مسعود ورشوساز
-
جنگل های زاگرس از مناطق مهم و استراتژیک کشور محسوب می شود. آماربرداری جنگل در مناطقی چون زاگرس با توجه به دسترسی دشوار و تراکم اندک درختان نیازمند صرف هزینه و زمان است. روش های اسکن لیزری جهت برداشت ابر نقاط و تولید نقشه اطلاعات ارزشمند و قابل ملاحظه ای را در مدیریت جنگل فراهم می کند. با عرضه ی سنسور تشخیص نور برد کوتاه LiDAR در سال 2020 توسط شرکت سازنده ی اپل، امکان استفاده از روش های جایگزین اسکن فراهم گردید. در مطالعه حاضر، به منظور بررسی دقت ابر نقاط حاصله از لیدار آیفون، با قرار دادن نشانگر هایی (Markers) بر روی 37 اصله درخت در فواصل طولی و عرضی مشخص در جهات مختلف تنه درختان اقدام گردید. صحت سنجی این فواصل (طولی و عرضی) در عرصه تا دقت میلی متر حاکی از همبستگی بالا و مستقیم میان ابر نقاط حاصله با فواصل اندازه گیری شده در عرصه می باشد. RMSE% تحقیق به ترتیب برای فواصل طولی 33/1و برای فواصل عرضی 23/2 سانتی متر به دست آمد که گواه صحت بالای فناوری مذکور و پتانسیل بالای آن جهت جایگزینی با ابزارهای رایج در آماربرداری جنگل است.
کلید واژگان: جنگل های زاگرس، اسکن، گوشی هوشمند، صحت سنجی، اپل، همبستگی پیرسونZagros forests are one of the important and strategic areas of the country. Forest inventories in areas like Zagros is expensive and time-consuming due to the difficult access and low density of trees. Laser scanning methods to prepare point clouds and produce maps provide valuable and significant information in forest management. With the release of the LiDAR short-range light detection sensor in 2020 by Apple, it became possible to use alternative scanning methods. In the present study, in order to check the accuracy of iPhone LiDAR in preparing point clouds of tree trunks, 37 Iranian oak trees were selected and specific longitudinal and transverse distances were marked on their trunks. The high accuracy of the point clouds for these distances resulted in a high correlation between the generated point clouds and the real distances. The RMSE% was obtained for longitudinal distances of 1.33 cm and for transverse distances of 2.2 cm respectively, which proves the high accuracy of the mentioned technology and its high capability in extracting quantitative components of tree trunks.
Keywords: Zagros forests, scan, smartphone, validation, Apple, Pearson correlation -
امروزه استفاده از تصاویر پهپاد مبنا برای تولید ارتوفتوموزاییک های بزرگ مقیاس از مناطق نسبتا وسیع گسترش یافته است. تولید ارتوفتوموازییک در دو مرحله ترمیم تصویر و دوختن تصاویر انجام می گیرد. به این صورت که ابتدا در فرایند ترمیم با استفاده از DSM مربوط به هر تصویر، ارتوفتو آن تولید می شود. سپس در مرحله دوم با استفاده از روش های مختلف دوختن تصاویر، تک ارتوفتوهای تولید شده گام به گام به یکدیگر متصل می شوند تا یک ارتوفتوموزاییک بزرگ از کل منطقه ایجاد شود. روش های دوختن تصاویر متکی به تعیین لبه های برش بهینه هستند که فرایندی پیچیده و چالش برانگیز محسوب می گردد. علاوه بر این ترمیم تصاویر و دوختن آنها در پروژه های پهپادمبنا با تعداد تصاویر زیاد که معمولا پوشش های طولی و عرضی بالا نیز دارند، بسیار زمانبر است. در این مقاله روشی ساده برای تولید ارتوفتوموزاییک بزرگ مقیاس از تصاویر پهپاد مبنا بدون نیاز به تولید تک ارتوفتوها و تعیین لبه های برش ارایه شده است. در این روش به جای اتصال تک ارتوفتوها در فضای تصویر، یک DSM یکپارچه در فضای عارضه تعریف می شود. سپس برای هر نقطه از DSM مربوطه، با تکیه بر یکی از معیارهای فاصله از نادیر و فاصله از مرکز تصویربرداری، یک تصویر بهینه از میان تمامی تصاویر انتخاب می گردد. در نهایت نقاط DSM با تصاویر بهینه تعیین شده بازنگاشت شده و موزاییک نهایی به یکباره تولید می شود. نتایج این تحقیق نشان داد روش پیشنهادی در تولید ارتوفتوموزاییک بزرگ مقیاس به خوبی عمل کرده است به طوریکه موزاییک یکپارچه ای با اختلافات کم بر روی لبه های برش تولید شده است. علاوه بر این، روش پیشنهادی با روش رایج تولید ارتوفتوموزاییک که بر مبنای تولید تک ارتوفتوها و دوختن آن ها می باشد مقایسه شده است. ارزیابی ها بیانگر این هستند که روش پیشنهادی بر مبنای فاصله از مرکز تصویربرداری سرعت تولید ارتوفتوموزاییک را 39% و 45% به ترتیب در مجموعه داده اول و دوم افزایش داده است. همچنین دقت هندسی محاسبه شده با استفاده ار نقاط چک در ارتوفتوموزاییک های تولیدی به روش پیشنهادی به طور متوسط حدود 2 سانتی متر کاهش یافته است که نشان دهنده نتایج دقیق تر است.
کلید واژگان: تصاویر پهپاد، ترمیم تفاضلی، ارتوفتوموزاییک، مدل رقومی سطح(DSM)UAV-based images are now widely used to generate large-scale orthophoto mosaics. The generation of an orthophoto mosaic is divided into two stages: image registration and image stitching. Using the DSM associated with each image, orthophotos are generated throughout the image registration. The single orthophotos generated are then joined to each other step by step in the second stage, utilizing various methods of image stitching. Image stitching methods depend on the complex and challenging processes of image matching and seamline determination. In addition, the registration and stitching of images in UAV-based mapping projects with a significant number of images is a time-consuming process. In this study, a straightforward method is provided for creating large-scale true orthophoto mosaics from UAV-based images without the requirement to generate single orthophotos, image registration and seamline network determination. Instead of registrating the images and then stitching them step-by-step, this method processes the DSM of the entire area and all of the images simultaneously. First, for each DSM point, the optimal image is determined from among all the visible images based on an optimization procedure. Optimization is based on two criteria: distance from nadir point and distance from the projection center. Using the determined optimal images, the differential rectification procedure is then run, and the orthophoto mosaic cells are filled. The results of this investigation demonstrated that the proposed method yielded a mosaic with minimal changes along the seamline. In addition, the proposed method is compared with the conventional orthophoto mosaic production method, which is based on image matching and determination of seamlines. Evaluations indicate that the proposed method is able to increase the production rate of orthophoto mosaic by 39% and 45% in dataset 1 and 2 respectively. Additionally, the geometric accuracy calculated using the checkpoints in the orthophoto mosaic generated by the suggested method has decreased by an average of 2 cm, indicating more precise results.
Keywords: UAV images, Deferential rectification, Orthophoto mosaic, Digital Surface Model (DSM) -
به منظور ایجاد سامانه مدیریت روسازی راه ها باید مولفه های اطلاعاتی بر اساس دیدگاه های مختلف مدیریت روسازی اخذ شوند. ازجمله مهم ترین مولفه های اطلاعاتی در این سامانه ها، ارزیابی کیفی وضعیت روسازی راه ها می باشد. لذا در این رابطه داده های حاوی جزییات خرابی های سطحی روسازی از اهمیت فراوانی برخوردار است. خرابی های روسازی علاوه بر اینکه باعث استهلاک وسایل نقلیه، صرف هزینه های تعمیر و نگهداری و کاهش عمر مفید سازه روسازی می شوند، موجب بروز تصادفات و کاهش ایمنی معابر نیز می گردند. با توجه به اینکه مهم ترین خرابی های سطحی در روسازی جاده ها مربوط به ترک ها می باشند و ازآنجایی که تشخیص این ترک ها به صورت بصری قابل برداشت و ارزیابی است، پس روش های مبتنی بر تصویربرداری می تواند در تشخیص آن بسیار کارگشا باشد. در این پژوهش از فتوگرامتری پهپاد به عنوان روشی مکمل جهت آشکارسازی خرابی های ناشی از ترک روسازی استفاده شده است. لذا با ارایه روندی جهت بررسی پارامترهای بهینه در طراحی شبکه فتوگرامتری پهپاد و همچنین پیاده سازی الگوریتمی خودکار مبتنی بر پردازش تصویر و طبقه بندی کننده درخت تصمیم گیری اقدام گردید. نتایج حاصل از ارزیابی صورت گرفته در خصوص آشکارسازی پیکسل های ترک توسط الگوریتم پیشنهادی و مقایسه آن با واقعیت زمینی در بهترین حالت و با استفاده از ارتوفتوموزاییک تولیدشده از تصاویر اخذشده توسط پهپاد فانتوم4پرو در ارتفاع 20 متری، دقت 96% حاصل شد. با توجه به دقت بالای این روش در آشکارسازی خرابی های ناشی از ترک، استفاده از فتوگرامتری پهپاد به عنوان روشی مکمل و قابل اعتماد در سامانه مدیریت روسازی پیشنهادشده است.
کلید واژگان: سامانه مدیریت روسازی، ترک های روسازی، فتوگرامتری پهپاد، یادگیری ماشین، درخت تصمیم گیریIn order to establish a system for managing road pavement, it is mandatory to prepare information components based on various perspectives of pavement management. One of the most important information components in these systems is quality assessment regarding road pavement status. Apart from causing vehicle depreciation and damage, maintenance costs, and reducing the useful lifespan of the pavement structure, road pavement failures also lead to accidents and reduce road safety. Bearing in mind that the most important surface damages in road pavement are related to cracks with longitudinal, transverse, oblique, alligator and block types, and as such cracks and defect can be visually and non-destructively assessed and evaluated, imaging-based approaches and techniques can provide details such as the type of defect, its severity, extent, and location and prove to be highly useful. UAV has been proposed as a complementary approach aimed at providing information on defects caused by cracks in the country road pavement management system. According to the author, the output of UAV products will significantly improve if the system parameters are adjusted. Consequently, through presenting a procedure to investigate the optimal parameters in the design of a UAV network, further, attempts were made for the implementation of an automated algorithm based on image processing operations & classifier decision tree which is independent of scale and image dimensions. Hence, after removing the road edges and determining the asphalt area, a pixel detection operation was carried out to reveal the cracks. An accuracy of 96% was determined for the orthophotomosaic.
Keywords: PMS, UAV, Image processing, Machine learning, Decision Tree -
MAV ها (Micro‐Aerial Vehicles) به دلیل اندازه کوچک، وزن کم و چابک بودن سکوی ایده آلی برای استفاده در محیط داخل و بیرون هستند. آن ها توانایی حرکت در جهت های مختلف را دارند؛ اما در هر جهت، موانع مختلفی است که امکان برخورد با آن ها وجود دارد. ازاین رو MAV ها به آشکارسازی و اجتناب از موانع در تمام جهات نیاز دارند. روش های انبساط - مبنا قابلیت آشکارسازی مانع را برای ناوبری MAV دارند. این روش ها تا حد زیادی درکی مشابه با درک انسان از مانع دارند و از میزان بزرگ شدن عارضه استفاده می کنند؛ اما بررسی الگوریتم های موجود برای روش انبساط - مبنا نشان می دهد که همه آن ها دارای مشکلاتی مانند آشکارسازی نقاط محدودی از مانع و آشکارسازی ناقص قسمتی از مانع هستند. دلیل این مشکلات اینست که الگوریتم های موجود نقطه - مبنا می باشند و پس از بررسی نقاط، نقاط مربوط به مانع و یا convex hull آن ها را به عنوان مانع ارایه می دهند. به طوری که نتایج ناقص سبب هدایت نادرست و برخورد MAV با موانع آشکار نشده می شود. هدف از این مقاله، آشکارسازی کامل نواحی مانع به منظور هدایت صحیح MAV و عدم برخورد آن با موانع اطراف در محیط بیرون با عوارض مختلف است. برای این منظور روش انبساط - مبنا جدیدی با استفاده از نواحی تصویر fisheye برای آشکارسازی مانع ارایه می شود. روش پیشنهادی از نواحی تصویر و افزایش مساحت آن ها در تصاویر متوالی استفاده می کند و در نهایت موانع را به صورت نواحی ارایه می دهد تا مشکلات موجود را حل نماید. نتایج به دست آمده بیان گر کارایی روش در محیط با عوارض مختلف می باشد، به طوری که 67 و 54 درصد از پیکسل های مربوط به مانع به طور میانگین و به ترتیب در دو حالت حرکت رو به جلو و حرکت به سمت راست آشکارسازی شده اند. علاوه بر این مقایسه روش پیشنهادی با روش Al-Kaff و همکاران (2017) بیان گر کارایی بالای آن نسبت به الگوریتم موجود است و نتایج آن را به طور میانگین به میزان 40 و 29 درصد، به ترتیب در دو حالت حرکت رو به جلو و حرکت به سمت راست بهبود داده است.
کلید واژگان: آشکارسازی مانع، روش های انبساط - مبنا، تصاویر fisheye، نواحی مربوط به مانعIntroductionMicro-Aerial Vehicles (MAVs) are ideal platforms for indoor and outdoor applications because to their small size and light weight [1, 2]. Obstacles, on the other hand, may cause MAVs to crash. Cameras collect a lot of evidence about their surroundings. Through the use of grayscale values [3], point features [4], and edge details [5], vision-based techniques detect obstacles. They are divided into monocular and stereo types. There are four types of monocular approaches: appearance-based [6], motion-based [7], depth-based [8], and expansion-based [4]. Expansion-based techniques are based on the same principle as human vision. The majority of expansion-based systems identify obstacles by recognizing object points [4, 5, 9-11]. However, relying solely on points may not be sufficient; as a result, the MAV may collide with unseen impediments. To overcome this obstacle, we describe a novel technique based on the same concept but employing region-enlarging rates.
MethodologyVarious steps of our obstacle detection technique above can be summarised in (a) data acquisition and preparation, (b) region extraction and their area calculation, and (c) obstacle detection.
Results and discussionWe took four pairs of images with an LG 360 CAM fisheye camera, two with the camera moving forward and two with the camera moving to the sides. In the forward direction, recall accuracy is 82% for the first data and 52% for the second data. The new technique detects only a portion of the obstacle region. This problem emerges because some regions lack at least three matching points. While moving to the right, recall accuracy for the third and fourth data is 69% and 39%, respectively. This accuracy is lower in the fourth data set than in the other data sets due to the aforementioned description, the absence of at least three corresponding points, and the possibility of inaccurate corresponding points, particularly along the fisheye image's edges, which have a low quality in these places.
ConclusionThe proposed method extracts regions of close obstacles from outdoor fisheye images. The findings demonstrate the method's efficacy in a variety of complex environments. Thus, on average, 60% of the obstacles are detected in two modes of forward movement and right movement. Additionally, a comparison of the suggested method to that of Al-Kaff et al. (2017) [4] demonstrates that it is more efficient than the existing algorithm.The proposed algorithm, however, has some gaps in terms of obstacle detection.One of these limitations is that certain regions lack at least three corresponding points. Also, the presence of incorrect corresponding points causes incorrect detection of obstacles. The second limitation is that the obstacle is the same color as the background, which leads to errors in the correct detection of obstacles. The third constraint is the long processing time required by the suggested approach. These constraints can be solved in the future with the use of more accurate and faster algorithms.
Keywords: Obstacle Detection, Regions, Expansion-based Method, MAVs, Fisheye Image -
در چند سال اخیر، به کارگیری پرنده های بدون سرنشین باقابلیت هدایت از راه دور که به پهپاد معرف است به شکل گسترده ای در مهندسی نقشه برداری تحت عنوان فتوگرامتری پهپاد مطرح شده است و از طرفی به دلیل در اختیار داشتن پهپادها به عنوان یکی از مهم ترین سکوها جهت کاربردهای فتوگرامتری از مناطق مختلف شهری و غیرشهری در مقیاس های متفاوت، شرایط بررسی و ارزیابی دقت هندسی این تصاویر باقدرت تفکیک مکانی بالا، در تولید و به روزرسانی نقشه های بزرگ مقیاس پوششی را فراهم می کند. یکی از مهم ترین پارامترهای هندسی در تصاویر پهپاد، تعیین حد تفکیک مکانی بوده که به عنوان معیاری جهت تشخیص کوچک ترین فاصله بین دو شی مجاور قابل تفکیک در تصاویر شناخته شده است. روش های مختلفی جهت اندازه گیری دقیق حد تفکیک مکانی تصاویر وجود دارد؛ که در این پژوهش از ستاره زیمنس، به عنوان یکی از پرکاربردترین تارگت های مصنوعی مورداستفاده در اندازه گیری حد تفکیک مکانی، استفاده شده است. هدف از این مقاله ارایه روشی خودکار جهت تشخیص شعاع دایره ابهام و محاسبه حد تفکیک مکانی در تصاویر اخذشده از پهپاد می باشد. نتایج این تحقیق نشان داد اولا با توجه به ارتفاع پرواز و میزان تاری تصویر باید از تارگت ستاره زیمنس با ابعاد و تعداد بازو مناسب استفاده کرد و ثانیا میزان کاهش حد تفکیک تصاویر در پهپادهای مورد آزمون اعدادی بین 1/2 تا 3/7 بوده است.
کلید واژگان: پهپاد، حد تفکیک مکانی، ستاره زیمنسIn recent years, the use of unmanned aerial vehicles (UAVs) that has been introduced to UAVs has been widely used in surveying engineering under the name of UAV photogrammetry. Different urban and non-urban scales on different scales provide the conditions for examining and evaluating the geometric accuracy of these high-resolution spatial images in the production and delivery of large-scale maps and coverage scales. One of the most important geometric parameters in UAV images is the determination of the spatial resolution, which is known as the criterion for detecting the smallest distance between two adjacent objects that can be distinguished in the images. There are several ways to accurately measure the spatial resolution of images; in this study, the Siemens star was used as one of the most widely used artificial targets in measuring spatial segregation. The purpose of this paper is to provide an automatic method for detecting the radius of ambiguity and calculating the spatial resolution limit in images taken from UAVs. The results of this study showed that firstly, according to the flight altitude and the amount of blurring of the image, the Siemens Star Target should be used with appropriate dimensions and number of arms, and secondly, the rate of reduction of image resolution in the tested drones was between 1.2 and 3.7.
Keywords: UAV, Spatial Resolution, Siemens Star -
برای مدل سازی کامل سه بعدی یک محدوده، با استفاده از ابرنقاط لیزر اسکنر زمینی، با جابجایی و افزایش نقاط استقرار دستگاه می توان از میزان قسمت های اندازه گیری نشده آن محدوده کاست. اما جابجایی و افزایش نقاط استقرار، مستلزم صرف هزینه و زمان برای اندازه گیری های میدانی بیشتر بوده و در نتیجه باعث افزایش زمان و هزینه محاسباتی خواهد شد. بنابراین، برنامه ریزی اولیه برای انتخاب بهینه مکان استقرار دستگاه با هدف کامل بودن ابرنقاط مدل سه بعدی و نیز کاهش هزینه های میدانی و محاسبات دفتری در یک بازه زمانی معقول، ضروری است. در این مقاله، برای دستیابی به این هدف از الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات استفاده شده است. در روش پیشنهادی، نقاط کاندید برای استقرار در فضای ابرنقاط تقریبی از محدوده اسکن به عنوان فضای جستجوی الگوریتم انتخاب می شوند. برای حل مساله جانمایی بهینه دستگاه لیزر اسکنر زمین با استفاده از الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات، هر ذره، مجموعه ای از نقاط کاندید انتخاب شده و گروه مجموعه ای از ذرات می باشد. همچنین تابع هزینه با دو هدف، یکی کاهش نواحی پنهان در مدل و دیگری انتخاب کمترین تعداد ممکن نقاط استقرار در نظر گرفته می شود. با انتخاب مجموعه ای از چندتایی های تصادفی نقاط کاندید برای استقرار، به عنوان پاسخ اولیه، الگوریتم شروع به کار کرده و با حرکت دادن این پاسخ ها در فضای جستجو، در طی تکرارهای متوالی، الگوریتم جواب بهینه مساله جانمایی لیزر اسکنر زمینی را بدست می آورد. در این فرآیند، انتخاب بهینه نقاط استقرار دستگاه به صورت اتوماتیک و تکراری بوده و اطمینان از چیدمان صحیح با حداقل تعداد نقاط لازم برای اندازه گیری کامل محدوده حاصل می شود. نتایج این تحقیق نشان می دهد، با الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات می توان نقاط بهینه برای استقرار دستگاه لیزر اسکنر را از میان تعداد بسیار زیادی از نقاط کاندید انتخاب کرد، به نحوی که 96% منطقه با اطمینان کامل اسکن شود.
کلید واژگان: بهینه سازی گروه ذرات، جانمایی بهینه، لیزر اسکنر زمینی، نواحی پنهانFor complete 3D modeling of a desired area, using by terrestrial laser scanner point cloud, it is necessary moving the set and increase the occupation points to measure the occlusions. But it takes more time and money for field measurements and in result will be increased time and calculations cost. Thus, the initial planning for selecting the optimal locations for the device in order to complete 3D model is essential and the computing field and office costs in a reasonable period decreased. In this paper, particle swarm optimization algorithm to achieve this objective has been used. In the proposed method, an approximate model of the scan region needs for the candidate deployment positions, and makes the algorithm’s search space. Each particle is set of the selected candidate points and a set of particles is considered as a groups. Cost function was considered with two goals, a reduction in occlusions and pick a least possible number of selected points. Algorithms starts with a set of multiple random selection of points, as an initial response and moving particles in the search space, during successive iterations, the algorithm answers locating the optimal laser scanner. In this process, the optimal choice system is automatic and repetitive and ensure proper alignment with the minimum number of points required for a complete measurement of region is achieved. The results show that the particle swarm optimization algorithm in a large number of the candidate can optimize the laser scanner selected points for the establishment.
Keywords: Optimal Locating, Particle Swarm Optimization, Terrestrial Laser Scanner, Occlusion -
تکنولوژی لیزراسکنر زمینی، سرعت جمع آوری داده ها برای تولید نقشه در مهندسی نقشه برداری را دگرگون نموده است. برداشت کامل محدوده مورد نظر نقشه برداری بدون جابه جایی دستگاه لیزراسکنر در بسیاری از موارد، امکان پذیر نیست. جاافتادگی در جمع آوری داده ها، جزء جدایی ناپذیر استفاده از این نوع از دستگاه ها می باشد. برای حل این مساله، دستگاه لیزراسکنر بایستی در نقاط مختلف قرار گرفته و عملیات اسکنینگ انجام شود. افزایش تعداد نقاط اسکن باعث ایجاد افزونگی داده از یک طرف و از سوی دیگر باعث افزایش هزینه های محاسباتی و ریالی پروژه خواهد بود. پارامترهای مختلفی بر انتخاب یک نقطه بعنوان محل برداشت وجود دارد که هر یک از این پارامترها در کاهش مدت زمان مورد نیاز برای برداشت و همچنین کامل بودن داده های جمع آوری شده، تاثیر بسزایی دارند. جاافتادگی به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای موثر در انتخاب نقطه برداشت دستگاه در این مقاله مورد توجه قرار گرفته است. در این روش با استفاده از اطلاعات یک ایستگاه برداشت و ترکیب روش های پردازش تصویری، نواحی پنهان تخمین زده می شود. در روش پیشنهادی برای کاهش پیچیدگی محاسباتی، ابرنقاط برداشت شده توسط دستگاه در یک فضای دوبعدی تصویر شد. این تصویر کردن با استفاده از پارامترهای برداشت در نقطه استقرار انجام می شود. استخراج لبه ها با الگوریتم های Canny و Sobel در فضای تصویر ایجاد شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد الگوریتم Canny در ترکیب با روش های مورفولوژی مرز نواحی را در فضای تصویر برد بهتر نشان می دهد. قابلیت شناسایی نواحی پنهان در انتخاب نقطه استقرار بهینه بعدی دستگاه قابل استفاده است.
کلید واژگان: لیزراسکنر زمینی، ابرنقاط، نواحی پنهان، استخراج لبه، الگوریتم CannyTerrestrial Laser Scanner (TLS) technology, have altered quickly data acquisition for map production in surveying. In many cases, it is impossible to complete surveying of the desired area without TLS displacement in one station to another. Occlusion is innate in data acquisition, with this type of device. To solve this problem, TLS devices should be placed in different locations and scanning operation to be performed. Increase the number of scan stations cause data redundancy and on the other hand will be increases the computational and monetary cost of project. Aim of this paper is presents a novel method for selecting a better place and localization of TLS. Thus, the mechanism of data acquisition was considered by TLS. Also parameters affecting the choice of a place and a station were investigated. Point cloud data investigations show that these parameters have a major impact in reducing the time needed to completeness of data collection. Occlusion as one of the most important parameters has been discussed in this paper. Using data from one station with combination of image processing method, the area of hidden parts to be estimated. Due to the size and area of the various occlusion set, determines to be appropriate locations for new data collection station. After evaluating candidate points according to given criteria, conditional on the project, the next point will be selected for acquisition. By continuous using this method, reduce a ground operation volume in this type of projects. Reducing time of land surveying in many field projects is very important. While ensuring the quality of data and decreased project costs is essential.
Keywords: Terrestrial Laser Scanner, Occlusion, Localization, Canny Algorithm -
انگل های خونی از جمله تیلریا، بابزیا و آناپلاسما سالانه خسارت اقتصادی زیادی به صنعت پرورش گوسفند در سطح دنیا وارد می آورند. شهر دزفول که در جنوب غربی ایران واقع شده دارای آب و هوای گرم و مرطوب است و انتظار می رود آلودگی های انگلی از جمله انگل های خونی از شیوع بالایی در دام های این شهر برخوردار باشد. هدف از پژوهش حاضر بررسی فراوانی انگل های خونی در گوسفندان حومه ی دزفول به روش میکروسکوپی و PCR است. بدین منظور در شهریور ماه تابستان 1395 از 200 راس گوسفند از چهار منطقه ی شرق، غرب، شمال و جنوب دزفول به صورت تصادفی نمونه ی خون اخذ، گستره ی خونی تهیه و پس از رنگ آمیزی از نظر آلودگی به انگل های خونی بررسی گردید. جهت آزمایش PCR از بین نمونه های خون اخذ شده، 112 نمونه به طور تصادفی انتخاب و به آزمایشگاه ارسال شد. در بررسی میکروسکوپی به ترتیب 3 راس (1/5 درصد)، 52 راس (26 درصد)، 66 راس (33 درصد) آلوده به بابزیا، تیلریا و آناپلاسما بودند و آلودگی به سایر انگل های خونی مشاهده نشد. در بررسی مولکولی میزان آلودگی به تیلریا و بابزیا به ترتیب 71/4درصد و صفر درصد بود. نتایج این مطالعه نشان دهنده ی فراوانی بالای آلودگی به آناپلاسما و تیلریا و فراوانی اندک آلودگی به بابزیا در گوسفندان حومه ی دزفول است. با توجه به نتایج این تحقیق لازم است اقداماتی از قبیل ارتقای سطح آگاهی دامداران در خصوص بیماری های انگلی دامی و به طور ویژه انگل های خونی و زیان اقتصادی ناشی از این بیماری ها، سم پاشی اماکن دامی و حمام دادن به موقع دام ها علیه انگل های خارجی به منظور کاهش خسارت های اقتصادی ناشی از این بیماری های انگلی در سطح منطقه ی دزفول صورت گیرد.
کلید واژگان: تیلریا، آناپلاسما، بابزیا، گوسفند، دزفولBlood parasites including Theileria, Babesia and Anaplasma are causative agents for theileriosis, babesiosis and anaplasmosis, respectively, which are responsible for tremendous economic loss to sheep farming industry worldwide. These parasites are mainly transmitted by hard ticks and carrier sheep are responsible for resistance of parasites in affected regions. Dezful city, south-west of Iran, has warm and humid climate and parasitic diseases including Haemoparasites seems to be prevalent among herds in this area. The purpose of this study was to evaluate prevalence of blood parasites in sheep of Dezful area using direct microscopy and PCR methods. For this reason, in August 2016, in a cluster sampling, a total of 200 blood samples from sheep of 4 regions of Dezful were collected randomly. Blood films were prepared and evaluated by microscopy. PCR was performed on 112 randomly selected samples. Prevalence of Babesia, Theileria and Anaplasma was 1.5%, 26% and 33% using microscopy, respectively while 72.72% and 0% of sheep were PCR positive for Theileria spp. and Babesia spp., respectively. No other blood parasite was observed in microscopy. The results of this study indicate high prevalence of Theileria and Anaplasma and low prevalence of Babesia among sheep of Dezful area. Regarding the results of this study, measures such as promoting knowledge of breeders regarding parasitic diseases of livestock, and in particular blood parasites and raising awareness of economic loss from these diseases through decrement in livestock production and increment in the costs of treatment, insecticide spraying of livestock places and bathing of animals against ecto-parasites are necessary for reduction of this parasitic infection.
Keywords: Theileria, Anaplasma, Babesia, Sheep, Dezful -
آشکارسازی وقوع حملات تداخل پارازیت سامانه رهیاب (سیستم تعیین موقعیت جهانی، GPS[1])، در ناوبری پهپاد (پرنده هدایت پذیر راه دور) به صورت مستقل از روش های پردازش سیگنال رهیاب امکان پذیر است. این کار با استفاده از مقایسه دو مسیر پرواز تعیین شده برای پهپاد از روش تعیین مسیر بصری[2] و داده های رهیاب قابل انجام می باشد. برای این منظور از توصیفگر مسیر فاصله بهنجار شده نقاط متوالی مسیر (NDCP[3](و توصیفگر مسیر زاویه بین امتدادهای متوالی CDA)[4](استفاده می شود. این توصیفگرها، مستقل از سیستم مختصات مسیر بوده ولی مستقل از تعداد نقاط مسیر نمی باشند. در مقابل توصیفگر مسیر بافت نگاشت[5] جابجائی های جهت دار HOD[6]، مستقل از تعداد نقاط مسیر بوده ولی مستقل از سیستم مختصات مسیر نمی باشد. در این پژوهش روشی برای ایجاد امکان در استفاده از توصیفگر مسیر HOD در آشکارسازی وقوع حملات تداخل پارازیت ارائه شده است. همچنین عملکرد توصیفگر مسیر HOD در آشکارسازی وقوع حملات تداخل پارازیت در مقابل توصیفگرهای مسیر NDCP و CDA مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که توصیفگر مسیر HOD برتری قابل ملاحظه ای در آشکارسازی وقوع تداخل پارازیت در سامانه رهیاب نسبت به دو توصیفگر مسیر NDCP و CDA، به خصوص در خطاهای تعیین موقعیت بزرگتر از ده متر ناشی از تداخل پارازیت دارا بوده و با اطمینان بالاتری می توان از این توصیفگر مسیر برای آشکارسازی وقوع حملات تداخل پارازیت سامانه رهیاب استفاده کرد. توانمندی توصیفگر مسیر HOD نسبت به دو توصیفگر دیگر، در آشکارسازی وقوع خطاهای موقعیت بزرگتر از پنج متر نیز، قابل ملاحظه می باشد.
کلید واژگان: پهپاد، رهیاب، تداخل پارازیت، تعیین مسیر بصری، توصیفگر مسیر، HODAuto-navigating of unmanned aerial vehicles (UAV) in the outdoor environment is performed by using the Global positioning system (GPS) receiver. The power of the GPS signal on the earth surface is very low. This can affect the performance of GPS receivers in the environments contaminated with the other source of radio frequency interference (RFI). GPS jamming and spoofing are the most serious and intentional RFI attacks. Due to the jamming attacks, the positioning accuracy of UAV will be degraded. This positioning error can be reached to tens of kilometers off the true location as was reported in some research articles. The detection of GPS jamming is the first step to mitigate this attack. Most of jamming detection methods are based on GPS signals processing. If a jamming detection system just relies on GPS signal processing to detect and confront RFI threats, it will be capable of failure in the use of the more advanced hardware and sophisticated methods by invaders intentional. The camera is a common sensor almost in all of UAVs which is a passive sensor and resistant to the jamming signals. Here, the use of image-based navigation methods for GPS jamming detection will be helpful due to the insensitivity of camera sensors to jamming signals. GPS jamming attacks can be detected in UAV navigation, independently of the signal processing methods, using a comparison of two flight trajectories assigned for a UAV, determined from visual navigation and GPS positioning data. For this purpose, the trajectory descriptor of the Normalized Distance of the Consecutive Points (NDCP) and trajectory descriptor of the Consecutive Directions Angles (CDA) is used. These descriptors are independent of the coordinate system of the trajectory but are not independent of the number of trajectory points. As a result of the jamming attacks, the GPS receiver may not be able to receive the signal and the positioning cannot be performed. Therefore, two trajectories of UAV from GPS and visual navigation may have a different number of points. So, the NDCP and CDA cannot be used for these trajectories in all the time. The trajectory descriptor of Histogram of the Oriented Displacements (HOD) is independent of the number of trajectory points, but it is not independent of the coordinate system of the trajectory. In this paper, a method is developed to allow the use of the HOD trajectory descriptor to detect the occurrence of the GPS jamming attacks. For this purpose, first, the coordinate system of the UAV trajectory from GPS data is transformed to the coordinate system of the UAV trajectory from visual navigation. Here, a sliding window-based approach is used for determining of the jamming location. The performance of the HOD trajectory descriptor in detecting jamming attacks versus the NDCP and CDA trajectory descriptors were compared. The results show that the HOD trajectory descriptor has a significant advantage in detecting the jamming attacks concerning NDCP and CDA trajectory descriptors, especially in the positioning errors of more than ten meters due to jamming attacks, which can be more reliable. This descriptor can be used to detect the occurrence of the jamming attacks. The ability of the HOD trajectory descriptor is significant in detecting positioning errors greater than five meters, compared to the other two trajectory descriptors.
Keywords: UAV, GPS, Jamming Detection, Visual Odometry, Trajectory Descriptor, HOD -
در طول چند دهه ی اخیر محیط های شهری بسیار بیشتر از گذشته گسترش یافته اند. یکی از مهمترین مشکلاتی که در اکثر کلان شهرها و حتی شهرهای کوچک وجود دارد مدیریت سیستم حمل و نقل است. یک سیستم نظارتی پیشرفته از وسایل نقلیه ی درون شهری امکان غلبه بر مشکلات ترافیکی و ازدحام خودرو ها را فراهم می نماید، و به تبع آن از مشکلات آلودگی هوا می کاهد. با توسعه ی پرنده ای بدون سرنشین (UAV) امکان پایش مستمر و دقیق محیط های شهری برای کاربران فراهم گردیده است. در این تحقیق هدف ارائه روشی سریع و با عملکردی مناسب از نظر دقت در شناسایی اتوماتیک خودرو در تصاویر پهپاد با حدتفکیک بسیار بالا است. در گام شناسایی خودرو از قابلیت الگوریتم آشکارساز و توصیفگر عوارض موضعی SIFT استفاده شده است. یکی از اصلی ترین قابلیت های این الگوریتم پایدار بودن در برابر تغییرات روشنایی و انواع تبدیلات هندسی نظیر انتقال، دوران و مقیاس است. روش ارائه شده شامل دو مرحله ی اصلی: آموزش الگوریتم و فرآیند شناسایی خودرو است. روش پیشنهادی بر روی 8تصویر پهپاد که دارای پس زمینه با بی نظمی های مختلف هستند پیاده سازی شد. این تصاویر شامل انواع مختلفی از خودروها هستند. به منظور ارزیابی کمی روش پیشنهادی از دو معیار استفاده شده است. همچنین عملکرد این روش با رویکرد پنجره ی جستجو مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد زمان محاسبات الگوریتم پیشنهادی 82ثانیه است و میانگین دو معیار ارائه شده معادل 67/65درصداست که نشان دهنده ی برتری روش از لحاظ سرعت و دقت محاسباتنسبت به روش پنجره ی جستجواست.
کلید واژگان: الگوریتم SIFT، تصاویر پهپاد، اهداف خودرو، خوشه بندی عوارض، طبقه بندی کننده ی SVMIntroductionIn the past few decades, urban environments have expanded much larger than before. One of the most important problems in most metropolises and even small cities is the management of the transportation system. An advanced monitoring system of urban vehicles allows for overcoming the traffic problems. With the development of unmanned aerial vehicles (UAVs), continuous and accurate monitoring of urban environments has been provided for the users. In this research, an efficient method is presented that detects the vehicle in the UAV images. The proposed method is effective in terms of computational speed and accuracy.
Materials and MethodsThe foundation of the proposed method is based on the characteristics of the local features in the UAV images. The presented method consists of two main stages of training classification model and detecting vehicles. In the first part, local features are extracted and described by the SIFT algorithm. The SIFT algorithm is one of the most powerful algorithms for extracting and describing local features that are used in various photogrammetry and machine vision applications. This algorithm is robust to geometric and radiometric changes of the images. Due to the high dimensions of extracted features from all the training samples, the BOVW (Bag of Visual Word) model has been applied. This model is used to reduce the dimensions of the features and display the images. Simple and efficient computing is one of the significant features of the BOVW model. At this stage, after producing a library of features, the SVM classification model is trained. In the detection part of the algorithm, the images are entered into the algorithm and the local features are extracted in all images by the SIFT algorithm. The BOVW model is often used to display an image patch. In most researches, this model is implemented by applying a search window to the whole image. This type of methods has a higher confidence level in detection, but it is a very time consuming process and increases the volume of the computations. For this purpose, the approach of points clustering and their representation by the BOVW model is proposed. In this method, features that are within a certain range are considered as a cluster. Euclidean distance is used in image space for clustering. Then, the clusters produced by the BOVW model are displayed. Then, a feature vector is constructed for each cluster. The trained SVM is applied to each of the production vectors and each cluster is classified as a vehicle and non-vehicle. If the cluster is detected as a car, the position of the center of that cluster is marked on the image.
Results and discussionThe proposed method was implemented on 8 images with a number of different car targets. Also, considering the use of the search window approach in many researches, our results were compared with the results obtained by other researchers. The results show that the calculation time of the proposed method is 82 seconds, while the search window method takes 2496 seconds to run. In order to verify the accuracy of the algorithm, two criteria were used. The first criterion is the “Producer's accuracy”, which represents the proportion of correct detections of the vehicle to the entire vehicles existing in the images. This criterion is 75.79% for the proposed method. The second criterion is the “User's accuracy”. This criterion is obtained by dividing the correctly detected samples into the sum of the correctly and incorrectly detected samples. The User's accuracy criterion has been reported to be 59.50%.
ConclusionThe value of the Producer's accuracy criterion is greater for the search window method which has led to a more accurate detection of vehicles compared to our method. This is due to the small moving steps of the search window in the entire image. However, the search window method has increased the amount of the time spent on the calculations. The User's accuracy criterion shows that the proposed method has less incorrect detections. The results indicate that our method has a higher degree of reliability. The average of these two criteria indicates the superiority of the proposed method in terms of the accuracy of the calculations. On the other hand, the proposed algorithm has a great advantage in terms of computational speed compared to the search window method.
Keywords: SIFT algorithm, UAV images, Car targets, Clustering, SVM classifier -
اطلاعات موقعیت و وضعیت نسبی دوربین ها در تصاویر استریو، در درون ماتریس اساسی E(Essential Matrix) مندرج است. تجزیه این ماتریس به یک ماتریس دوران R و یک ماتریس پادمتقارن S، ابزاری کارآمد در بازیابی موقعیت و وضعیت نسبی دوربین ها در این تصاویر می باشد. در این مقاله، با استفاده از تجزیه ماتریس اساسی E و بردار پایه فضای پوچ چپ آن به مقادیر و بردارهای منفرد (Singular Value Decomposition)، روشی جدید برای بازیابی موقعیت نسبی دوربین ها در تصاویر استریو ارائه شده است. ابتدا فرمول های موجود در تجزیه ماتریس اساسی E به ماتریس دوران R و ماتریس پادمتقارن S با استفاده از تجزیه SVD، به طور مستقیم اثبات و تبیین شده و در ادامه بر اساس نتایج آن، روشی جدید در این مقاله ارائه و اثبات می گردد. در این روش نیازی به نگاشت اولیه ماتریس اساسی E محاسبه شده از مختصات های خطادار نقاط عکسی متناظر در دو تصویر، به فضای ماتریس های اساسی نبوده و این نگاشت در هنگام تعیین ماتریس پادمتقارن S انجام می گردد. بررسی های انجام شده نشان می دهد که نتایج روش جدید ارائه شده با نتایج حاصل از فرمول های تجزیه موجود یکسان است.کلید واژگان: ماتریس اساسی، توجیه نسبی، بازیابی موقعیت و وضعیت نسبی دوربین، تجزیه SVDThe relative position and orientation between two cameras in a stereo pair are included within the Essential matrix, E. The decomposition of this matrix into a rotation matrix, R, and a skew-symmetric matrix, S, is an efficient tool for retrieving the relative position and orientation of the cameras. In this paper, a new method is proposed to recover the relative position and orientation of the cameras in a stereo pair using the singular value decomposition (SVD) of the Essential matrix. First, the existing formulas in the decomposition of the Essential matrix into a rotation matrix and a skew-symmetric matrix using the SVD decomposition are directly proved using the SVD properties. Then, based on these results, a new method in the decomposition of the Essential matrix using SVD will be presented. The Essential matrix decomposition in this method is accomplished by extracting the base vector of the left null space of the Essential matrix and then by SVD decomposition of the skew-symmetric matrix corresponding to this base vector. In this method, the initial mapping of the Essential matrix, recovered from the erroneous coordinates of the corresponding image points in two images, into the space of Essential matrices does not require. This mapping is performed by determining the skew-symmetric matrix, S. The proposed numerical analysis shows that the results of the new presented method are correct and identical with the results of the existing formulas.Keywords: Essential Matrix, Relative Orientation, Position, Orientation Recovery, SVD
-
ارزیابی صحت عملکرد گیرنده های رهیاب (سیستم تعیین موقعیت جهانی، GPS[1])، در محیط های آلوده به نشانکهای[2] تداخل پارازیت[3] از اهمیت زیادی در حفظ امنیت پرواز پهپادها، به خصوص در کاربردهای نظامی برخوردار است. در حال حاضر روش های موجود برای آشکارسازی وقوع تداخل پارازیت و مقابله با آن، روش های مبتنی بر پردازش نشانکهای سامانه رهیاب می باشند. روش ارائه شده در این مقاله برای آشکارسازی وقوع حملات تداخل پارازیت و ارزیابی صحت عملکرد رهیاب پهپاد، روشی مستقل از پردازش نشانکهای رهیاب می باشد. این روش یک روش تصویر-مبنا بوده و از تصاویر دوربین پهپاد که از مسیر پرواز اخذ شده اند برای این منظور استفاده می کند. مسیر پروازی طی شده توسط پهپاد با استفاده از روش تعیین مسیر بصری[4] و از روی تصاویر پهپاد استخراج شده و از مقایسه این مسیر با مسیر پهپاد که از داده های رهیاب بدست می آید برای آشکارسازی وقوع تداخل پارازیت و ارزیابی صحت عملکرد گیرنده رهیاب پهپاد استفاده می گردد. برای مقایسه این دو مسیر، دو توصیفگر مسیر فاصله بهنجار شده بین نقاط متوالی (NDCP[5]) و زاویه بین امتدادهای متوالی (CDA[6]) تعریف و از مقایسه این توصیفگرها با استفاده از شاخص تشابه کسینوسی، صحت عملکرد رهیاب پهپاد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که روش ارائه شده با استفاده از این توصیفگرها توانایی آشکارسازی وقوع تداخل پارازیت و ارزیابی صحت عملکرد رهیاب پهپاد در حین پرواز را دارا بوده و با توجه به غیر فعال بودن حسگر دوربین، این روش تحت تاثیر نشانکهای خارجی و جنگ الکترونیک نخواهد بود.
[1] Global Positioning System
[2] Signal
[3] Jamming
[4] Visual Odometry
[5] Normalized Distance of Consecutive Points
[6] Consecutive Directions Angleکلید واژگان: پهپاد، رهیاب، تداخل پارازیت، تعیین مسیر بصری، توصیفگر مسیرThe Unmanned Aerial Vehicles (UAV) positioning in the outdoor environment is usually done by the Global Positioning System (GPS). Due to the low power of the GPS signal at the earth surface, its performance disrupted in the contaminated environments with the jamming attacks. The UAV positioning and its accuracy using GPS will be degraded in the jamming attacks. A positioning error about tens of kilometers off the true location was reported in the research articles, due to jamming. Assessing the performance accuracy of UAV’s GPS receiver during the jamming attacks has great importance in maintaining the UAV’s flight safety, especially in the military applications. Currently, the developed and presented methods in jamming detection and mitigation relies on the analysis of the GPS signals. On the other side, many study works are being performed for effective and successful jamming attacks for security, military and intelligence purposes. To detect the occurrence of errors in the GPS positioning, therefore, it is necessary to research and introduce some new independent techniques of the GPS signal processing methods. The presented method in this paper to detect the occurrence of the jamming attacks and to assess the UAV's GPS performance is an independent method from the GPS signals processing. This method is an image-based approach which uses the UAV images taken from its flight path. As the camera is a passive sensor, its performance will not be affected by the external signals and electronic warfare such as jamming attacks. The UAV's flight trajectory is extracted using visual odometry (VO) from the UAV images, and then this trajectory is compared with the UAV's trajectory derived from the corresponding GPS data. In this method, there is no need for the initialization of the coordinate system parameters of VO as it is a relative method in agent positioning. Also, to reduce the drift error in VO only a few images within a selection window is used in the computation of the relative and absolute trajectories of UAV. For reduction of drift-error of visual odometry within this selection window, sliding widow bundle adjustment technique is used here. This process repeated for each UAV position from the begin to the end of the UAV trajectory. For each selection window, two trajectory descriptors correspond to the UAV trajectory from VO and its replica from GPS data are computed. Then these trajectories compared using their trajectory descriptors. Two trajectory descriptors were defined here to compare these trajectories: The Normalized Distance of Consecutive Points (NDCP) trajectory descriptor and the Consecutive Directions Angle (CDA) trajectory descriptor. These trajectory descriptors are the functions of the UAV’s positions in its flight path within each selection window. The comparison of these trajectory descriptors is done using the cosine similarity index (CSI). CSI takes into account the normalized angle between two codimension normalized vectors to compare them. If there is a problem in the UAV's GPS performance, the cosine similarity index will differ from its ideal number one or 100%. The results show that the proposed method, using these trajectory descriptors, can detect the occurrence of jamming attacks and to assess the accuracy of the UAV's GPS performance during its flight.Keywords: UAV, GPS, Jamming Attacks, Visual Odometry, Trajectory Descriptor -
گردشگری الکترونیکی یکی از جدیدترین انواع گردشگری است. تور مجازی بخشی از گردشگری الکترونیکی است که هدف از ارائه آن از بین بردن محدودیت های زمانی و مکانی می باشد. عکس های پانوراما یکی از اجزای اصلی برای ساخت تورمجازی هستند. امروزه با توجه به اینکه تکنولوژی پیشرفت زیادی کرده است اما تعداد کمی عکس های پانوراما از مناطق مختلف وجود دارد و معمولا افراد خاص برای کاربری خاص عکس های پانوراما را تولید می کنند. از طرفی دیگر با توجه به کیفیت بالا عکس-ها معمولی توسط تکنولوژی پیشرفته، این عکس ها پتانسیلی را برای تولید عکس های پانوراما ایجاد کرده اند. با الحاق کردن چند عکس در کنار هم توسط الگوریتم های تناظریابی می توان عکس های پانوراما را تولید کرد. هرکدام از این الگوریتم ها دقت متفاوتی در شرایط مختلف دارد و بیشتر این روش ها برای عکس های پانوراما ارزیابی نشده اند. هدف از این مقاله، بررسی روش ها و الگوریتم های مختلف تناظریابی عوارض و طبقه بندی این روش ها و یافتن روش مناسب برای تهیه پانوراما در تورمجازی گردشگری است. در این راستا نحوه عملکرد این الگوریتم ها در شرایط مختلف بین تصاویر مانند انتقال، دوران، مقیاس برای به دست آوردن عکس های پانورامای هم منطقه و انتخاب بهترین روش سنجش موردبررسی قرارگرفته است. برای این منظور، ابتدا روش های مختلف تناظریابی را موردبررسی قرار داده و سپس چهار الگوریتم SURF، FAST، MSER، BRISK بر روی عکس های پانوراما در شرایط مختلف مانند اعوجاج چشم ماهی، نویز نمک و فلفل، مقیاس مختلف و... ارزیابی شد. نتایج نشان می دهد که الگوریتم SURF در بیشتر شرایط نتیجه بهتری را در زمان کمتری نسبت به دیگر الگوریتم ها به دست اورد.کلید واژگان: گردشگری، تورمجازی، پانوراما، روش های تناظریابی، الگوریتمهای توصیفگرElectronic tourism is one of the newest types of tourism. The virtual tour is part of the e-tourism, which aims to eliminate temporal and spatial constraints. Panoramic photos are one of the main components for making virtual tours. Nowadays, given the fact that technology has made a lot of progress, there are few panoramic photos from different regions, and usually special people create panoramic photos for the particular usage. On the other hand, given the high quality of photos by advanced technology, these photos have created the potential for producing panoramic photos. Panoramic photos can create by combining multiple images together by matching algorithms. Each of these algorithms has a different accuracy in different situations, and most of these methods are not evaluated for panoramic photos. The purpose of this paper is to investigate various methods and algorithms for categorization of these methods and to find the appropriate method for the preparation of panoramas in tourism. In this regard, how these algorithms function in different situations between images such as transition, rotation and scaling is investigated in order to get the panoramic photos of the same region and choose the best method of evaluation. For this purpose, different matching methods were first investigated. Then, four algorithms were evaluated on panoramic photographs in imposed by different conditions such as fish eye distortion, salt and pepper noise and various scaling. The results show that the SURF algorithm in most situations obtained better results in less time compare to the other three algorithms.Keywords: Tourism, virtual tour, Panorama, matching algorithms, Descriptor Algorithms
-
باوجوداینکه فتوگرامتری برد کوتاه در حوزه مهندسی عمران به ویژه جابجایی سنجی سازه های بزرگ مقیاس خیلی متداول نشده است، اما پروژه های موفق اجراشده در این زمینه گویای پتانسیل بالای این روش در این حوزه است. امروزه با در دسترس بودن دوربین های پیشرفته رقومی ارزان قیمت، امکان اخذ و پردازش نرم افزاری تصاویر رقومی و درکل کم هزینه تر و آسان تر شدن پیاده سازی سیستم های فتوگرامتری، امکان به کارگیری بیش ازپیش فن های فتوگرامتری به عنوان جایگزینی برای روش های سنتی جابجایی سنجی، توجیه های بیشتری یافته است. این مقاله یک روش نوین نظارت و بررسی سازه های بزرگ مقیاس بر اساس نظارت بصری را بیان می کند. این روش، تشخیص جابجایی سازه ها بر اساس روش های فتوگرامتری و بینایی ماشین با استفاده از آنالیز تصاویر اخذشده به وسیله ی پهپاد را امکان پذیر می سازد. در این تحقیق با علم بر اینکه جابجایی سازه موردمطالعه در یک بازه زمانی کوتاه نزدیک به صفر است؛ روش فتوگرامتری پهپاد مبنا مورد ارزیابی قرار گرفت؛ به این صورت که مختصات به دست آمده برای دو اپک باهم مقایسه شده و اختلاف به دست آمده بیانگر دقت روش مذکور می باشد. علاوه بران با طراحی یک ابزار برای سنجش صحت روش فتوگرامتری، تغییری مشخصی در موقعیت دونقطه در مرحله دوم داده شد و میزان جابجایی این تغییر با استفاده از روش ارائه شده موردبررسی قرار گرفت. با توجه به دقت به دست آمده که 89/1 میلی متر می باشد، می توان نتیجه گرفت که ترکیب سیستم هواپیمای بدون سرنشین و روش های فتوگرامتری و بینایی ماشین می تواند به بهبود کیفیت و دقت نظارت سازه ها کمک کند.کلید واژگان: جابجایی سنجی سازه های بزرگ، فتوگرامتری، بینایی ماشین، پهپادAlthough close range photogrammetry has not been a common approach in the Civil Engineering field especially the displacement monitoring of large scale constructions, many project successfully used this approach and as a result this method have a high potential in this application. Nowadays, as a result of improving the computer vision and photogrammetry techniques implemented in many software and high resolution images captured by the off-the-shelf digital cameras, the use of progressive photogrammetric techniques instead of traditional displacement methods become more resendable. This paper aims to explain a novel method for monitoring of the large scale constructions based on visual inspection. This method can specify the displacement of the constructions based on photogrammetric and computer vision methods using drones. The evaluation of the proposed system is done on long wall in two epochs with a short time interval. Having known the zero displacement for this construction, the difference between the coordinates of some sample points obtained in first epoch and the second epoch, 1.89 mm, shows the accuracy of the proposed system in detecting displacement. Moreover, the accuracy of this photogrammetric method was investigated by developing a tool which manually provides a known displacement between two points in the second epoch. The displacements of these points were estimated using the proposed method and compared with the known displacement. The accuracy for this method, less than 2 mm, can confirm the capability of this method for such applications.Keywords: Displacement Monitoring, Photogrammetry, Computer Vision, UAV
-
امروزه موضوع تشخیص و شناسایی اتوماتیک علائم ترافیکی، از جمله مباحث مورد توجه محققان می باشد. این تحقیقات بر استخراج اتوماتیک تابلو ها با سرعت و دقت مناسب تکیه دارند. الگوریتم ها به گونه ای توسعه داده می شوند تا سیستم بتواند در محیط بسیار پیچیده شهری به تشخیص و بازیابی عارضه تابلوی ترافیکی بپردازد. در دهه های اخیر تحقیقات فراوانی بر روی این مسئله صورت پذیرفته، اما با توجه به این تحقیقات گسترده همچنان این موضوع جهت پژوهش های آتی برای پژوهشگران جذاب است. دلیل آن هم وجود برخی موانع و چالش ها است که دقت الگوریتم های موجود را کاهش می دهد. این موارد به اختصار عبارتند از وجود تغییرات شدید نوری و سایه، وجود موانع، تغییرات مقیاس و دوران، وجود زمینه پیچیده، افزایش سرعت، آنی بودن الگوریتم و ارزان نمودن سیستم. عموما فرایند تشخیص و شناسایی تابلو های ترافیکی در سه بخش مجزا، متشکل از قطعه بندی تصویر، شناسایی و بازیابی تابلو ها انجام می پذیرد. در هر یک از این مراحل پردازشی ممکن است چالش های فوق الذکر روند تشخیص را با مشکل روبرو نمایند. به عنوان نمونه در مرحله قطعه بندی وجود تغییرات شدید نوری محیط تصویر برداری نتایج پردازشی را تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین در قسمت شناسایی، وجود موانع در برابر تابلو ها در تصاویر اخذ شده تشخیص شکل تابلو را با مشکل روبرو می کند. از اینرو در این مقاله به مروری بر روش های موجود در خصوص هر یک از مراحل سه گانه تشخیص تابلو های ترافیکی و همچنین چالش های پیش روی آنها پرداخته شده است.کلید واژگان: تابلوهای ترافیکی، تشخیص و بازیابی، چالش های شناساییNowadays, automatic detection and recognition of traffic signs is one of the interest topics to researchers. Researches rely on the automatic extraction of the signs with the desirable speed and accuracy. The algorithms are developed in such a way that the system can detect and recognize traffic signs in a highly complex urban environment. A lot of research has been done on this issue in recent decades, but with this extensive research, this topic is still attractive to researchers for future research. The reason is the existence of some challenges that reduce the accuracy of existing algorithms. These are intensive changes in light condition, shadow, the existence of obstacles, scale and orientation changes, the existence of a complex field, the speed of the algorithm, and the cheapness of the system.
Generally, the process of detecting and identifying traffic signs is performed in three separate sections, consisting of image segmentation, detection and recognition of signs. In each of these processing steps, the above challenges may cause the identification process to be difficult. For example, in the segmentation step, the intense light changes of the imaging environment affect the processing results. Also, in detection step, the presence of obstacle against the signs in the accrued images cased Detection of the shape of the sign is difficult. Hence, in this paper, an overview of the existing methods for each of the three steps of detection of traffic signs and also their challenges are discussed.Keywords: Traffic Sign, Detection, Recognition, Challenges -
تاکنون روش های زیادی جهت تشخیص خودروها توسط محققین ارائه شده است. به عنوان مثال تکنیک تفاضل فریم یکی از روش های ارائه شده برای شناسایی خودروها می باشد. در این روش هر تغییری در فریم جاری نسبت به تصویر پس زمینه نشان دهنده خودروهای متحرک می باشد. در این روش ها به طورکلی سایه خودروها به عنوان عارضه متحرک شناسایی می شوند و این زمانی که سایه خودروها با هم همپوشانی داشته باشند، باعث تلفیق چندیدن خودرو شده و دقت شناسایی خودروها به شدت کاهش پیدا می کند. برای حل این مشکل برخی روش های مبتنی بر گسترش ناحیه ارائه شده است که بعضا به دلیل پایین بودن دقت به صورت موفقیت آمیز عمل نمی کنند. بنابراین هدف اصلی در این تحقیق بهبود روش تفاضل فریم از طریق وزن دهی به پیکسل های تصویر با استفاده ترکیب چندین ویژگی بافتی جهت حذف سایه خودروها می باشد. برای این کار، بعد از استخراج تصویر پس زمینه و قبل از عمل تفاضل به هر کدام از پیکسل های تصویر پسزمینه و پیش زمینه وزنی اختصاص داده می شود. طبیعتا، پیکسل های وزن دهی شده مربوط به قسمت سایه و محدوده متناظر در تصویر پس زمینه (سطح آسفالت) مقدار کمی وزن خیلی نزدیک به هم می شوند. در نتیجه، با عمل تفاضل فریم های وزن دهی شده پس زمینه و جاری علاوه براینکه خودروها حذف می شوند، سایه خودروها هم به همراه آنها حذف می شوند. در این تحقیق از چهار پایگاه داده جهت پیاده سازی و ارزیابی استفاده شده است. معیارهای مورداستفاده برای نشان دادن دقت در شناسایی خودروها OA، HR، FAR، MODP و MOTP می باشند. با استفاده از این معیارها روش پیشنهادی با دو روش که توسط محققین دیگر برای حذف سایه مورداستفاده قرارگرفتهاند مقایسه و ارزیابی شد. در این آزمون ها، بهبود دقت روش پیشنهادی، به صورت نسبی نسبت به دیگر روش ها و بسته به معیار مورداستفاده، در بازه بین 2 تا 15 درصد متغیر می باشد.کلید واژگان: تشخیص خودرو، سایه، وزن دهی، ویژگی بافتVehicle detection is a significant step for many applications such as automatic monitoring of vehicles, traffic control, transportation, etc. In these systems, a fixed camera is usually installed in some places such as highway, street and parking. Images captured by the camera firstly will be processed, and then the vehicles in it will be identified. Generally, in these systems, cars are the favourites parts in a video frame. Therefore, providing methods that can increase overall accuracy and also the efficiency in vehicle detection is very important. Several methods have been proposed by researchers to detect cars in images. Frame subtraction is one of the most known in which every change between the current frame and the background image is regarded as a moving car. Since car shadow is identified as variable pixels, so there is a connection between the shadow of a car and that car, which causes two problems in these systems: Firstly, the actual shape and appearance of the car can disappear because of this conjunction. As a result, it is difficult to detect the location of the vehicle and to segment the image based on cars. Secondly, the shadow of one or more cars may interfere, and all of them are identified as a vehicle. These items cause many problems in monitoring systems and traffic control systems such as car counting, or vehicle location estimates and behaviour analysis. So shadows need to be identified. To solve this problem, recently, Karami has developed a method based on the region growing to remove the shadow of the vehicle. First of all, we should find the seed point, and then, based on the Euclidean distance, we will consider the distance from the seed point to each pixel of the image in the feature space as a weight. We will use these weights to separate the shadow of the car. The main problems about that are the complexity and computational speed, low precision and also a strong dependency on grey-grade changes. Therefore, in this research, we want to solve the above problems by improving the method of Background subtraction by weighting the pixels of the image by combining several texture features to remove the shadows of vehicles. To do this, each pixel in the background image and the current frame is weighted based on a combination of textural features. This makes the shadows and the background (asphalt) pixels to have very close values and thus removed in subtraction. The proposed method is evaluated on four datasets based on OA, HR, FAR, MODP and MOTP criteria.
Using these criteria, the proposed method is compared and evaluated with region growing method, median and averaging methods, and several other methods in shadow detection.
However, in general, according to the results, the proposed method outperforms than other algorithms by 2 to 15 percent improvement in mentioned criteria. To continue and complete the research in the field of vehicles detection and remove of shadows recommended:1.Using several different data, which are obtained in different situations and at different times.
2.2. Using other non-statistical colour and texture features.
3.Detection of vehicles based on geometric structure.Keywords: Car Detection, Shadow, Weighting, Textural Feature -
یکی از راه های جبران نقص عضو در بدن انسان، استفاده از اجزاء مصنوعی می باشد که اندازه گیری در فرایند ساخت آنها نقش مهمی دارد. اندازه گیری های دستی و سنتی دارای ضعف های زیادی مثل زمان بر بودن، تماسی بودن و دقت پایین می باشند. از آن جایی که اجزاء بدن انسان دارای سطح هموژن و بدون بافت می باشند برای مدل سازی از روشی باید استفاده شود که ترجیحا نیازی به ایجاد بافت و نقاط نشانه دار بر روی بدن نداشته و قابلیت مدل سازی سطوح بدون بافت را داشته باشد . در این راستا، به دلیل پایداری روش های استخراج از نیمرخ شکل در مواجه شدن با سطوح بدون بافت، این روش به عنوان روش پیشنهادی برای مدل سازی اجزاء بدن در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. این روش دارای صحت بالایی می باشد و امکان تناظریابی اشتباه در اثر تغییر زاویه تصویربرداری و مناطق پنهان در آن وجود ندارد. ضعفی که این روش دارد این است که برای داشتن یک مدل کامل می بایستی تعداد دوربین ها زیاد باشد تا امکان برداشت جزئیات عارضه فراهم آید. بدیهی است این امر ضمن برخورداری از محدودیت جا نمایی دوربین ها، موجب افزایش هزینه نیز خواهد شد. بنابراین برای رفع این نقص در این مقاله به جای تصویربرداری از چند ایستگاه محدود به اخذ ویدئو با قابلیت ضبط 30 فریم در ثانیه پرداخته شده است. در این مقاله برای جبران مشکل افزایش زمان توجیه تصاویر با وبدئو از تارگتهای کد دار استفاده شد تا توجیه تصاویر به صورت اتوماتیک قابل انجام باشد. نتایج تحقیق و ارزیابی چند پروژه آزمایشگاهی نشان داد که با ساختار پیشنهاد شده در این مقاله علاوه بر تامین دقت های در حد میلیمتر که برآورد کننده نیاز غالب پروژه های ساخت اعضاء مصنوعی می باشد، روند کار بسیار سهل بوده و قابلیت به کار گیری در پروژه های اجرایی را دارا می باشد.کلید واژگان: اجزاء بدن، فتوگرامتری، مدل سازی، استخراج شکل از نیمرخOne of the ways to overcome human disabilities is the use of artificial parts, for which modeling plays an important role. This process is usually is done manually and, thus, is time consuming and error prone. Humans body lacks suitable texture. Thus, the modeling technique should be one that does not require such information. Shape From Silhouette is a technique of such which does not require texture for matching, thus is adopted in this study. The problem with SFS is that it requires many images to form a complete detailed model. This in turn needs several camera positions, the availability of which is both expensive and difficult. To overcome this problem, in this paper it is suggested to use videos as an alternative source. As using video leads to difficulty in orientation of images, coded targets are used to simplify and automate the process. Experiments carried out to test the proposed system, suggest that not only the accuracy of measurements is achieved but also the process is simple and practical enough to be used in practical projects.Keywords: Shape From Silhouette, Coded Targets, Video Images
-
امکان سنجی استفاده از تصاویر UAV برای تعیین موقعیت ساختمانها
سیستمهای هوایی بدون سرنشین (UAVs) مبتنی بر سنجش از دور از تکنولوژیهای پیشگام و نویدبخشی هستند که به سرعت رشد کردهاند. به علت محدودیتهای تصاویر ماهوارهای و تصاویر هوایی از جمله ناکافی بودن کیفیت، هزینه بالای پرواز/ راه اندازی و وابستگی به شرایط جوی در دو دهه اخیرUAVها به مکملی کارآمد برای جمعآوری دادههای سنجش از دور تبدیل شدهاند. تصویربرداری UAV رزولوشن تصویربرداری را بطور چشمگیری ارتقاع میدهد و در کاهش هزینه عملیات اخذ داده بسیار مقرون به صرفه عمل میکند. به طور همزمان تصویربردای مورب هوایی بعلت مزایای فنی آن تکنولوژی باالقوهای است که به صورت ترکیبی با تصویربرداری UAV مورد استفاده قرار گرفته است. در سالیان اخیر، UAVها در عملیات غیر نظامی بسیاری خصوصا در مناطق شهری با عوارض پیچیده از جمله ساختمانها مورد استفاده قرار گرفتهاند. در این تحقیق امکانسنجی استخراج ساختمانها با الگوهای متفاوت در منطقهای مسکونی از تصاویرUAV بررسی شده است. به منظور تولید داده، تصویربرداری نیمه مورب UAV از منطقهای مطالعاتی در شهر کرمان به طور تجربی برای حصول نتایج بهینه با زوایهی °6 انجام شد. در راستای امکان سنجی، ساختمانها با تقسیمبندی و طبقهبندی در روش شیگرا با انعطاف بسیار بالا با دقت (DP) 82/96% و فاکتور برنچ (BF) 17/3% از تصاویر RGB و DSM مربوط به UAV استخراج شدند. بعلاوه برای درک برتری استخراج ساختمان از تصاویر UAV، دقت حاصل از استخراج ساختمان از تصویر UAV با دقت استخراج ساختمان از تصویر هوایی منطقه با هم مقایسه شد. در تصاویر هوایی DP برابر با 97/94% و BF برابر با 55/5% حاصل شد که نشان دهنده دقت بالاتر تصاویر اخذ شده باUAV میباشد. همچنین ساختمانها از ابر نقاط UAV و ابرنقاط هوایی استخراج و با یکدیگر مقایسه شدند.
کلید واژگان: سیستم هوایی بدون سرنشین(UAV)، تصویربرداری مورب، روش شیگرا، استخراج ساختمانها -
امکان سنجی استفاده از تصاویر UAV برای تعیین موقعیت ساختمانها
-
دستگاه های لیزر اسکنر زمینی توانایی ثبت اطلاعات مختصاتی، شدت انرژی بازگشتی و همچنین تصاویر رنگی اطراف نقطه استقرار خود را به صورت همزمان دارند. خروجی برداشت عوارض با این دستگاه را می توان در دو گروه ابرنقاط و تصاویر دوبعدی ثبت شده توسط دوربین آن دسته بندی کرد. ناپیوستگی فیزیکی و ویژگی های هندسی و غیرهندسی عوارض و همچنین توجیه زاویه ای عوارض نسبت به لیزر اسکنر و دوربین موجب ایجاد تغییرات در مقدار انرژی بازتابش، روشنایی و توجیه و عمق آنها در ابرنقاط و تصویر ثبت شده است. از آنجا که ویژگی های ابرنقاط سه بعدی و تصاویر دوبعدی عوارض مکمل هم هستند؛ در حوزه نقشه برداری هم، همچون بینایی ماشین می توان از ترکیب این اطلاعات برای درک صحیح عوارض و اشیاء بهره گرفت. در این مقاله با ترکیب لبه های بدست آمده از روش های پردازش تصویری با ابرنقاط، لبه های عوارض موجود در محدوده اسکن به صورت سه بعدی استخراج شدند. ابرنقاط و تصاویر ثبت شده در محوطه حیاط دانشکده نقشه برداری دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی برای این منظور استفاده شد. الگوریتم Canny در ترکیب با روش Range Border Detector برای یافتن لبه عوارض استفاده شد. این روش توانایی بالایی در یافتن نواحی پنهان، به عنوان یکی از مشکلات اصلی داده های لیزراسکنر دارد.کلید واژگان: لیزر اسکنر زمینی، استخراج لبه، ابرنقاط، ناحیه پنهانTerrestrial Laser Scanner (TLS) acquired 3D information¡ Intensity image and color image around settlement point simultaneously. The output of this device can be categorized intwo groups: 2D images and 3D point cloud. Physical and geometric properties of discontinuities and effects¡ as well as explain the position of the laser scanner and camera effects cause changes in the amount of reflected energy¡ lighting and explain the depth of the point cloud and the image is recorded. Such as machine vision¡ properties of 2D images and 3D point cloud are complementary in the field of surveying¡ can be combined and used these to understanding and objects detection. In this paper¡ we combined the image processing techniques in 2D and 3D data¡ for occlusion extraction. The point cloud and images recorded in K.N.T University was used for this purpose. Canny algorithm for edge detection in combination with Range Border Detection was used. This method has a high ability to find hidden areas¡ as one of the main problems is point cloud data. In the data sample that used¡ obtained 65 region¡ with a total area of 4719 square meters in the 8000 square meters scan area.Keywords: Terrestrial Laser Scanner, Edge Extraction, Point Cloud, Occlusion Area
-
تولید مدل های جامع از محیط با قابلیت دسترسی به اطلاعات هندسی و بصری با دقت های مناسب، مورد نیاز و کاربرد بسیاری از سازمان ها می باشد. در این راستا، روش و سیستم های مختلفی جهت اخذ داده و مدل سازی محیط ارائه شده است. یکی از روش-هایی که اخیرا در این زمینه مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از تصویربرداری بصورت استریو پانوراما می باشد که در حین سادگی روش، به کاربر امکان دید واقعی محیط را می دهد. تاکنون سیستم ها و روش های مختلفی جهت مدل سازی محیط به روش استریو پانوراما ارائه شده است که هر یک از این ساختارها دارای مزایا و معایب خاص خود می باشند. این مقاله، به بررسی امکان استفاده از دوربین های استریوی ارزان قیمت در تولید مدل های استریو پانوراما از محیط می پردازد. در این رابطه، چگونگی بکارگیری این نوع دوربین ها در ایجاد یک سیستم استریو پانوراما مورد ارزیابی قرار گرفته و مسائل مطرح در این زمینه بررسی می شود. در نهایت دقت بکارگیری این نوع دوربین ها در اندازه گیری های هندسی در مدل استریو پانورامای تولید شده نیز مورد ارزیابی قرار می-گیرد.
کلید واژگان: دوربین استریو، استریو پانوراما، مدل سازی سه بعدی، اندازه گیری هندسیProducing a complete large scale environment model which enables access to geometric as well as visual information is required by most organizations. In this regard، the use of stereo panoramas is an image based solution which has attracted the developers and users of city maps. This is due to the fact that stereo panoramas offering visual and complete view of surrounding simply. There exist a number of techniques which are used to develop stereo panoramas and each structure has its own advantages and disadvantages. This paper investigates the possibility of using off-the-shelf stereo cameras in production of stereo panoramic models from environment. In this regard، the possibility of using stereo cameras in developing a stereo panorama system is studied and different issues to produce an appropriate 3D model are investigated. Finally، the accuracy of using these types of cameras in geometric measurement through generated stereo panorama model is evaluated.Keywords: 3D Modeling, Geometric Measurement, Stereo Camera, Stereo Panorama -
در طول دهه گذشته، مهندسی نقشه برداری در نقاط مختلف جهان، پیشرفت های گسترده ای را در تکنیک های جمع آوری داده های مکانی داشته است. از بین راه های مختلف پیشنهادی، یکی از این جدیدترین این توسعه ها به صورت استفاده از تکنولوژی لیزر-اسکنر ظاهر شده است. متد لیزر اسکنر به استفاده کننده اجازه جمع آوری اتوماتیک و مستقیم داده های سه بعدی را داده است. تحقیق در خصوص عوامل تاثیرگذار بر دقت و منابع آن ها، در اندازه گیری های لیزر اسکنر به دلیل عوامل زیاد تاثیرگذار بسیار، سخت و پیچیده می باشد. بنابراین بدلیل وجود خطاهای مختلف آنچه در مورد این ابزار لازم به نظر می رسد، کالیبراسیون آن ها می باشد. تا کنون مدل های مختلفی جهت بهبود کیفیت داده های لیزر اسکنر ارائه شده است، اما از مشکلات اساسی در کالیبراسیون لیزراسکنر این است که، در مدل های ارائه شده توسط محققین مختلف، تنها پاره ای از خطاهای فیزیکی مدل می شوند و با مشاهده باقی مانده خطا ها، تعدادی پارامتر به صورت تجربی به مدل اضافه می شود که تنها برای کالیبراسیون همان دستگاه مورد مطالعه و همان شرایط پروژه قابل استفاده میباشد. در این مقاله بر اساس ساختار داخلی دستگاه ریگل، مدلی پارامتریک شامل 19 پارامتر صرفا فیزیکی جهت کالیبراسیون ابر نقاط حاصل ارائه می شود که اثر آن بر کیفیت داده های حاصل از ایجاد یک میدان آزمون مورد ارزیابی قرار گرفته است. اعمال پارامترهای محاسبه شده مدل بر مشاهدات مختلف و بهبوددقت به میزان 26% و 21% و 20% در مختصات نقاط، نشان داد که این مدل قادر است نتایج قابل اعتمادی را در کالیبراسیون لیزر اسکنر ارائه دهد. مقایسه این مدل با مدل های ارائه شده توسط دیگر محققین نشان دهنده این مطلب است که بدلیل اینکه تنها در بردارنده پارامترهای فیزیکی است و بر خلاف مدل های دیگر پارامتر تجربی را شامل نمی شود، برای انواع مختلفی از لیزراسکنرها قابل استفاده می باشد.
کلید واژگان: لیزر اسکنر زمینی، کالیبراسیون، ابر نقاط، مدل پارامتریکSurveying has great improvements in data collection techniques in last decade. one of these techniques is laser scanner. With that method we can collect 3D data automatically. Investigating of the error sources in TLS measurements is rather complicated due to a large number of influencing factors that are quite interrelated. Thus calibration is an important issue in these devices. Several models have been proposed to improve the accuracy of the laser scanners data until now. Each of these models includes some physically parameters and some empirically parameters which have been produced by observation of residuals diagram، in this paper a parametric model based on the internal structure of laser scanner is presented for calibrating these devices. This model compared with another models shows that due to having just physical parameters and not empirical parameters it can be used for a variety of TLS instruments.Keywords: Terrestrial Laser Scanner, Calibration, Point cloud, Parametric model -
عوامل گوناگونی بر کیفیت نتایج حاصل از لیزراسکنر زمینی اثرگذارند و از آنجا که دقت اسکنر تا حد زیادی با خطاهای دستگاهی سیستماتیک محدود می شود، باید کالیبره شود. کالیبراسیون در عمل پیش نیازی است برای استخراج اطلاعات دقیق و قابل اعتماد سه بعدی از ابرنقاط. تاکنون مدل های مختلفی که هر یک چند پارامتر فیزیکی را در بر می گیرند برای بهبود کیفیت داده های لیزر اسکنر ارائه شده است. در ادامه بعد از مشاهده نمودار مقادیر باقی مانده، پارامترهای تجربی به مدل های آنها اضافه شده است. این مسئله سبب ایجاد این ضعف در مدل می شود که فقط برای همان دسته از مشاهده ها قابل استفاده اند، چون ممکن است این پارامترهای تجربی در جای دیگری کارساز و پایدار نباشند و می بایست پارامترهای دیگری را جایگزین آنها کرد. در مطالعات گذشته نویسندگان مدل جدیدی ارائه شد که به صورت پارامتریک است و با استفاده از آن امکان کالیبراسیون لیزراسکنر به طور عام وجود دارد. ازآنجاکه پایداری پارامترهای مدل ها اهمیت زیادی دارد، در نوشتار حاضر براساس ساختار داخلی دستگاه، پایداری پارامترهای یک مدل پارامتریک که برای کالیبراسیون ابرنقاط به دست آمده ارائه شده است و وابستگی آنها با تغییر ساختار دستگاه به طور دقیق و از طریق آزمایش های متعدد در این مقاله بررسی شده است. با محاسبه پارامترهای مدل و ارزیابی وابستگی آنها و اعمال آنها بر داده های ابرنقاط مشاهده می شود که این مدل با پایداری نسبی پارامترها، می تواند دقت داده های لیزراسکنر زمینی را بهبود بخشد.کلید واژگان: لیزراسکنر زمینی، کالیبراسیون، ابرنقاط، مدل پارامتریکThere exist a number of factors that affect the quality laser scanner. In other words, the accuracy of a terrestrial scanner is limited extensively by systematic errors and thus must be calibrated. Indeed, calibration is a prerequisite for obtaining 3D precise and reliable data from point clouds. Until now, several models have been proposed to improve the accuracy of laser scanner data, most of which include both physical empirical parameters which are produced by observing point residuals, As a result, these models are just usable solely for those observations. The authors of have previously developed a new general parametric model based on the internal structure of laser scanner which can be used for a variety of TLS instruments. Due to of the importance of stability of parameters in a model, stability of them and the correlation between them needs to be investigated precisely, a task which is addressed thoroughly in this paper through a number of practical experiments. The results show that this model with a relative stability can improve the accuracy of TLS data.Keywords: Terrestrial Laser scanner, Calibration, Point cloud, Parametric model
-
تهیه و ایجاد یک مدل جامع بزرگ مقیاس از محیط با قابلیت دستیابی به اطلاعات هندسی و بصری، مورد توجه و کاربرد بسیاری از ارگان ها و سازمان ها می باشد. در تولید مدل های مناطق شهری، مسائلی مانند دقت، پیچیدگی های این مناطق، عوارض متحرک و موانع، سرعت برداشت داده ها، حجم داده های تولید شده، قابلیت دید کامل محیط، امکان تفسیر مناسب عوارض استخراج شده و هزینه، از نکات مطرح می باشند. در کنار روش های متداول تولید مدل های سه بعدی از محیط، استفاده از استریو پانوراما به عنوان یک روش تصویر مبنا با توجه به مزایای متعدد آن مانند قابلیت ارائه دید واقعی از محیط، پوشش کامل محیط، سادگی، و توانایی مدل سازی محیط های دارای عوارض متحرک، می تواند بعنوان روشی مناسب و جایگزین مورد استفاده قرار گیرد. تاکنون روش های مختلفی جهت مدل سازی محیط با استفاده از روش استریو پانوراما ارائه شده است. این مقاله، به بررسی کامل و جامع روند بازسازی هندسی و بصری محیط بر مبنای روش استریو پانوراما پرداخته است. در این بررسی، انواع سیستم ها و روش های تولید استریو پانوراما، جزئیات مراحل مختلف در مدل سازی محیط با استفاده از این روش، تحقیقات انجام شده در این زمینه و مزایا و معایب آنها مورد ارزیابی قرار می گیرد. در پایان، پیشنهاداتی در خصوص تحقیقات آتی در زمینه سیستم اخذ تصاویر استریو پانوراما، زمین مرجع سازی مدل های استریو پانوراما و رجیستریشن بین این مدل ها مطرح شده است.
کلید واژگان: استریو پانوراما، مدل سازی سه بعدی، بازسازی هندسی، نمایشToday, a complete large scale city map which enables access to geometric as well as visual information is required by most organizations. There exist a number of problems such as moving objects and occlusions which affect the development of such maps. In this regard, the use of stereo panoramas is an image based solution which has attracted the developers and users of city maps. This is due to the fact that stereo panoramas besides offering a visual and complete view of surrounding static and moving are simple to create. There exist a number of techniques which are used to develop stereo panoramas. This paper, reviews these techniques from the projection as well as the geometrical stand points. The review includes systems offered for image acquisition, stereo panorama generation, geometric measurement and representation, and their related problems and offers some issues for future researches in this area.Keywords: 3D Modeling, Stereo Panorama, Geometric Measurement, Visualization -
سابقه و هدفاستفاده از رادیوگرافی مستقیم دیجیتال داخل دهانی تنها در دو دهه گذشته امکان پذیر گشته است. برای تعیین این که آیا سیستم های دیجیتال جدید، تشخیص، درمان و پروگنوز را نسبت به روش های معمولی تغییر می دهند، مطالعات آزمایشگاهی و مطالعات کنترل شده کلینیکی مورد نیاز می باشد. هدف از این مطالعه مقایسه دقت تشخیصی سه سیستم رادیوگرافی دیجیتال CCD در تعیین پوسیدگی های بین دندانی می باشد.مواد و روش هابا استفاده از سه سیستم CCD دیجیتال Planmecadixi 2 با نرم افزار اختصاصی Dimaxixs 2.4.1(Helsinki، Finland) و Progeny dental با نرم افزار اختصاصی Cygnus media 3.0(USA) و RVGai Trophy با نرم افزار اختصاصی Trophy windows access(Eastman Kodak،France)، از هفتاد و هشت سطح دندانی مربوط به پنجاه و دو دندان خلفی کشیده شده ترمیم نشده، تحت شرایط استاندارد رادیوگرافی گرفته شد. تصاویر توسط سه مشاهده گر مورد بررسی قرار گرفتند. وجود و محل (عمق) واقعی پوسیدگی ها به وسیله ارزیابی هیستولوژیک تعیین شد. دقت تشخیصی سیستم ها به وسیله استفاده از ضریب توافق Kappa مورد اعتبار سنجی قرار گرفت.یافته هاهیچ تفاوت معنی داری در دقت تشخیصی پوسیدگی های بین دندانی، بین سه سیستم CCD به دست نیامد.استنتاجدقت تشخیصی سیستم های دیجیتال CCD قابل مقایسه با یکدیگر است. وجود و عمق ضایعه، تاثیر معنی داری روی کارایی مدالیتی تصویربرداری ندارد. کارایی سیستم Planmeca بهتر از دو سیستم دیگر و کارایی Progeny بهتر از Trophy بود، اما تفاوت بین آن ها معنی دار نبود.
کلید واژگان: پوسیدگی های بین دندانی، رادیوگرافی، دیجیتال، ضریب توافق KappaBackground andPurposeThe use of intraoral direct digital radiography has been possible only the past two decades. Controlled laboratory and clinical studies are needed to determine whether the new digital system changes the diagnosis، treatment and prognosis than the conventional methods. Purpose of this study is compare the diagnostic accuracy for the detection of approximal caries of three CCD-based digital systems.Materials And Methodsseventy eight surfaces in thirty nine extract unrestored posterior teeth were radiographed under standard condition using three CCD systems، Planmecadixi 2 image receptor with Dimaxis 2. 4. 1 (Helsinki، Finland) software، Progeny dental image receptor with Cygnus media 3. 0 (USA) software and RVGai Trophy image receptor with Trophy windows access (Eastman Kodak، France). The images were assessed by three observers. True caries existence and depth determined by histological examination. Diagnostic accuracy of the systems was validated by using Kappa agreement coefficient.Resultsfor approximal carries، no significant differences were found in diagnostic accuracy between three CCD systemsConclusionthe diagnostic accuracy of digital CCD systems is comparable with each other. The existence and depth of the lesion had no significant effect on the performance of the imaging modality. Planmeca performed consistently better than others and Progeny performed consistently better than Trophy، but the differences were not significant.Keywords: Interproximal caries, Radiography, Digital, Kappa agreement coefficient
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.