Wie berechne ich die Größe eines Gebäudes anhand eines Bildes?

[loosely-coupled]

Ein Gebäude ist nur ein Beispiel für einen beliebigen Abstand zwischen 2 Punkten. Und diese Distanz würde ich gerne berechnen. Kann mir jemand helfen, oder hat das hier schonmal jemand gemacht?

Zuerst berechne ich die Distanz der beiden Pixel zueinander (euklidische Norm). Jetzt kann ich die Distanz in Pixeln ausdrücken. Dann müsste ich diese Distanz doch in cm umrechnen können, oder? Es geht mir nicht um die Druckauflösung o.ä. sondern um die physische Distanz zwischen den Punkten die ich fotografiert habe.

Meiner Meinung nach müsste diese Distanz jetzt abhängig von der Fokusdistanz sein (unter der Annahme dass ich auf die Punkte fokussiert habe und beide in einer Ebene liegen), sowie der Brennweite und evtl. auftretender Verzeichnung/Verzerrung, richtig?

Nur wie kann ich das umrechnen?

 

[tank_red]

Hallo,

schlag mal bei Wikipedia unter Triangulation nach, da findest du alle Formeln die du brauchst. Da siehst du auch, welche Größen zur Berechnung nötig sind. Die Fokusdistanz ist gerade bei Weitwinkel-Fotos nicht zu gebrauchen, fokussierst du auf den Horizont, misst er 3m, weil von dort ab alles scharf ist, wegen der Hyperfokaldistanz.

Gruß,

 

[kknie]

Für Objekte, die weit entfernt sind (d.h. deutlich weiter als die Brennweite der Optik) gilt:

Sensorbreite/Brennweite = Bildfeld/Aufnahmeabstand,

wobei ich mit Bildfeld die max. Breite eines Gegenstands meine, der gerade noch auf dem Sensor abgebildet werden kann.

Daraus kannst Du Dir alles dann ganz einfach ableiten

 

[Gast_51296]

Ich würde folgendermaßen vorgehen:

Zuerst würde ich hier den Bildwinkel berechnen:
http://elmar-baumann.de/cgi-bin/foto/fotocgi

Dadurch habe ich also in meiner Dreiecksberechnung den Winkel @.
Jetzt brauche ich nur noch die Entfernung zu den beiden Messpunkten
des Objekts und kann dann die Seitenlänge gegenüberliegend von @ berechnen.

 

[talpi]

Dadurch habe ich also in meiner Dreiecksberechnung den Winkel @.

Sorry total OT, aber ein @ als Ersatz für α (=> alpha) hab ich ja noch nie gesehen.
Für die Aussage spielts natürlich keine Rolle und α ist halt nicht vertreten auf der deutschen Tastatur..

 

[Graukater]

Ernsthaft betrieben läuft das Ganze unter dem Begriff Photogrammetrie.

Gruß, Graukater

 

[Gast_51296]

Sorry total OT, aber ein @ als Ersatz für α (=> alpha) hab ich ja noch nie gesehen.
Für die Aussage spielts natürlich keine Rolle und α ist halt nicht vertreten auf der deutschen Tastatur..

Ich weiß, ist aber gängige Praxis, wenn´s mal schnell gehen muss und ich
nicht extra dafür die Zeichentabelle starten will.
Jeder weiß doch, was gemeint ist.

P.S. Gib mal aus Spaß BR@ bei Google ein...

 

[abacus]

Wenn Du eine Canon 5D² hast, dann helfen folgende Angaben für den Anfang

Sensor ....... 35,8 x 23,9 mm
Größe .......... 6,4 x . 6,4 µm
Bildgröße ... 5616 x 3744
Bildgröße ... 5634 x 3753


pixelsizeground = (d ÷ f) × pixelsizeimage

Canon EOS 5D Mark II digital SLR, pixel 6.41 × 6.41 µm oder 0.00000641 m.
100 mm Objektiv, Distanz 200 m, ground pixel size:

pixelsizeground = (200 ÷ 0.1) × 0.00000641 = 0.0128 m

pixelsizeground = (100 ÷ 0.1) × 0.00000641 = 0.00641 m

pixelsizeground = ( 15,17 ÷ 0.1) × 0.000 006 41 = 0.000 972 397 m = ~ 1mm

sollte schon mal ein erster Anhaltspunkt sein, einfach mal Referenzmaßstab/Maßstäbe (Messlatten) mitfotografieren, dann geht es leichter, Orthophoto ist Pflicht.


abacus

 

[seik]

Ganz einfach wäre es wenn ein gegenstand auf dem bild ist von dem du die größe kennst, umso genauer, umso besser!

Ich habe das mal bei einem bild mit einem fahrrad gemacht weil ich wissen wollte wiviel fedwerweg die gabel hat. Zum glück sind die räder alle ziemlich genau 26" groß. Dann habe ich gemessen wie groß das rad auf dem bild ist und das verhältniss umgerechnet.

Geht natürlich nur bei objekten die auch auf ungefähr einer ebene stehen

 

[abacus]

Anmerkung zu meinem Posting von zuvor.

Die Distanz 15,17 m entspricht der historischen Straßenbreite von 8° (Wiener Klafter 1° 1,896484m) und ist der sogenannte Nullgrundabstand der Fassaden, was bei Fassadenvermessungen eine Rolle spielt. Die direkte Pixelmessgenauigkeit ist somit 1mm.

Zusätzlich sind die Werte für 100m bzw. 200m Abstand angegeben.


abacus

 

[loosely-coupled]

Wow, danke für die ganzen Kommentare! Das hat mir wirklich weitergeholfen!

Ich habe es jetzt so gemacht, dass ich zuerst die Pixelabstände berechnen lasse und diese dann in die physische Distanz auf dem Sensor umrechne.

Dann errechne ich den Abbildungsmaßstab mit Fokusdistanz/(Fokusdistanz - Brennweite)

Die Größe des gemessenen Objektes ergibt sich dann mit der (o.g.) physischen Breite / Abbildunsmaßstab.

Ich hab das nun in matlab umgesetzt und eine Bilderkennung drumrumgebaut, so dass er nun gewünschte Objekte erkennt und entsprechend bemaßen kann. Braucht aber noch etwas Übung und Arbeit das ganze

 

[kknie]

Fokusdistanz/(Fokusdistanz - Brennweite)

Brennweite/(Fokusdistanz - Brennweite)

 

[loosely-coupled]

Richtig, meinte ich doch auch

 

[loosely-coupled]

Damit die Fokusdistanz in den EXIFs für diese Anwendung korrekt ist, muss ich doch nur darauf achten, dass der Fokus (das Objekt) vor der Hyperfokaldistanz liegt, richtig?

 

[kknie]

Deine Kamera misst mit einem Phasen-AF. Das hat rein gar nichts mit der Hyperfokaldistanz zu tun.
Abgesehen davon würde ich der Fokusdistanz in den Exifs überhaupt nicht trauen. Ich weis nicht, wie es konkret bei der D90 ist, aber ich habe da schon den größten Unsinn stehen sehen.

 

[Graukater]

Ich denke auch, dass Du für messtechnische Zwecke die diesbezüglichen Angaben in den EXIF-Daten getrost vergessen kannst. Nikon soll da zwar etwas genauer sein als Canon, aber von 'praktisch nutzbar' sind diese Werte weit entfernt.

Gruß, Graukater

 

[loosely-coupled]

es geht in meinem Projekt eher um kleine Dinge 10cmx10cm bis 1mx1m. Und ich könnte durchaus den Abstand exakt festlegen und fix lassen für alle Bilder. Ich dachte nur wenn ich die EXIF Infos auslesen kann wäre ich damit flexibler und evtl. sogar genauer. Ich werde das vorab aber mit Sicherheit testen und euch Rückmeldung geben, falls das von Interesse ist.

 

[Graukater]

Okay, in dem Fall stünde ja dem Ausprobieren und Nachmessen nichts im Wege.

Gruß, Graukater

 

[Nightshot]

Ich dachte nur wenn ich die EXIF Infos auslesen kann wäre ich damit flexibler und evtl. sogar genauer.

Nun, die eingestellte Entfernung wird bei aktuellen Objektiven typisch mit einem 6-fachen Schleifkontakt abgegriffen. Einen braucht es für Masse, bleiben noch 5 Bit für die Kodierung und damit lässt sich der komplette Fokusbereich in 32 Abschnitte unterteilen. Genau diese Werte sind es auch die dann im Exif stehen.

 

[abacus]

es geht in meinem Projekt eher um kleine Dinge 10cmx10cm bis 1mx1m. Und ich könnte durchaus den Abstand exakt festlegen und fix lassen für alle Bilder. Ich dachte nur wenn ich die EXIF Infos auslesen kann wäre ich damit flexibler und evtl. sogar genauer. Ich werde das vorab aber mit Sicherheit testen und euch Rückmeldung geben, falls das von Interesse ist.

Für Dich wäre ein Zeiss ZE Objektiv, z.B. das Macro Planar T* 2/50 exakt eine
optimale Wahl, ist technisch gut dokumentiert, von 1:2 bis ∞, liefert optimale
Qualität. Wichtig wäre in diesem Zusammenhang die Lage der beiden Nodal-
punkte (die Eintrittspupille ist nur wichtig bei der Panoramafotografie).

Wichtig ist weiter noch das präzise Wissen um die Pixelgröße, die findet man
z.B. in den Typenblättern der Hersteller der Sensoren.

Bei der benannten Nahgröße können die Maße gut gemessen werden wenn Re-
prostative verwendet werden.


abacus