Journal of Geomatics Science and Technology

fa بررسی درجه پایداری پارامترهای داخلی دوربین گوشی‌های هوشمند در روش ویدئوگرامتری برای محاسبه حجم عملیات خاکی Examining the degree of stability of the internal parameters camera of smartphones in the videogrammetric method to calculate the volume of earthworks فتوگرامتری و سنجش از دور Photo&RS پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><a name="_Hlk171090585">امروزه </a>با توسعه تکنولوژی، ارتقاء قدرت محاسباتی کامپیوترها و ارائه نرم‌افزارها با کاربری آسان و در دسترس، گرایش به جایگزینی ابزار ارزان ‌قیمت مانند تلفن‌های هوشمند، با تجهیزات گران قیمت و تخصصی برای مدلسازی سه بعدی افزایش یافته است. لذا ضرورت دارد تا این ابزارها بر اساس معیارهای علمی مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرند. به همین علت در این مطالعه قابلیتهای دوربین تلفن هوشمند به‌عنوان ابزار جمع‌آوری داده مورد بررسی گرفته است. برای بررسی ثبات پارامترهای  توجیه داخلی ابتدا دوربین‌های ده گوشی هوشمند، سه مرتبه در چهارده روز با استفاده از روش صفحه شطرنجی و خطوط شاقولی کالیبره شدند. نتایج نشان دهنده تغییرات پیوسته در مقادیر پارامترهای داخلی آنها بود. برای بررسی اینکه آیا ناپایداری ناشی از ضعف روش کالیبراسیون، هندسه تصویربرداری یا ساختار دوربین تلفن هوشمند است پایدارترین مورد انتخاب و مجدداً دو بار متوالی هم کالیبره شد و سپس نتایج آن مورد استفاده قرار گرفت. اجرای فرآیند پیشنهادی بر روی دو نمونه بتنی منظم و یک نمونه شنی نامنظم در مقیاس کوچک انجام شد که حجم‌شان از قبل به روش‌های آزمایشگاهی به طور دقیق تعیین شده بود. حجم نمونه‌ها با روش ویدئوگرامتری و انجام پیش‌کالیبراسیون و خودواسنجی برآورد شد. تأثیر دو روش پیش کالیبراسیون و خودواسنجی در دقت تخمین احجام در مقیاس آزمایشگاهی بسیار ناچیز بود. نتایج نشان دهنده تفاوت هایی از حداقل 1.28%  تا حداکثر 2.98%  با احجام واقعی بود. در بررسی پایانی، مطالعه بر روی یک دپو ماسه در مقیاس کارگاهی با ابعاد تقریبی H3.50×W11×L16 متر انجام شد. تعداد بیست نقطه زمینی در اطراف عارضه با استفاده از تارگتهای کددار تعریف و مختصات آنها به‌وسیله توتا‌‌ل‌استیشن برداشت گردید. با هدف صحت‌سنجی اندازه‌گیری‌ها، یک شاخص با طول معلوم به صورت اٌریب، بر روی دپو ماسه قرار داده شد. حجم دپو ماسه نیز با  نقشه‌برداری به وسیله توتال‌استیشن تعیین و مبنای مقایسه دقت روش ویدئوگرامتری قرار گرفت. خطای اندازه‌گیری طول شاخص در دو مدل تولید شده پیش‌کالیبراسیون و خودواسنجی به ترتیب 8 و 3 میلیمتر تعیین شد. در هر دو حالت، مدلهایی با توزیع یکنواخت و تراکم بالای نقاط به‌دست آمد، که به ترتیب 5.8% و 1%  اختلاف نسب به حجم برآورد شده با روش توتال‌استیشن داشتند.</div>   <div style="text-align: justify;">Nowadays, with the advancement of technology, the enhancement of computers computational power, and the availability of user-friendly software, there is a trend towards replacing inexpensive tools such as smartphones with expensive and specialized equipment for 3D modeling increased. Therefore, these tools must be evaluated based on scientific criteria. For this reason, in this study, the capabilities of smartphone cameras as data collection tools have been examined. To examine the stability of internal orientation parameters, firstly the cameras of ten smartphones were calibrated three times over fourteen days using a chessboard pattern and Vertical lines. The results showed continuous changes in their internal parameter values. To investigate whether the instability is caused by the weakness of the calibration method, the imaging geometry, or the structure of the smartphone camera, the most stable item was selected and re-calibrated twice in a row, and then its results were used. The proposed process was implemented on two concrete samples with a regular shape and one sand sample with an irregular shape on a small scale, whose volumes were precisely determined in advance by laboratory methods.  The volume of the samples was estimated with the videogrammetry method and implementation of pre-calibration and self-calibration. The effect of pre-calibration and self-calibration methods on the accuracy of volume estimation in the laboratory scale was very insignificant. The results showed differences from a minimum of 1.28% to a maximum of 2.98% with the actual volumes. In the final investigation, the study was conducted on a workshop-scale sand depot with approximate dimensions of 3.50Hx11Wx16L meters. The number of twenty ground points around the feature was defined using coded targets and the coordinates of their were taken by Total-station. To verify the accuracy of the measurements, a target rod with a known length was obliquely placed on the sand depot. The volume of the sand depot was also determined by surveying using a Total station, and it was used as the basis for comparing the accuracy of the videogrammetry method. The measurement error of the target rod length on the two models produced in the pre-calibration and self-calibration modes was determined to be 8 and 3 mm, respectively. In both modes, models with uniform distribution and high density of points were obtained, which had a difference of 5.8% and 1% relative to the volume, respectively estimated by the Total-station method.</div>   خودواسنجی, تلفن هوشمند, ساختار ناشی از حرکت, پیش‌کالیبراسیون, مدل سه بعدی Self-calibration, smartphone, Structure from Motion, pre-calibration, 3D model 89 113 http://jgst.issgeac.ir/browse.php?a_code=A-10-621-3&slc_lang=fa&sid=1 Mehran Shafiei مهران شفیعی meh.shafiei@Mail.sbu.ac.ir 100319475328460010877 100319475328460010877 No Shahid Beheshti University دانشگاه شهید بهشتی Asghar Milan اصغر میلان a_milan@sbu.ac.ir 100319475328460010878 100319475328460010878 Yes Shahid Beheshti University دانشگاه شهید بهشتی