Фотоклинометрия - Википедия - Photoclinometry

Фотоклинометрия, или же форма от затенения, это процесс, с помощью которого двухмерное изображение поверхности преобразуется в карту поверхности, которая представляет различные уровни высоты. Он использует тени и направление света в качестве ориентиров. Он используется в основном для изображения поверхности скульптур, чтобы дать представление о том, как она будет выглядеть в трехмерном пространстве. Методы зависят от очень специфических условий, особенно от направления света.

Процесс

Когда свет отражается от объекта, он отражается с зависящей от местоположения яркостью, которая зависит от формы объекта и положения источника молнии. Эту карту отражения можно использовать для создания карта рельефа поверхности, на которой используется оттенки серого уровни, чтобы обозначить высоту точки на поверхности. Зная направление и угол источника света, можно рассчитать приблизительную высоту точки. Однако направление и угол света обычно неизвестны, что приводит к плохому качеству изображений или необходимости создавать несколько карты рельефа, каждый раз пробуя разные настройки.

использование

  • Некоторые художники используют фотоклинометрию для оцифровки трехмерного изображения скульптуры.
  • Геологи и те, кто учатся планетология использовать его, чтобы получить представление о том, как выглядит поверхность планеты[1], и сгенерировать топографические карты и цифровые модели рельефа (видеть фотометрическое стерео )[2]. Применение планет началось с исследований лунной топографии еще в 1951 году.[3] и с тех пор был нанесен на поверхность Марса[4].
  • Гляциологи использовали фотоклинометрию для характеристики поверхности Антарктиды.[5] и Гренландия[6]. Повторная фотоклинометрия - это метод построения поверхностей из серии спутниковых изображений для исследования изменений топографии ледяного покрова с течением времени.[7]
  • Фотоклинометрия использовалась для измерения топографии вулканического плюма на Земле. [8]

Проблемы

Направление света очень важно для качества фотоклинометрического изображения. Свет, который исходит прямо над поверхностью (за камерой), затрудняет различение теней. Множественные источники света также являются проблемой, поскольку они уничтожают важные тени, необходимые для правильной работы алгоритмов.

Чтобы решить эти проблемы, новые миссии на другие планеты планируют использовать процесс, аналогичный стереоскопия чтобы получить более точное изображение поверхности другой планеты. В Марсианский разведывательный орбитальный аппарат - одна из миссий, которые пытаются это сделать. В этом процессе используются два изображения одного места, снятые двумя отдельными объективами камеры, почти так же, как люди делают со своими глазами. Используя два изображения, они могут получить трехмерную перспективу объектов на поверхности, как это делаем мы.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Wildey, R (1975). «Обобщенная фотоклинометрия для Mariner 9». Икар. 25 (4): 613–626. Bibcode:1975Icar ... 25..613Вт. Дои:10.1016/0019-1035(75)90043-3.
  2. ^ Харгитай, Хенрик; Виллнер, Конрад; Бухройтнер, Манфред (2019), Харгитай, Хенрик (ред.), «Методы планетарного топографического картирования: обзор», Планетарная картография и ГИС, Конспект лекций по геоинформации и картографии, Springer International Publishing, стр. 147–174, Дои:10.1007/978-3-319-62849-3_6, ISBN  978-3-319-62849-3
  3. ^ ван Диггелен, Дж (июль 1951 г.). «Фотометрическое исследование склонов и высот хребтов холмов в морях Луны». Бык. Astron. Inst. Нидерланды. 11: 283. Bibcode:1951 БАН .... 11..283В.
  4. ^ Ховард, Алан Д.; Blasius, Karl R .; Каттс, Джеймс А. (1982). «Фотоклинометрическое определение топографии северной полярной шапки Марса». Икар. 50 (2–3): 245–258. Bibcode:1982Icar ... 50..245H. Дои:10.1016/0019-1035(82)90125-7.
  5. ^ Bidschadler, R.A .; Форнбергер, П. Л. (1994). «Подробная карта высот Ice Stream C, Антарктида, с использованием спутниковых снимков и бортового радара». Анналы гляциологии. 20: 327–335. Bibcode:1994АнГла..20..327Б. Дои:10.3189 / 1994aog20-1-327-335. ISSN  0260-3055.
  6. ^ Скамбос, Тед А .; Харан, Терри (2002). "ЦМР ледникового щита Гренландии с улучшенным изображением". Анналы гляциологии. 34: 291–298. Bibcode:2002АнГла..34..291С. Дои:10.3189/172756402781817969. ISSN  0260-3055.
  7. ^ Greene, C.A .; Бланкеншип, Д. Д. (2017). "Метод повторной фотоклинометрии для обнаружения эволюции поверхности ледяного покрова километража". IEEE Transactions по наукам о Земле и дистанционному зондированию. PP (99): 2074–2082. Дои:10.1109 / tgrs.2017.2773364. ISSN  0196-2892.
  8. ^ Глазурь, Лори С .; Уилсон, Лайонел; Мужинис-Марк, Питер Дж. (10 февраля 1999 г.). «Топография и высота плюма вулканического извержения, определенные на основе фотоклинометрического анализа спутниковых данных». Журнал геофизических исследований: твердая Земля. 104 (B2): 2989–3001. Bibcode:1999JGR ... 104.2989G. Дои:10.1029 / 1998jb900047. ISSN  2156-2202.

дальнейшее чтение

  • Кирк, Рэндольф Л., Барретт, Джанет М., Содерблом, Лоуренс А. (2003) Фотоклинометрия стала проще ...? Достижения в области планетарного картографирования. [1]
  • МакИвен, Альфред С (1991). «Фотометрические функции для фотоклинометрии и других приложений». Икар. 92 (2): 298–311. Bibcode:1991Icar ... 92..298M. Дои:10.1016 / 0019-1035 (91) 90053-в.
  • Wilson, L .; Hampton, J. S .; Бален, Х.С. (1985). «Фотоклинометрия поверхности Земли и планет». Луна и планетология. XVI: 912–913. Bibcode:1985LPI .... 16..912Вт.

внешняя ссылка