Yersel Fotogrametrik Yöntem ile Yersel Lazer Taramanın Karşılaştırılması ve Doğruluk Analizi

(Comparison of Terrestrial Photogrammetry and Terrestrial Laser Scanning and Accuracy Analysis)

Özet

Günümüzde yersel fotogrametri ve yersel lazer tarama teknikleri kullanılarak objelerin üç boyutlu (3B) modelleri elde edilebilmektedir. Özellikle endüstriyel alanlarda ürünlerin 3B modelleri kullanılarak çeşitli analizler yapılmaktadır. Analizlerin doğruluğu modellerin doğruluğuna bağlıdır. Kullanılan yöntemler de bu doğruluğu önemli derecede etkilemektedir. Yersel fotogrametrik yöntem ve lazer tarama yöntemi 3B modellemede yaygın kullanılan yöntemlerdir. Yersel fotogrametrik yöntemde objenin farklı açılardan çekilmiş ve hesaplanmış bir bindirme oranına sahip fotoğrafları kullanılarak 3B modeller oluşturulmaktadır. Lazer tarama yönteminde veriler nokta bulutu olarak elde edilmektedir. Nokta bulutları, farklı yöntemler kullanılarak birleştirilmekte ve gerekli temizlik yapılarak 3B modeller oluşturulmaktadır. Lazer tarama yöntemi, diğer yöntemlere nazaran 3B verilerin daha kolay ve daha hızlı elde edilebilmesini sağlamaktadır. Bu yöntemler mimarlık, inşaat mühendisliği, tarihi eserlerin bakımı ve onarımı, arkeoloji, araçların bilgisayar destekli navigasyonu gibi alanlarda kullanılabilir. Çalışmada; yersel fotogrametri ve yersel lazer tarama yöntemleri kullanılarak 3B model elde edilmesi ve doğruluk analizi yapılması amaçlanmıştır. Bu amaçla 1974 model Volkswagen Beetle marka otomobil iki yöntemle modellenmiştir. Modellerden alınan kesitler kullanılarak, yöntemlerin boyut bazlı karşılaştırması yapılmıştır. Ayrıca araç üzerine yapıştırılan hedef noktalarının, yersel fotogrametrik yöntem ve lazer taramanın yanı sıra total station kullanılarak ileriden kestirme hesabıyla da koordinatları hesaplanmıştır. İleriden kestirme ile hesaplanan koordinatlar referans alınarak iki yöntemin nokta bazlı karşılaştırılması yapılmıştır. Çalışmada ulaşılan sonuçlar, nokta koordinatları açısından yersel fotogrametrik yöntemin lazer taramadan daha doğru sonuç verdiğini göstermiştir. Alınan kesitler üzerinden yapılan ölçmeler sonucunda ise araç boyutları açısından lazer taramanın daha doğru sonuç verdiği ve ayrıca 3B modelin lazer tarama ile daha detaylı ve düzgün elde edildiği belirlenmiştir.

Abstract

At the present time, three dimensional (3D) models of objects can be obtained by using terrestrial photogrammetry and terrestrial laser scanning methods. Especially in industrial fields, various analyses are carried out using 3D models of objects. The accuracy of the analyses depends on the accuracy of the models. Furthermore, the methods used seriously affect the accuracy. Terrestrial photogrammetry and laser scanning methods are widely used in 3D modeling. In terrestrial photogrammetric methods, 3D models are created with photos of object which are taken from different angles and have a calculated cover ratio. The data is obtained as point clouds in laser scanning. The point clouds are combined using different methods and after the necessary cleaning, 3D models are created. Laser scanning method provides getting three-dimensional data more easily and more quickly than other methods. These methods can be used in areas such as architecture, civil engineering, repair and maintenance of historical monuments, archaeology and computer aided navigation of vehicles. In this study; it is aimed that obtaining 3D model and analyzing the accuracy with the usage of terrestrial photogrammetry and terrestrial laser scanning methods. For this purpose, a 1974 Volkswagen Beetle modelled with these two methods. Using profiles obtained from the model, dimension based comparison of the method is carried out. Besides terrestrial photogrammetry and terrestrial laser scanning, coordinates of target points marked on the car are calculated with intersection method using Total Station. Using coordinates that are calculated with intersection, the two methods are compared as point based. The conclusion achieved in this study show that terrestrial photogrammetry method gives more accurate results than laser scanning method in terms of point coordinates. In addition, as the outcomes of the measurements made via profiles, laser scanning yields more accurate results in terms of vehicle dimensions and it is determined that 3D models obtained by the laser scanning are more detailed and properly shaped.