写真しゃしん測量そくりょう法ほう

写真しゃしん測量そくりょう法ほう (しゃしんそくりょうほう英えい: Photogrammetry) とは、写真しゃしん画像がぞうから対象たいしょう物ぶつの幾何きか学がく特性とくせいを得える方法ほうほうである。写真しゃしん測量そくりょう法ほうの歴史れきしは現代げんだい写真しゃしん技術ぎじゅつと同おなじくらい古ふるく、起源きげんは19世紀せいき半なかばに遡さかのぼる。フォトグラメトリとも呼よばれるが、こちらは狭義きょうぎに、デジタルカメラ等とうで多面ためん的てきに撮影さつえいした複数ふくすうのデジタル写真しゃしんをコンピュータで画像がぞう解析かいせきし、3次元じげんコンピュータグラフィックス等ひとしを得えるプロセスを指さす言葉ことばとして用もちいられる。

概説がいせつ[編集へんしゅう]

写真しゃしん測量そくりょうの最もっとも単純たんじゅんな例れいとして、写真しゃしん画像がぞう面めんに平行へいこうな平面へいめん上じょうに存在そんざいする2点てん間あいだの距離きょりを求もとめる場合ばあいがあげられる。写真しゃしん画像がぞうの縮尺しゅくしゃくが分わかっていれば、画像がぞう上じょうの距離きょりを測定そくていし、実際じっさいの距離きょりを縮尺しゅくしゃくから逆算ぎゃくさんして求もとめることができる。

この技術ぎじゅつの高度こうどな応おう用例ようれいであるステレオ写真しゃしん測量そくりょうを使つかうと、対象たいしょう物体ぶったい上じょうに存在そんざいする任意にんいの点てんの三さん次元じげん座標ざひょうを得えられる。この場合ばあいは、2つ以上いじょうの異ことなる位置いちから撮影さつえいした画像がぞうを利用りようして測定そくていが行おこなわれる。まず、別々べつべつの位置いちから撮影さつえいした写真しゃしんに写うつっている共通きょうつうの点てんを識別しきべつする。次つぎに、それぞれの写真しゃしんの撮影さつえい時じのカメラ位置いちから共通きょうつう点てんへの視線しせん(または光線こうせん)が交まじわる点てんを求もとめ、それを頼たよりに対象たいしょう点てんの3次元じげん座標ざひょうを算出さんしゅつする。さらに高度こうどな例れいとして、測定そくてい対象たいしょうに関かんする先験的せんけんてきな情報じょうほう(例たとえば対象たいしょうが対称たいしょう図形ずけいであるなど)を利用りようして、1箇所かしょからの撮影さつえいだけで三さん次元じげん座標ざひょうを得える手法しゅほうもある。

写真しゃしん測量そくりょうは、地形ちけい図ず、建築けんちく、工学こうがく、製造せいぞう、品質ひんしつ管理かんり、警察けいさつの捜査そうさ、地質ちしつ学がくなど、さまざまな分野ぶんやで利用りようされている。写真しゃしん測量そくりょうを使つかえば、考古学こうこがく者ものは大だい規模きぼで複雑ふくざつな遺跡いせきの全体ぜんたい図ずを容易よういに作成さくせいすることができ、気象きしょう学がく者ものは実際じっさいの気象きしょうデータを測定そくていできなくとも竜巻たつまきの風速ふうそくを算出さんしゅつすることができる。また、実写じっしゃとコンピュータ生成せいせい画像がぞうを組くみ合あわせた映画えいがのポストプロダクションにも写真しゃしん測量そくりょうが利用りようされている。この技術ぎじゅつを利用りようした映画えいがの例れいには『ファイト・クラブ』（DVDの特典とくてん映像えいぞうで詳細しょうさいな説明せつめいがある）がある。

通常つうじょう、写真しゃしん測量そくりょうのアルゴリズムには、問題もんだいの解法かいほうとして誤差ごさの二に乗じょう和わを最小さいしょう化かする最小さいしょう二に乗法じょうほうが用もちいられる。この最小さいしょう化かをバンドル調整ちょうせい（英語えいご版ばん）ともいい、レーベンベルグ・マルカート法ほう（英語えいご版ばん）を使用しようして計算けいさんすることが多おおい。

手法しゅほう[編集へんしゅう]

写真しゃしん測量そくりょうは、光学こうがくや投影とうえい幾何きか学がくなど多た分野ぶんやにわたる手法しゅほうを応用おうようする。右みぎ図ずは、どのような情報じょうほうが写真しゃしん測量そくりょうで使用しようされ、また写真しゃしん測量そくりょうから得えられるかを示しめしたデータモデルである。

3次元じげん座標ざひょう(3-D co-ordinates)は、3次元じげん空間くうかん内ないにおける対象たいしょう点てんの位置いちを定義ていぎする。画像がぞう座標ざひょう(image co-ordinates)は、フィルムまたは撮影さつえい用ようの電子でんし機器きき上じょうの対象たいしょう点てんの位置いちを定義ていぎする。また、カメラの外部がいぶ標定ひょうてい(exterior orientation)は空間くうかんにおけるカメラの位置いちと撮影さつえい方法ほうほうを、内部ないぶ標定ひょうてい(inner orientation)は画像がぞう処理しょりにおける幾何きか学がく的てきパラメータを定義ていぎします。最もっとも重要じゅうようなパラメータはレンズの焦点しょうてん距離きょりであるが、レンズの歪ゆがみを含ふくめることもある。さらに、追加ついか測定そくてい情報じょうほう(additional observations)が重要じゅうような役割やくわりを果はたす。空間くうかん上じょうの既知きちの2点てん間あいだ距離きょり、すなわち既知きちの固定こてい点てんを示しめすスケールバーによって、基準きじゅん尺じゃくとの座標ざひょう関係かんけいが定さだめられる。

このデータモデルに示しめされている4つの主要しゅよう変数へんすうはいずれも写真しゃしん測量そくりょう法ほうの入力にゅうりょくにも出力しゅつりょくにもなりうる。

参考さんこう文献ぶんけん[編集へんしゅう]

“リモートセンシング講義こうぎ資料しりょう「デジタル画像がぞうによる2次元じげん計測けいそく」”. 宇都宮大学うつのみやだいがく農学部のうがくぶ農業のうぎょう環境かんきょう工学科こうがっか、福村ふくむら　一成いっせい. 2010年ねん8月がつ13日にち閲覧えつらん。
“デジタル写真しゃしん計測けいそく法ほう概要がいよう”. 画像がぞう計測けいそく研究所けんきゅうじょ. 2010年ねん8月がつ13日にち閲覧えつらん。

外部がいぶリンク[編集へんしゅう]

空中くうちゅう写真しゃしんによる２万まん５千せん分ふん１地形ちけい図ずの作成さくせい方法ほうほう（国土こくど地理ちり院いん）
University College London Department of Geomatic Engineering （英語えいご）
国際こくさい写真しゃしん測量そくりょう法ほう・リモートセンシング学会がっかい（英語えいご）
アメリカ写真しゃしん測量そくりょう法ほう・リモートセンシング学会がっかい（英語えいご）
写真しゃしん測量そくりょう法ほう序論じょろん – ウィーン大学だいがく（英語えいご）
Aerial Photogrammetry and Close Range Photogrammetry オランダ（英語えいご）
MATIS LABORATORY,IGN フランス（フランス語ふらんすご）
『写真しゃしん測量そくりょう』 - コトバンク
『空中くうちゅう写真しゃしん測量そくりょう』 - コトバンク
『フォトグラメトリー』 - コトバンク

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関連かんれん項目こうもく[編集へんしゅう]

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