|
Меню раздела «МНТ»
Меню разделов
|
Мочалов А.В., Алтынов А.Е., Дрыга Д.О.
Стереосистема для создания трехмерных моделей для документирования объектов археологического наследия
Stereo system for creating three-dimensional models to document archaeological heritage objects
| УДК: |
528.8 + 528.2 |
| Аннотация: |
Цель работы заключается в разработке и экспериментальной проверке концепции двухкамерной стереосистемы с фиксированным базисом, предназначенной для оперативного 3D-документирования объектов археологического наследия фотограмметрическими методами. Предложена технологическая схема получения исходных данных, включающая синхронизацию двух видеопотоков по звуковому маркеру, извлечение одномоментных кадров и последующую обработку стереопар в цифровой фотограмметрической системе. Новизна подхода состоит в использовании конструктивно заданного базиса фотографирования как масштабной основы модели без обязательного применения наземной опорной сети. Рассмотрены вопросы выбора базиса, обеспечения перекрытия снимков, калибровки камер и оценки метрической точности. Экспериментальные результаты показали, что при съeмке с частотой 60 кадр/с среднеквадратическая ошибка контрольных измерений составила 5.97 мм, а при 120 кадр/с снизилась до 2.01 мм, что подтверждает применимость системы для полевого археологического документирования. |
Ключевые слова: |
стереосистема, наземная фотограмметрия, фиксированный базис, трехмерное моделирование, объекты археологического наследия, мультикамерная съемка, многоракурсное стерео |
| Abstracts: |
The study develops and experimentally evaluates a two-camera stereo system with a fixed baseline for rapid three-dimensional documentation of archaeological heritage objects. The proposed workflow combines soundbased synchronization of two video streams, extraction of simultaneous frames, and subsequent photogrammetric processing of stereo pairs. The main methodological feature is the use of the calibrated imaging baseline as the scale constraint for the photogrammetric model, which reduces dependence on ground control points or additional scale bars during field recording. The paper describes the selection of the working distance range, calculation of the baseline, overlap control, camera calibration, and accuracy assessment procedure. Experimental tests on a marked target showed that the root-mean-square error of control distance measurements was 5.97 mm at 60 fps and 2.01 mm at 120 fps. These results confirm the potential of the system for reproducible metric documentation in archaeological fieldwork. |
| Keywords: |
stereo system, terrestrial photogrammetry, fixed baseline, three-dimensional modeling, archaeological heritage objects, multi-camera imaging, multi-view stereo |
Авторы статьи:
МОЧАЛОВ Александр Валерьевич al.mochalov93@gmail.com |
старший преподаватель кафедры аэрокосмических съeмок, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет геодезии и картографии» |
АЛТЫНОВ Александр Ефимович |
кандидат технических наук, доцент кафедры аэрокосмических съeмок, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет геодезии и картографии» |
ДРЫГА Данила Олегович |
кандидат технических наук, доцент кафедры аэрокосмических съeмок, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет геодезии и картографии» |
Список литературы:
| 1. |
Ближняя фотограмметрия и 3D-зрение / Т. Луманн, С. Робсон, С. Кайл, Я. Бом; пер. с англ. Москва: URSS: ЛЕНАНД. 2018. 704 с. |
| 2. |
Как использовать кинохлопушку? 25 правил [Электронный ресурс] // КиноСклад. 26.03.2021. URL: https://kinosklad.ru/blog/ kak-ispolzovat-kinohlopushku-25-pravil/ (дата обращения: 14.04.2026). |
| 3. |
Положение о порядке проведения археологических полевых работ и составления научной отчётной документации [Электронный ресурс] // Институт археологии Российской академии наук. 2023. URL: https://archaeolog.ru/media/OPI/ Polozhenie_2023_25012024.pdf (дата обращения: 18.02.2026). |
| 4. |
Программно-аппаратный комплекс измерения объёмов круглых лесоматериалов «Каштан» [Электронный ресурс] // Анализатор.ру. URL: https://www.analizator.ru/production/photogrammetry/kashtan/ (дата обращения: 10.03.2026). |
| 5. |
Системы технического зрения, системы искусственного интеллекта и промышленная автоматизация [Электронный ресурс] // In Vitro Vision. URL: https://invitrovision.ru/ (дата обращения: 15.03.2026). |
| 6. |
Andrews D., Bedford J., Bryan P. Metric Survey Specifications for Cultural Heritage. 3rd ed. Swindon: Historic England. 2015. ISBN 978-1-84802-296-6. |
| 7. |
Basler Stereo Camera [Электронный ресурс] // Basler. URL: https://www.baslerweb.com/en/cameras/basler-stereo-camera/ (дата обращения: 10.03.2026). |
| 8. |
Frey J., Kovach K., Stemmler S., Koch B. UAV Photogrammetry of Forests as a Vulnerable Process. A Sensitivity Analysis for a Structure from Motion RGB-Image Pipeline. Remote Sensing. 2018. Vol. 10. No. 6. Art. 912. DOI: 10.3390/rs10060912. |
| 9. |
General image capture tips [Электронный ресурс] // Agisoft Helpdesk Portal. 2022. URL: https://agisoft.freshdesk.com/support/ solutions/articles/31000149337-general-image-capture-tips (дата обращения: 09.05.2026). |
| 10. |
Guccione D.E., Giacomini A., Thoeni K., Bahootoroody F., Roncella R. A low-cost terrestrial stereo-pair photogrammetric monitoring system for highly hazardous areas. SSIM 2023: Third International Slope Stability in Mining Conference. ed. by P.M. Dight. Perth: Australian Centre for Geomechanics. 2023. Pp. 803-816. DOI: 10.36487/ACG_repo/2335_56. |
| 11. |
Johnson's criteria [Электронный ресурс] // Wikipedia: The Free Encyclopedia. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Johnson%27s_ criteria (дата обращения: 05.05.2026). |
| 12. |
Mapping Pavlopetri: Robotic Underwater Archeology [Электронный ресурс] // DROP Lab. URL: https://droplab.ri.cmu.edu/arch (дата обращения: 27.04.2026). |
| 13. |
Roncella R., Forlani G., Fornari M., Diotri F. Landslide monitoring by fixed-base terrestrial stereo-photogrammetry. ISPRS Annals of the Photogrammetry. Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2014. Vol. II-5. Pp. 297-304. DOI: 10.5194/isprsannals- II-5-297-2014. |
| 14. |
Tanduo B., Borgogno E., Chiabrando F., Gallitto F., Manca S., Maschio P., Lingua A. Underwater Heritage documentation using photogrammetry: the CRAB system. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2025. Vol. XLVIII-2/W10-2025. P. 295-302. DOI: 10.5194/isprs-archives-XLVIII-2-W10-2025-295-2025. |
| 15. |
ZED 2i [Электронный ресурс] // Stereolabs. URL: https://www.stereolabs.com/en-br/store/products/zed-2i (дата обращения: 10.03.2026). |
|
|
|