Yersel lazer tarama ve yersel fotogrametri ile elde edilen yüksek çözünürlüklü verilerden üretilmiş üç boyutlu modellerin karşılaştırılması

Abstract

Günümüzde kültürel varlıkların, mühendislik projelerinin 3B dokümantasyonu büyük önem arz etmektedir. Yapılan dokümantasyon çalışmalarında dokümantasyona konu olan nesnenin mümkün olan en yüksek detay ve doğruluk ile elde edilmesi hedeflenmektedir. Bugüne kadar 3B dokümantasyon çalışmalarında gelişen bilgisayar teknolojisinin de yardımı ile yersel fotogrametrik yöntemler kullanılmış ve kullanılmaya devam etmektedir. Son 10 yıllık zaman diliminde gittikçe yaygınlaşan lazer tarama teknolojisi sunduğu yüksek kapasite nedeniyle revaç bulmuş ve günümüzde pek çok projede yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır. Yapılan uygulamamalarda yersel lazer tarama aleti olarak uçuş zamanı yöntemi ile çalışan Leica C10 Lazer tarayıcı ve yersel fotogrametrik amaçla da Canon Eos 550d kamera kullanılmıştır. Bu çalışmada yersel lazer tarayıcılar ile yersel fotogrametrik yöntemlerin farklı senaryolarda birbirlerine göre konumsal ve model doğrulukları incelenmiştir. Bu senaryolar, farklı alet nesne arası mesafelerdeki hedeflerin ölçülerek bu mesafelerdeki hata miktarlarının araştırılması, düzensiz geometriye sahip olan bir yüzeyin modellenerek hacim ve yüzey alanlarının karşılaştırılması ve son olarak da geometrisi bilinen küçük nesnelerin boyutlarının karşılaştırılmasıdır. Bu çalışmada kullanılan donanımların hangi tür çalışmalar için uygun olacağı maliyet, zaman, taşınabilirlik ve doğruluk açılarından değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmalarda yersel lazer tarayıcıların ve yersel fotogrametrik yöntemlerin en uygun olduğu durumlar araştırılmıştır. Çalışmalar sonucunda yersel lazer tarayıcılar cm altı doğruluğa sahip doğrudan 3B veri elde edebilen ağır, hassas ve pahalı aletler olarak karşımıza çıkmıştır. Yersel fotogrametrik yöntem ise cm seviyesinde doğruluğa sahip, hızlı, ekonomik, ancak fotoğrafların çekim geometrisinden ve nesne yüzeyindeki dokudan ve çevre aydınlatmasından etkilenen bir yöntem olarak karşımıza çıkmıştır. Anahtar Kelimeler: Doğruluk, Hacim, Karşılaştırma, Model, Yersel Fotogrametri, Yersel Lazer Tarama, Yüzey.

Nowadays 3D documentation of cultural heritage and engineering projects became an important matter. In these documentation applications, an accuracy and detail requirement of the subject has to be as high as possible. Thanks to the developments in computer science, terrestrial photogrammetric methods are using in 3D documentation applications. Terrestrial laser scanners gained popularity in this last decade because of their high capacity and today they are being widely used in many projects. In the applications, Leica C10 time of flight laser scanner used as terrestrial laser scanning equipment and Canon Eos 550d is used for the terrestrial photogrammetric purpose. In this study, laser scanner and terrestrial photogrammetric methods' spatial and model accuracies under various scenarios has been investigated. These scenarios are, measuring targets at different instrument to object distances then investigating the accuracy of these measurements, modeling an irregular shaped surface to compare two surfaces volume and surface areas, at last comparing dimensions of known geometrical shaped small objects. In this study, terrestrial laser scanners and terrestrial photogrammetric methods' most suitable conditions investigated in terms of cost, time, portability and accuracy. Terrestrial laser scanner has the ability to, measure distances below cm accuracy and directly measuring 3D world but there is also some drawbacks like sensitive, bulky and expensive equipment. When it comes to terrestrial photogrammetry, it has above cm accuracy, fast, inexpensive but it can be affected by the coarse geometry, surface texture and the environmental lighting. Keywords: Accuracy, Volume, Comparison, Model, Terrestrial Photogrammetry, Terrestrial Laser Scanning, Surface.