Ανάπτυξη συστήματος ταχείας 3D μοντελοποίησης όψεων σε
 πυκνοδομημένο αστικό περιβάλλον

Κοσσιέρης, Στέλιος; Kossieris, Stelios

dc.contributor.author	Κοσσιέρης, Στέλιος	el
dc.contributor.author	Kossieris, Stelios	en
dc.date.accessioned	2018-06-07T09:51:34Z
dc.date.available	2018-06-07T09:51:34Z
dc.date.issued	2018-06-07
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47034
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15240
dc.rights	Default License
dc.subject	Φωτογραμμετρία	el
dc.subject	Fast mapping	el
dc.subject	3d μοντελοποίηση	el
dc.subject	Action camera	en
dc.subject	Αστικό περιβάλλον	el
dc.subject	Πυκνοδομημένο	el
dc.subject	Μηχανές δράσεις	el
dc.title	Ανάπτυξη συστήματος ταχείας 3D μοντελοποίησης όψεων σε πυκνοδομημένο αστικό περιβάλλον	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φωτογραμμετρία	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/3d45aafccf6809ad356fb62c8abb5f1a03506430
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-03-22
heal.abstract	Στo πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε σύστημα χαμηλού κόστους, αποτελούμενο από δύο action camera και μία σφαιρική κάμερα, για την γρήγορη και αξιόπιστη συλλογή δεδομένων με σκοπό την γεωμετρική τεκμηρύωση και την εξαγωγή ορθοφωτογραφιών, των στενών δρόμων της Καλαμωτής, ενός παραδοσιακού μεσαιωνικού Μαστιχοχωριού της Νότιας Χίου. Η ανάγκη για αποτύπωση - γεωμετρική τεκμηρύωση των όψεων του χωριού είναι μεγάλη, καθώς η αλλοίωση του παραδοσιακού οικισμού και η κατεδάφιση αρκετών αντιπροσωπευτικών δειγμάτων της μεσαιωνικής αρχιτεκτονικής αποτελούν τα μορφολογικά γνωρίσματα της σημερινής κατάστασης της Καλαμωτής. Η ιδιαιτερότητα της αποτύπωσης στην υπό μελέτη περιοχή, η οποία καθόρισε την στρατηγική ανάπτυξη του συστήματος, εύναι το στενό πλάτος των δρόμων (2.00 - 2.30m) και το μεγάλο ύψος των κτηρίων (8.0 – 9.0m). Κατά τη βιβλιογραφική ανασκόπηση, συγκεντρώθηκαν οι πλέον σύγχρονες μελέτες που κάνουν χρήση action camera και σφαιρικών καμερών για φωτογραμμετρικούς σκοπούς, ενώ επισημάνθηκαν και αναδείχτηκαν τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των ευρυγώνιων φακών των καμερών αυτών σε τέτοιου είδους εφαρμογές. Εν συνεχεία, έγινε εκτενής περιγραφή της διάταξης του συστύματος και της εφαρμογής του. Συγκεκριμένα, παρουσιάζονται τα τρισδιάστατα νέφη σημείων, οι επιφάνειες με υφή και οι ορθοφωτογραφίες της περιοχής. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε εκτενής μελέτη για τη σφαιρική κάμερα και τα στάδια στα οποία συμμετέχει, συνεισφέροντας στον σχηματισμό ενός ορθού νέφους σημείων. Για την αξιολόγηση του συστήματος χρησιμοποιήθηκε η Canon EOS 6D, μηχανή υψηλής ανάλυσης, κατάλληλη για την παραγωγή ορθοφωτογραφιών μεγάλης γεωμετρικής ακρίβειας. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τη σύγκριση είναι ιδιαίτερα ενθαρρυντικά για τη χρήση του συστήματος σε περιβάλλοντα με τις ιδιαιτερότητες των δρόμων της Καλαμωτής. Τέλος, εξετάστηκαν εναλλακτικά σενάρια της κατανομής στο χώρο και του αριθμού φωτοσταθερών σημείων, ώστε να επιτευχθεί η βέλτιστη γεωαναφορά του μοντέλου με στόχο την ταυτόχρονη μεγιστοποίηση της ακρίβειας και ελαχιστοποίησης του χρόνου. (el)	el
heal.abstract	Ιn this diploma thesis, a new low-cost system is described, aiming to facilitate the fast and reliable 3D documentation via the acquisition of the necessary data in outdoor environment. Focus is paid in the documentation of façades, especially in the case of very narrow streets. In particular, it provides a viable solution for buildings up to 8-10m high and streets as narrow as 2m or even less. Under these conditions, it is practically impossible to acquire these images given that the conventional practice would lead to a huge number of images and subsequently to high processing times. The new proposed system was assessed in the narrow streets of a medieval village on the Greek island of Chios. In order to manage the barrier of short-taking distances, we combined high-definition action cameras along with a 360˚ camera, which are usually provided with very wide-angle lenses and are capable of acquiring images of high definition. The system is rather cheap and, most importantly, extremely light. The derive results suggest that the system is fast in 3D data acquisition, able to produce deliverables of high quality. In the literature review, the most recent studies, using action cameras and spherical cameras for photogrammetric purposes, were discussed and the advantages and disadvantages were highlighted. Next, an extensive description of the structure of the system and its implementation is provided. Specifically, three-dimensional point clouds, textured surfaces and orthoimages of the area are presented. In addition, an extensive study was conducted on the spherical camera, contributing to the formation of a correct cloud point. To evaluate the system, higher resolution camera images were used to create a “baseline” dataset that serves as a reference point cloud. The camera used was the Canon EOS 6D, a full-frame DSLR camera with a 24mm prime lens. Also, in the actual implementation of the system in Chios, special targets were put and measured as control and check points. The main aim was to use the minimum number of control points into the photogrammetric processing and create a single model of the street’s façades by exploiting the 360º camera. Towards that direction, various tests were performed to decide the minimum number of control points used so as to minimize the data capturing time and maintain the system’s implementation “fast”. Finally, the results suggest that the system is able to achieve fast 3D data acquisition, used for deliverables of a scale of 1:200, by using the minimum number of control points required	en
heal.advisorName	Γεωργόπουλος, Αντρέας	el
heal.committeeMemberName	Ιωάννιδης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Δουλάμης, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Φωτογραμμετρίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	167 σ.
heal.fullTextAvailability	true