Fotogrammetrie. Hoe goed is deze scanmethode?

Fotogrammetrie is een zeer opwindend, maar geenszins geheel nieuw procédé. Reeds in het midden van de 19e eeuw was dit proces theoretisch gevorderd in Frankrijk en Pruisen. Maar ook nu nog is beeldmeting een van de bekendste meetmethoden en evaluatieprocedures. Hoe dit precies werkt en welke software beschikbaar is om dit te ondersteunen, wordt hieronder uitgelegd.

De belangrijkste feiten in het kort

  • Fotogrammetrie is een proces waarbij foto’s worden gebruikt om 3D-modellen te maken
  • De methode wordt vaak gebruikt, bijvoorbeeld door bouwbedrijven, architecten of voor landmeting.
  • Fotogrammetrie wordt onderverdeeld in twee soorten: fotogrammetrie op korte afstand en fotogrammetrie vanuit de lucht.
  • Met behulp van diverse softwareprogramma’s kan het werk op het gebied van fotogrammetrie aanzienlijk worden vergemakkelijkt

Wat is fotogrammetrie?

Fotogrammetrie wordt ook wel beeldmeting genoemd. Dit is een groep van contactloze meetmethoden die kunnen worden gebruikt om de positie en de vorm van een voorwerp te bepalen aan de hand van de foto. Dat klinkt vreselijk ingewikkeld, maar het kan ook eenvoudiger. Fotogrammetrie wordt met andere woorden gebruikt om van foto’s een 3D-model te maken. Hoewel er geen sprake is van rechtstreeks scannen zoals bij andere methoden, is fotogrammetrie een methode voor 3D-scannen.

Voor dit proces worden vóór de meting verschillende gecodeerde en niet-gecodeerde referentiepunten op het desbetreffende voorwerp aangebracht. Bovendien worden de schalen in de meetomgeving geplaatst. Het object wordt nu vanuit verschillende hoeken gefotografeerd met een camera. De fotogrammetriesoftware genereert dan een nauwkeurig model aan de hand van wiskundige berekeningen.

Soorten fotogrammetrie

Bij fotogrammetrie wordt onderscheid gemaakt tussen twee verschillende typen. Afhankelijk van de afstand en de plaats van opname spreekt men van lucht- of satellietfotogrammetrie of van fotogrammetrie op korte afstand.

Fotogrammetrie op korte afstand

Fotogrammetrie op korte afstand wordt hoofdzakelijk gebruikt om relatief kleine 3D-objecten of kleinere gebouwen te creëren. In dit geval worden de foto’s genomen met een camera op een statief, vanaf een betrekkelijk korte afstand.

Luchtfotogrammetrie

In zekere zin is luchtfotogrammetrie precies het tegenovergestelde hiervan. In dit geval worden de foto’s van op grote afstand genomen, bijvoorbeeld vanuit een vliegtuig of een drone. Deze aanpak is vooral gebruikelijk bij het maken van topografische kaarten. Een voordeel hiervan is dat de drones zich moeiteloos kunnen richten op gebieden die mensen niet op een veilige manier kunnen bereiken.

Software voor fotogrammetrie

Intussen zijn er talrijke fotogrammetrieprogramma’s waarop u als gebruiker een beroep kunt doen. Aangezien het niet gemakkelijk is een overzicht te krijgen van de aanbiedingen, waarvan sommige gratis zijn en andere tegen betaling, vindt u hier een klein overzicht.

Autodesk ReCap

Autodesk ReCap is een van de bekendste fotogrammetrieprogramma’s. Dit is bijvoorbeeld al gebruikt door het US Bureau of Reclamation, dat het gebruikt om toezicht te houden op de Glen Canyon Dam. De afkorting ReCap staat voor Reality Capture. Deze software genereert dus reële beelden die zijn verkregen door middel van luchtfotogrammetrie of fotogrammetrie op korte afstand. In de Pro-versie hebt u ook toegang tot de andere softwareprogramma’s, zoals ReCap Photo of ReCap Mobile.

AliceVision Netkamer

AliceVision Meshroom is bijzonder interessant als fotogrammetriesoftware omdat u het volledig gratis kunt gebruiken. De open source software wordt gebruikt om netwerkstructuren van de foto’s te maken. Deze worden op hun beurt gebruikt om 3D-modellen te bouwen. AliceVision Meshroom wordt voortdurend vooruit gestuwd door een grote gemeenschap.

Pix4D

Pix4D is in zekere zin een echte allrounder op het gebied van fotogrammetriesoftware. Het speciale kenmerk: Deze software helpt u niet alleen om de modellen te maken, maar ook om de foto’s te nemen. Hiervoor zijn verschillende mobiele apps beschikbaar, waarmee eenvoudige drones kunnen worden omgevormd tot ware cartografische instrumenten. Het toepassingsgebied van Pix4D kan in verschillende gebieden worden verdeeld. Met Pix4Dmapper vindt u een speciale software voor kartering met drones. Met Pix4Dcapture een software voor geoptimaliseerde beelden en met Pix4Dbim een software voor het beheer van grondwerken of infrastructuur.

Agisoft Metashape

Agisoft Metashape behoort tot de vrij hoogwaardige programma’s voor fotogrammetrie. De vergunningskosten zijn dienovereenkomstig hoog. De zogenaamde Professionele Editie vraagt een prijs van meer dan 3.000 US dollar. Met de Standard Edition is het programma echter veel betaalbaarder voor minder dan 200 US dollar. Met behulp van de software kunt u verschillende soorten beelden verwerken en zo puntenwolken produceren, gebieden bepalen of volumes controleren. U kunt de gegevens in verschillende formaten exporteren, zodat Metashape vaak met andere programma’s kan worden gecombineerd. Bijzonder interessant: ook 4D-modellen kunnen met deze software worden bewerkt.

RealityCapture

De RealityCapture software van CapturingReality heeft een goede reputatie opgebouwd, vooral bij beginners. Dit is vooral te danken aan de eenvoudige gebruikersinterface. In vergelijking met veel concurrenten is het ontwerp veel duidelijker en kunnen zelfs nieuwkomers het intuïtief bedienen. Het aanbod is niettemin uitgebreid. U kunt bijvoorbeeld kaarten met georeferenties, 3D-netwerkstructuren, virtual reality-scènes en dergelijke maken met uw beelden. Een ander voordeel is dat de software zonder problemen met laserscans kan worden gebruikt. Bovendien liggen de kosten voor de Codes Targets op een betaalbaar niveau van minder dan tien euro.

Regard3D

Regard3D komt ook voor in onze lijst. En daar zijn verschillende goede redenen voor. Enerzijds is het een open source oplossing die u volledig gratis kunt gebruiken. Bovendien komen er regelmatig updates en innovaties op de markt, waarvoor Regard meestal ook uitgebreide instructies en handleidingen geeft. Regard3D wordt ook wel een “Structure-From-Motion”-programma genoemd. Dit betekent dat foto’s vanuit verschillende hoeken kunnen worden omgezet in een 3D-model. Regard3D kan op verschillende platforms worden gebruikt, zoals Linux, Windows of OS X. Bovendien kunt u verschillende hulpmiddelen van derden gebruiken.

PhotoModeler

PhotoModeler, als fotogrammetriesoftware, is bijzonder goed te gebruiken met foto’s die met uw eigen smartphone zijn genomen. Het programma is gespecialiseerd in CAD en CNC fabricage en biedt een relatief goedkope manier om 3D metingen uit te voeren. De software biedt verschillende methoden binnen de toepassing en stelt u bijvoorbeeld in staat beelden handmatig te matchen of modellen te maken van gecodeerde doelen. PhotoModeler biedt u ook grote flexibiliteit wat de prijs betreft. Naast een premium versie en een standaard versie, kunt u voor de laatste ook een extra add-on kopen voor het verwerken van 2D patronen.

Toepassing van fotogrammetrie

Fotogrammetrie is een techniek die in verschillende industrieën en richtingen wordt gebruikt. Meestal wanneer een scansysteem te tijdrovend of te duur zou zijn. De veelzijdigheid van fotogrammetrie zorgt ervoor dat het zowel voor grotere als voor kleinere projecten kan worden gebruikt. Dit maakt het gemakkelijk om topografische kaarten of grote modellen voor scheepsbouw te maken. De toepassing is ook mogelijk op kleinere schaal, bijvoorbeeld voor modellen van voertuigen. Andere typische toepassingsgebieden zijn landmeetkunde, engineering of architectuur.

Voor- en nadelen

Voordelen

  • Snelle en nauwkeurige procedure
  • Flexibel en eenvoudig, aangezien slechts één digitale meetcamera nodig is
  • Textuur van de voorwerpen goed herkenbaar
  • Opname van bewegingen mogelijk

Nadelen

  • Metingen op transparante en reflecterende oppervlakken niet zonder problemen

Fotogrammetrie: FAQ

Software voor fotogrammetrie hoeft niet altijd veel geld te kosten. Hoewel de meeste aanbiedingen tegen betaling zijn, zijn er ook enkele gratis opties beschikbaar. Een voorbeeld is het AliceVision Mehsroom programma, dat gratis als open source software wordt aangeboden. Precies hetzelfde geldt voor het Regard3D-programma.

Fotogrammetrie wordt hoofdzakelijk onderscheiden in twee verschillende types. Enerzijds is er de fotogrammetrie op korte afstand, die kan worden gebruikt om bijvoorbeeld kleine objecten of gebouwen te tekenen. Anderzijds is er de luchtfotogrammetrie waarbij gebruik wordt gemaakt van drones of vliegtuigen, en die hoofdzakelijk wordt gebruikt voor de productie van topografische kaarten.

Fotogrammetrie wordt in veel verschillende industrieën gebruikt en wordt met name toegepast wanneer het gebruik van scansystemen te kostbaar zou zijn. Typische voorbeelden van gebieden waar fotogrammetrie wordt gebruikt zijn de offshore windsector, de lucht- en ruimtevaart en landmeting.

Voor fotogrammetrie worden gewoonlijk digitale camera’s van hoge kwaliteit in volformaat of middenformaat gebruikt. Het is echter ook mogelijk om de foto’s voor de procedure te maken met een smartphonecamera of een DSLR-camera.