Berøringsfrit fotogrammetrisk system til at fange digitalt billede af Ignatievka-hulen

Forskere fra South Ural State University har konstrueret et unikt fotogrammetrisk system til høj præcision, berøringsfri målinger af 3-D koordinater, som kan skabe 3-D-modeller af gamle kulturminder. Forskerne planlægger at bruge dette system i arkæologiske undersøgelser af Ignatievka-hulen, beliggende i det sydlige Uralbjerge, hvor huletegninger blev fundet i 1980.

Ignatievka Cave er et betydningsfuldt naturligt kulturelt monument beliggende i nærheden af ​​landsbyen Serpievka, Katav-Ivanovsk-distriktet, Chelyabinsk-regionen. Hulevæggene har tegninger på dem, som blev oprettet så længe som 15, 400 til 18, 900 år siden. Tegningerne forestiller dyr (mammutter, heste, okse, fantastiske dyr), antropomorfe figurer, tegn, separate linjer og pletter af maling. Denne hule er en populær turistattraktion i Ural-regionen, men som et resultat, dets mikroklima bliver forstyrret, hvilket komplicerer bevarelsen af ​​de gamle billeder. Arkæologerne bemærker, at for at redde tegningerne fra at forsvinde fuldstændigt, det er nødvendigt at begrænse adgangen til hulen, samt at skabe 3-D billeder af selve tegningerne ved hjælp af fotogrammetrisk opmåling og 3-D scanning.

"Det fotogrammetriske system kan bruges til at skabe et digitalt billede af hulen. Dens 3-D rekonstruktion vil give os mulighed for at genskabe dimensionerne og placeringen af ​​tegningerne med præcision, og at se dem i høj opløsning og i 3D-format. Dermed, vi får mulighed for at genskabe tredimensionelle huletegninger på et sted, der er tilgængeligt for alle, der vil - f.eks. vi kunne udstille dem i en særlig hulelignende pavillon. Denne måde, vi vil bevare uvurderlige artefakter til fremtidige generationer. Væsentligt, digitaliseringen af ​​tegningerne i et 3-D-format giver os mulighed for at studere de unikke hulemalerier på afstand fra hvor som helst i verden, forudsat at vi har en specialiseret enhed og internetforbindelse, " siger Gayaz Samigullov, seniorforsker ved SUSU Eurasian Studies Research and Education Centre, Videnskabskandidat (Historie).

Dette system er også meget brugt i rumfartsteknik, Maskiningeniør, fly- og satellitteknik, konstruktion, retsmedicin, og analyse af trafikulykker - situationer, hvor positionerne af visse objekter i forhold til andre er påkrævet. I byggeriet, det fotogrammetriske system bruges til at måle justeringen af ​​højhuses understøtninger:det giver ingeniører mulighed for at bestemme, i hvilken grad disse understøtninger falder fra den lodrette position, eller i forhold til hinanden.

Inden for retsmedicin, det fotogrammetriske system kunne bruges til at genskabe ulykkesscener i 3-D baseret på et foto, og tillade efterforskere at markere bestemte pletter og bestemme koordinater og afstande. Derudover det kunne tillade beregningen af ​​den skade, en bil oplever som følge af en trafikulykke. Trafikulykkesstedet er mærket med kodemærker og mål rekonstrueres derved.

Systemet er baseret på at tage specielle målinger ved hjælp af et almindeligt fotokamera eller endda et telefonkamera. Softwaren beregner hurtigt og præcist 3D-koordinaterne for et objekts kontrolpunkter, afstande, og overfladens form, uden behov for direkte kontakt med objektet, der måles.

"Metoderne til at måle fotografering er nøjagtige, hurtig og bekvem. Visse punkter er markeret med mål og fotograferes derefter fra flere vinkler; softwaren behandler billederne og producerer 3-D-koordinater for disse punkter. Disse bruges til at finde ud af, hvordan visse konstruktioner er placeret i rummet, og placeringen af ​​elementerne i disse konstruktioner kontrolleres. Vores system giver os mulighed for at gøre det med høj nøjagtighed, " siger projektleder Boris Sukhovilov.

På nuværende tidspunkt, det fotogrammetriske system af forskerne fra South Ural State University bruges af en førende russisk rumfartsvirksomhed Academician M.F. Reshetnev informationssatellitsystemer. Forskerne deltog i at udvikle en højteknologisk, lavgulvs sporvogn, sammen med Uraltransmash enterprise, for hvilket de skabte et system med høj præcision til at måle koordinater af et system til at måle koordinaterne for en sporvognsramme med lavt gulv.

Det fotogrammetriske system er unikt, fordi det kan bruges uden en speciel gradueret skala, hvilket gør brugen væsentligt billigere. Udover det, det kan bruges både med et professionelt fotokamera og et telefonkamera, mens andre systemer kun er kompatible med visse telefonkameramodeller. De unikke fotogrammetriske systemalgoritmer er patenterede (har registreringscertifikater for computersoftware).