo Ilows two steps (ί) The

Geometric Image ResampI ing and (ίί) the Image

Reconstruction [171

21 Oomtric Imag Rbullbullampling

Αη object that is consis ted of pixels ca n be existed ίπ

SubnIirtcd Fcb 27 1995 Accepled Dec 19 1995

97 Τεχν Χρον Επιοτ Έκδ τεΕ Ι τεύχ Ί-2 J996 Tech Chron Sci J TCG Ι Νο 1-2

even co-ordinated sYstem Α Geometric Resarnpling is

nothing more than the function that joins with α ΌΝΕ ΙΟ

ΟΝΕ relation the two systems Ιη ΟυΓ case is the function

that joins the objects Real World co-ordinates with the

objects Image co-ordinates Three functions are usually

used [12141516]

221 Linear Re8ampling

Α First Order Polynomil ί used (equtions 21) Three

(3) points are needed for the calcultion of the

coefficients Usually more ροίηΙ are used [31415] and the

ιeast Square Method (LSM) ί used This function

presupposes that the object is completeIy ρlΒΠΒΓ otherwise

a higher order f unction is used

222 Qudrtlc Rbullbullampling

The PolynomiaI that is used is a Second Order one

(equations 22) Usually mote than ten ( 10) ΡοίηΙ ore

used using the LMS [31415~

223 Cubic ReIampling

Α Third Order Polynomial (equations 23) with more

th8n twenty (20) ροίηΙ re used (plus LMS) [31415]

224 About the Three Functionl

The Resampling Method sets the consideration of the

object ιο be ρΙβηβΓ Ιπ cases that the object does not

follow the consideration ΡΒΓιίβΙ resamplίng to its ΡΙθηβΓ

parts is applied

The choice οΓ the polynomial ιο be used is a function οΓ

the complexity of the object shown οη the image High

order poIynomiaIs result computer computationaI delay

and compIicated resuIts for visual judgemenL

23 Img RconsIruction

After the geometric resampIing function is created the

Image Reconstruction takes ptace BeC8use the pixels of

the two co-ordinated systerns do not follow a relation of

ΌΝΕ Ιο ΟΝΕ (picture 2) θ method of Interpolation ί

used There are three such me thods

231 Nearest NelIhbour Method

For every pixel οη the resampIed image its location οη

the original image is calculated and θamp a value of grey-tone

ί ί taken the nearesI pixels value (picture 3) (15 16]

As there is πο interpolation πο new values θΓε

produced According 10 this the method ί fot cases where

categorised data exist and the appearance of new

categories is ΩΟ acceptable

232 Βiιίηbullbullι Mtbod

The four surrouπdiπg pixels οη the original image are

taken and the pΊXeIs grey-tone vaIue is calculated using

the distnce weighted funcIion (picΙUre 4) [1516] The

method smoothes the final image compared to the original

and ίι is good for cases where a continuous phenomenon is

shown οη the image

233 Bicubic Mtbod

The same way as the bilίπear method using the sixteen

surrounding pixeIs aπd a third order ροlΥηοωίβl (picture 5)

[1516~

(ι ίs a time-costing method but produces better resuIts

thaπ the biIinear method under some coπs iderations

[3121516]

3 METHOD - APPLICA TIONS shyAPPARATUS

31 MeIhod

Ιη the applications that fol1ow real data are used from

an existing surveying of a monument It is about the

ΙPotodotisII monastery at Naxos Island a projec t that is a

diploma thesis of a team (including the auιhor) submitted

ίη March 199Ι [Ι]

The drawings that were used as the control materiaI

were digitized carefully The phoιographs were scanned

paying attention so that the resolution is satisfactory for

the demaπded accuracy Control points are select and

measured both οη the drawiπg and οη the image

Using these data the image resampling takes place and

the necessory checking ore made οη the results ιο examine

the qU81ity of the method

32 AppUoatlon

321 AppIloatlon Ι

Αη image of scale 1125 is used for the ea8tern elevation

of the monument (picture 6) The accuracy of the plxel οη

the image ί 08 cm which ί below the demanded for the

9amp

οοτωίπmiddot ΙUrveying Thirty-seve (37) cοηΙτοlρσίπΙ τ

iιIeasured (drmiddotwing Ι)

m ιh lltree aρplication1 11 tlie g6όrnetric ίΜΚ

mpiing rothods τ checkeιi AlSo ίι ί checked the

ιamand (οτ cοηΙτοΙ-ρσίπΙ so (ΤΟΜ the 37 CP three CPshy

nle τ crald ΙIblel~

Α Gιss jιρl Module ί WΙoo and becA~ιe the

part κω ίιτbullbull ι Ihe rJCbmiddot ί nroll~ the geometri~

illlag τnφΙίRg o~y Ihe neareιt-neighhour method ί

u_d (or the recοΛiιrucιίοn

The resmpling ΙBιe ρΙοco middot bsιιd οπ Ihe Rempling

Table (Iable 2) ad ιΜ middotreulιs τ hown ίπ th Rsultamp

Table (tbl 3)

The accepted ΙθomρIed imaJ ί Ihe EZQ3 όπιgt Ίhaι ίο

shown (picιur~ ~

322 ApplicIίtlon 2

Ιπ this application θΠ image showing a middot part o-f the

western elevation is used The scaie ί5 aΡΡrΟΧίmateίΥ 155

This pι~ι is shown Ιο be a recovery ίι ίΒ ίπ a very goOcιr

condition and almost completely ρΙΒίη (picture 8) a reasοή

IhaI encourages Ihe υ οι OΙjι eighI (ΙΙ) Ι cooιrol- poiπΊS

(drwing 2) ΙL

The image is resampled according Ιο the Resampling

Tble (Iable 4) and Ihe results τ shown ίπ Ihe ReSulιs

Tablemiddot (ιsble middot5jo Tb~ acceμIed ~smpled ίmιιK~ ίο ίΠΒΚθ

W2QL6picιure 9) Η

333 λρρΙlcιίίαΩ3 Ι Ι το bull

Ι ~ ΙΙ Ι l Ι Ι ι Ι Ι r ι ) Ιπ Ihis Ihird pplicaIion ρτιίΙ imge resampling ίο ι

cttsen ~o 111118 inodefJ10 clteck the- posιIblliIY 16 be gtJ ιιωιlη Ι ι middot1 bull

helpfuI ίο cases where Ihe complete image resmpling ίο 1 ι Ι Η

πο satiBfmiddotactQry 11

Α Ρ8ΤΙ οί l1age ρΙ applicaIion Ι ί ue here showing a

pI8ne ΡΒτΙ f Ι-herfIIΨ middot el~VJltίpn (pίcιυτ ΙΟλ The

im8ges sιale r i1lt IbeaamQ The EAST3C9R resampling fiι

ίο used with all Ihe conIrol ρoints wίthil Iha presenιed

8Τ (tble 6 Ible 7 picture I~ tt 34 OboervatioIII - Deviatioll8 - BV1Il11atiou

ι r 11 dλcbtli8~~ ( ( Ι i ι ϊ -1 ι ι

tht themore plne the object thebet reSυlt arter image

resmpJing Tb resuH bull bull τ compared evaluated aιld the

dνilion f rQm the teaIiIy (1 OUf case the sUΤveYIng

drawig) Τθ shown ίπ tne Table of obSera1l0ns

DejtiOM (Iiιble 8) ΑΡΡΙίdΙίΟή πο 2 is Ihe ont wίth Ihe

beI resulI ad Ihe less RMSE nd sIaiidιiid [)~iaIiOil

Error (SDE = 16 cm) u

4 JιEMARK$- CΟΝςΙU~ΙQΝ~- SQ00BSTlONS

The τυlιs οΙ Ibi shόtI-linle relearCh show Ihat digiIal

image ltθΟΟΜΡliπκ is a ~heapi (βll abd saIisfCIory method

which can sol-ve ΡrοbΙems ίη menutrtent -surveying i1l

cses whre Ihe eΙeνιtίόπ ιτ compJ1Cated ΌΓ

unapproachable and of coυτ besI resulιs can be hi~v9

ίΕ ιhe eIevations ore pIanes οι ρβιιίβ] p)IInes With a better

managemen nd plιίning of ίJι phbrograιhing and

measuring Ihe Coήιιοl Ί)bίιΙs οπ fieιI Ihe ~όIι αiiιId bι

much better and accurate Ι 111 f

The apprluS Ihat wa used ws a PC 486Igtx 8Μ1

Ram and 500Mb ΗΌΌ (οτ Ihe torge of data (easy

Ccessible appftus ιοwadΦ)λ~ fοτ fte oft)[ re the

IDRIsr σrS wuuseιf 1(1) ιι [π ι

The cosI of doing Ι cturνJfi1j using ~~e imalf

resampling method is much more lower than the ) J 111 ~

convenIIonal ιneIhods

The DigΙI1 IπiιigeRmp1inamp urider Ih6 iieeds ~ Ι sht~eyin~ mοήbm~nt~ ltl ί s exteJded) and imports Ηιeaiίίή~ 5uch 08 edge-detection and raster-to-vector c(nversi6ri Ίrbe es~Ίs go sIraig~ I ί~ cΆi9 rιre where Ihe

Je~(tor ata1 now ιfaη (~ sριϊ into ~ayers and caegoriJs ι Ι Ι Hj r ι 11 ι r Ι ~ ι 1 ι

and beIIer mnagement can be applIed dependIng οπ the ΗΓ ~ ιι 111 - i - Jil ΓJΓrn

needs of Ihe sureYIng

AJso the meaning of orthophoto is reasonable 10 be

adapted for the surveying of ίhbJΌ~tn(πιιs me-ans thil

the ΌίKίιal middot rrraifι ModιolQf tho rQopum_nls eleνa1ion

shouldmiddot be coruιlruct-ed Jt is Π)Ore t tίαιe-eοnSUΠ1ίng

tecbοίque more exρensiN nd pecial sofIware is nee(jeΙ

OΙcoιmιe th reauts are ιmtch roote ιcιrJaIe ndiVtbe

method is ησΙ restricted)to ptanIIirI objcct~ tr1] Ι 11 l(J dJ~M uodd ΙΥ Ι bullbull

i1 Ι J Ι Ι

1111 Ι 1 j 11

ι ι

ΙLL

RUfal amp Surveying Eng NTUA - PhD Candidate Dept of RuraI amp Surveying Eng NTUA 2 Kitsou Str Athens 11522

1

9amp

οοτωίπmiddot ΙUrveying Thirty-seve (37) cοηΙτοlρσίπΙ τ

iιIeasured (drmiddotwing Ι)

m ιh lltree aρplication1 11 tlie g6όrnetric ίΜΚ

mpiing rothods τ checkeιi AlSo ίι ί checked the

ιamand (οτ cοηΙτοΙ-ρσίπΙ so (ΤΟΜ the 37 CP three CPshy

nle τ crald ΙIblel~

Α Gιss jιρl Module ί WΙoo and becA~ιe the

part κω ίιτbullbull ι Ihe rJCbmiddot ί nroll~ the geometri~

illlag τnφΙίRg o~y Ihe neareιt-neighhour method ί

u_d (or the recοΛiιrucιίοn

The resmpling ΙBιe ρΙοco middot bsιιd οπ Ihe Rempling

Table (Iable 2) ad ιΜ middotreulιs τ hown ίπ th Rsultamp

Table (tbl 3)

The accepted ΙθomρIed imaJ ί Ihe EZQ3 όπιgt Ίhaι ίο

shown (picιur~ ~

322 ApplicIίtlon 2

Ιπ this application θΠ image showing a middot part o-f the

western elevation is used The scaie ί5 aΡΡrΟΧίmateίΥ 155

This pι~ι is shown Ιο be a recovery ίι ίΒ ίπ a very goOcιr

condition and almost completely ρΙΒίη (picture 8) a reasοή

IhaI encourages Ihe υ οι OΙjι eighI (ΙΙ) Ι cooιrol- poiπΊS

(drwing 2) ΙL

The image is resampled according Ιο the Resampling

Tble (Iable 4) and Ihe results τ shown ίπ Ihe ReSulιs

Tablemiddot (ιsble middot5jo Tb~ acceμIed ~smpled ίmιιK~ ίο ίΠΒΚθ

W2QL6picιure 9) Η

333 λρρΙlcιίίαΩ3 Ι Ι το bull

Ι ~ ΙΙ Ι l Ι Ι ι Ι Ι r ι ) Ιπ Ihis Ihird pplicaIion ρτιίΙ imge resampling ίο ι

cttsen ~o 111118 inodefJ10 clteck the- posιIblliIY 16 be gtJ ιιωιlη Ι ι middot1 bull

helpfuI ίο cases where Ihe complete image resmpling ίο 1 ι Ι Η

πο satiBfmiddotactQry 11

Α Ρ8ΤΙ οί l1age ρΙ applicaIion Ι ί ue here showing a

pI8ne ΡΒτΙ f Ι-herfIIΨ middot el~VJltίpn (pίcιυτ ΙΟλ The

im8ges sιale r i1lt IbeaamQ The EAST3C9R resampling fiι

ίο used with all Ihe conIrol ρoints wίthil Iha presenιed

8Τ (tble 6 Ible 7 picture I~ tt 34 OboervatioIII - Deviatioll8 - BV1Il11atiou

ι r 11 dλcbtli8~~ ( ( Ι i ι ϊ -1 ι ι

tht themore plne the object thebet reSυlt arter image

resmpJing Tb resuH bull bull τ compared evaluated aιld the

dνilion f rQm the teaIiIy (1 OUf case the sUΤveYIng

drawig) Τθ shown ίπ tne Table of obSera1l0ns

DejtiOM (Iiιble 8) ΑΡΡΙίdΙίΟή πο 2 is Ihe ont wίth Ihe

beI resulI ad Ihe less RMSE nd sIaiidιiid [)~iaIiOil

Error (SDE = 16 cm) u

4 JιEMARK$- CΟΝςΙU~ΙQΝ~- SQ00BSTlONS

The τυlιs οΙ Ibi shόtI-linle relearCh show Ihat digiIal

image ltθΟΟΜΡliπκ is a ~heapi (βll abd saIisfCIory method

which can sol-ve ΡrοbΙems ίη menutrtent -surveying i1l

cses whre Ihe eΙeνιtίόπ ιτ compJ1Cated ΌΓ

unapproachable and of coυτ besI resulιs can be hi~v9

ίΕ ιhe eIevations ore pIanes οι ρβιιίβ] p)IInes With a better

managemen nd plιίning of ίJι phbrograιhing and

measuring Ihe Coήιιοl Ί)bίιΙs οπ fieιI Ihe ~όIι αiiιId bι

much better and accurate Ι 111 f

The apprluS Ihat wa used ws a PC 486Igtx 8Μ1

Ram and 500Mb ΗΌΌ (οτ Ihe torge of data (easy

Ccessible appftus ιοwadΦ)λ~ fοτ fte oft)[ re the

IDRIsr σrS wuuseιf 1(1) ιι [π ι

The cosI of doing Ι cturνJfi1j using ~~e imalf

resampling method is much more lower than the ) J 111 ~

convenIIonal ιneIhods

The DigΙI1 IπiιigeRmp1inamp urider Ih6 iieeds ~ Ι sht~eyin~ mοήbm~nt~ ltl ί s exteJded) and imports Ηιeaiίίή~ 5uch 08 edge-detection and raster-to-vector c(nversi6ri Ίrbe es~Ίs go sIraig~ I ί~ cΆi9 rιre where Ihe

Je~(tor ata1 now ιfaη (~ sριϊ into ~ayers and caegoriJs ι Ι Ι Hj r ι 11 ι r Ι ~ ι 1 ι

and beIIer mnagement can be applIed dependIng οπ the ΗΓ ~ ιι 111 - i - Jil ΓJΓrn

needs of Ihe sureYIng

AJso the meaning of orthophoto is reasonable 10 be

adapted for the surveying of ίhbJΌ~tn(πιιs me-ans thil

the ΌίKίιal middot rrraifι ModιolQf tho rQopum_nls eleνa1ion

shouldmiddot be coruιlruct-ed Jt is Π)Ore t tίαιe-eοnSUΠ1ίng

tecbοίque more exρensiN nd pecial sofIware is nee(jeΙ

OΙcoιmιe th reauts are ιmtch roote ιcιrJaIe ndiVtbe

method is ησΙ restricted)to ptanIIirI objcct~ tr1] Ι 11 l(J dJ~M uodd ΙΥ Ι bullbull

i1 Ι J Ι Ι

1111 Ι 1 j 11

ι ι

ΙLL

RUfal amp Surveying Eng NTUA - PhD Candidate Dept of RuraI amp Surveying Eng NTUA 2 Kitsou Str Athens 11522

1