İHA Video Verileri ile 3B Modelleme

Öz

Yakın zamana kadar İnsansız Hava Araçları (İHA) veya genellikle drone olarak da bilinen, uzaktan kumandalı insansız hava sistemleri farklı disiplinlerce çeşitli amaçlar doğrultusunda kullanılmaktadır. Bunun başlıca nedeni, İHA sistemlerinin görüntü toplamaya yönelik düşük maliyeti, hızlı ve konum bilgisine sahip fotoğraf ve video verileri sağlamasıdır. Ayrıca, İHA’lar, esneklik kabiliyeti ve havadan görüntüleme maliyeti dezavantajlarını olumlu yönde etkilemiştir. Bugüne kadar, 3D haritalama ve modelleme için İHA fotogrametrisi konusunda pek çok araştırma yapılmıştır. Çalışmalarda fotoğraf verilerinden hava görüntüsünün yeniden yapılandırılması için hareketten yapı (SfM) tekniklerini başarıyla kullanılmışlardır. Bu çalışmada ise yapılaşmanın yoğun, ağaç ve elektrik direği gibi çevresel etmenlerin olduğu yüksek katlı bir binanın İHA’dan elde edilmiş video verileri yardımıyla İHA fotogrametrisi tekniği ile 3B modeli yapılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• İHA
• 3B model
• Video
• Fotogrametri
• İHA fotogrametrisi

3D Modeling with UAV Video Data

Abstract

Until recently, Unmanned Aerial Vehicles (UAV) or remotely controlled unmanned aerial systems, often known as drones, have been used by different disciplines for various purposes. The main reason for this is that UAV systems provide low-cost, fast, and location-aware photo and video data for image collection. In addition, UAVs have positively affected the disadvantages of flexibility capability and cost of aerial imaging. To date, much research has been done on UAV photogrammetry for 3D mapping and modeling. In the studies, motion-to-structure (SfM) techniques have been used successfully to reconstruct the aerial image from photographic data. In this study, a 3D model of a high-rise building with dense construction and environmental factors such as trees and electricity poles was made with the UAV photogrammetry technique with the help of video data obtained from the UAV.

Keywords

• UAV
• 3D model
• Video
• Photogrammetry
• UAV photogrammetry

References

1. Al-Rawabdeh, A., He, F., Moussa, A., El-Sheimy, N. & Habib, A. (2016). Using an unmanned aerial vehicle-based digital imaging system to derive a 3D point cloud for landslide scarp recognition. Remote sensing, 8(2), 95.
2. Calantropio, A., Chiabrando, F., Sammartano, G., Spanò, A. & Losè, L. T. (2018). UAV strategies validation and remote sensing data for damage assessment in post-disaster scenarios. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42, 121-128.
3. Colomina, I., & Molina, P. (2014). Unmanned aerial systems for photogrammetry and remote sensing: A review. ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, 92, 79-97.
4. Erener, A. & Yakar, M. (2012). Monitoring coastline change using remote sensing and GIS technologies. Lecture Notes in Information Technology, 30, 310-314.
5. Everaerts, J. (2008). The use of unmanned aerial vehicles (UAVs) for remote sensing and mapping. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spat. Inf. Sci. 2008, XXXVII Pt B1, 1187–1192.
6. Fonstad, M. A., Dietrich, J. T., Courville, B. C., Jensen, J. L. & Carbonneau, P. E. (2013). Topographic structure from motion: a new development in photogrammetric measurement. Earth surface processes and Landforms, 38(4), 421-430.
7. Jaud, M., Passot, S., Le Bivic, R., Delacourt, C., Grandjean, P., & Le Dantec, N. (2016). Assessing the accuracy of high resolution digital surface models computed by PhotoScan® and MicMac® in sub-optimal survey conditions. Remote Sensing, 8(6), 465.
8. Kaya, Y., Yiğit, A. Y., Ulvi, A., & Yakar, M. (2021). Arkeolojik Alanların Dokümantasyonununda Fotogrametrik Tekniklerinin Doğruluklarının Karşılaştırmalı Analizi: Konya Yunuslar Örneği. Harita Dergisi, 87(165), 57-72.

9. Mırdan, O. & Yakar, M. (2017). Tarihi Eserlerin İnsansız Hava Aracı İle Modellenmesinde Karşılaşılan Sorunlar. Geomatik, 2 (3), 118-125.
10. Remondino, F., Barazzetti, L., Nex, F., Scaioni, M. & Sarazzi, D. (2011). UAV photogrammetry for mapping and 3d modeling—current status and future perspectives. ISPRS Int Arch Photogramm Remote Sens Spat Inf Sci XXXVIII-1/C22: 25–31.
11. Šašak, J., Gallay, M., Kaňuk, J., Hofierka, J. & Minár, J. (2019). Combined use of terrestrial laser scanning and UAV photogrammetry in mapping alpine terrain. Remote Sensing, 11(18), 2154.
12. Siebert, S., & Teizer, J. (2014). Mobile 3D mapping for surveying earthwork projects using an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) system. Automation in construction, 41, 1-14.
13. Şenol, H. İ., Yiğit, A. Y., Kaya, Y., & Ulvi, A. (2021). İHA ve yersel fotogrametrik veri füzyonu ile kültürel mirasın 3 boyutlu (3B) modelleme uygulaması: Kanlıdivane Örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 3(1), 29-36.
14. Ulvi, A., Yakar, M., Yiğit, A. Y., & Kaya, Y. (2020). İHA ve yersel fotogrametrik teknikler kullanarak Aksaray Kızıl Kilise’nin 3 Boyutlu nokta bulutu ve modelinin üretilmesi. Geomatik Dergisi, 5(1), 22-30.
15. Ünel, F. B., Kuşak, L., Çelik, M. Ö., Alptekin, A. & Yakar, M. (2020). Kıyı çizgisinin belirlenerek mülkiyet durumunun incelenmesi. Türkiye Arazi Yönetimi Dergisi, 2(1), 33-40.
16. Van der Linden, S., Okujeni, A., Canters, F., Degerickx, J., Heiden, U., Hostert, P., ... & Thiel, F. (2019). Imaging spectroscopy of urban environments. Surveys in Geophysics, 40(3), 471-488.
17. Wellmann, T., Lausch, A., Andersson, E., Knapp, S., Cortinovis, C., Jache, J., ... & Haase, D. (2020). Remote sensing in urban planning: Contributions towards ecologically sound policies?. Landscape and Urban Planning, 204, 103921.
18. Wich, S. & Koh, L. (2015). Conservation drones: The use of unmanned aerial vehicles by ecologists. GIM Int. 2012, 26, 29–33
19. Yakar, M. & Yılmaz, H. M. (2008). Kültürel miraslardan tarihi Horozluhan’ın fotogrametrik rölöve çalışması ve 3 boyutlu modellenmesi. Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi, 23:2, 25-33.
20. Yakar, M. (2009). Digital elevation model generation by robotic total station instrument. Experimental Techniques, 33(2), 52-59.
21. Yakar, M. (2011). Using close range photogrammetry to measure the position of inaccessible geological features. Experimental Techniques, 35(1), 54-59.
22. Yakar, M., Orhan, O., Ulvi, A., Yiğit, A. Y., & Yüzer, M. M. (2015). Sahip Ata Külliyesi Rölöve Örneği. TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası, 10.
23. Yiğit, A. Y., & Ulvi, A. (2020). İHA Fotogrametrisi Tekniği Kullanarak 3B Model Oluşturma: Yakutiye Medresesi Örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 2(2), 46-54.
24. Yiğit, A. Y., & Uysal, M. (2021). Tarihi Eserlerin 3b Modellenmesi ve Artırılmış Gerçeklik İle Görselleştirilmesi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(2), 1032-1043.