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Perspective Metrology

Perspective Metrology

perspective measuring of distances, areas and angles in photographs
"Perspektivische Vermessung" von Strecken, Flächen und Winkeln in Fotografien

 
Art.No.:501057

ProMicron
24 Bachmühlweg
74366 Kirchheim /Neckar

Telephone: +49 7143 - 40560
Fax: +49 7143 - 405629
Email: info@promicron.de

Task (1):

Measurement of distances and areas in the perspectively distorted front of the house

 Aufgabenstellung (1):

Vermessung von Abständen und Flächen in der perspektivisch verzerrten Haus-Fassade 

Requirements:
  • Photograph of the house
  • Dimensions of a reference rectangle
Voraussetzungen:
  • Fotografie des Hauses
  • Maße eines Referenz-Rechtecks
Click on each image to enlarge.
Zum Vergrößern das jeweilige Bild anklicken.
frontal_normal-k-l.jpg
Define reference rectangle:
 
The reference rectangle had previously been measured with measuring tape (or similar) directly on the spot. It has to be in the same level the as the data, that is to be measured.
Referenzrechteck festlegen:

Das Referenzrechteck ist ein Rechteck, dessen Maße vor Ort mit Maßband o.ä gemessen wurden. Dieses liegt in der gleichen Ebene, in der die anderen Werte gemessen werden sollen.

frontal_normalmitreferenzrechteck-k-l.jpg
Levels, that can be measured:
 
The reference rectangle defines the level, where measurements are possible - marked red in this image.
For objects outside of the defined level, a new reference rectangle has to be set.
Ebene, in der Messungen vorgenommen werden können:
 
Durch das Referenzrechteck ist die Ebene im Bild festgelegt, in der Messungen vorgenommen werden können – hier rot hervorgehoben. Für Objekte außerhalb dieser Ebene muss ein neues Referenzrechteck bestimmt werden.
frontal_rot-k-l.jpg
Example of a distance measurement (1)

Results of the measurement on the spot

Beispiel einer Strecken-Messung (1)

Ergebnis der Messungen vor Ort

ergebnis_strecke1-l.jpg
Example of a distance measurement (2)
 
Results of the measurement on the spot
 Beispiel einer Strecken-Messung (2)

Ergebnis der Messungen vor Ort

 vermessung_strecke_2-l.jpg
Example of a distance measurement (3)

Results of the measurement on the spot

Beispiel einer Strecken-Messung (3)

Ergebnis der Messungen vor Ort

strecke_vermessung3-l.jpg
Example of a distance measurement (4)

Results of the measurement on the spot

Beispiel einer Strecken-Messung (4)

Ergebnis der Messungen vor Ort

strecke_4_vermessung-l-2.jpg
Summary (1)

Distances, which are not accessible can be measured indirectly, all you need is a photograph.

Errors in Measurement are less than 3%.

Zusammenfassung (1)

Längen von Strecken, die nicht direkt zugänglich sind, können indirekt bestimmt werden – eine Fotografie genügt

Fehler der Strecken liegen unter 3%

-zusammenfassung-l.jpg
But:

What if you can only take a picture of the house from the side?

Aber:

Was ist, falls man die Haus-Fassade aber nur von der Seite aufnehmen kann?

perspective_metrology_aber-l.jpg
Task (2):
 
Measurement of distances and areas in the perspepctively multi-axis distorted front of the hose.
Aufgabenstellung (2):

Vermessung von Abständen und Flächen in der perspektivisch mehrachsig verzerrten Haus-Fassade.

Requirements:
  • Photograph of the house
  • Dimensions of a reference rectangle
Voraussetzungen:
  • Fotografie des Hauses
  • Maße eines Referenz-Rechtecks
perspective_metrology-mehrachsig-l.jpg
Define reference rectangle:
 
The reference rectangle has previously been measured with measuring tape or similar directly on the spot. It has to be in the same level the as the data, that is to be measured.
Das Referenzrechteck ist ein Rechteck, dessen Maße vor Ort mit Maßband o.ä gemessen wurden. Dieses liegt in der gleichen Ebene, in der die anderen Werte gemessen werden sollen.
perspective_metrology-mehr2-l.jpg
Levels, that can be measured:
 
The reference rectangle defines the level, where measurements are possible - marked red in this image. For objects outside of the defined level, a new reference rectangle has to be set.
Ebene, in der Messungen vorgenommen werden können:

Durch das Referenzrechteck ist die Ebene im Bild festgelegt, in der Messungen vorgenommen werden können – hier rot hervorgehoben. Für Objekte außerhalb dieser Ebene muss ein neues Referenzrechteck bestimmt werden.

perspective_metrology-mehr-fach3-l.jpg
Example of a distance measurement (2.1)

Results of the measurement on the spot

Beispiel einer Strecken-Messung (2.1)

Ergebnis der Messungen vor Ort

perspective_metrology-strecke_2-1-l.jpg
Example of a distance measurement (2.2)

Results of the measurement on the spot

Beispiel einer Strecken-Messung (2.2)

Ergebnis der Messungen vor Ort

mb-rulerpro-strecke2-2-l.jpg
Example of a distance measurement (2.3)

Results of the measurement on the spot

Beispiel einer Strecken-Messung (2.3)

Ergebnis der Messungen vor Ort

perspective_metrology-strecke2-3-l.jpg
Example of a distance measurement (2.4)

Results of the measurement on the spot

Beispiel einer Strecken-Messung (2.4)

Ergebnis der Messungen vor Ort

perspective_metrologyo-strecke-2-4-l.jpg
 Summary (2.5) Zusammenfassung (2.5)
zusammenfassung2-l.jpg
Example of an area measurement:

The measurements of the front of the house differ when measured from different perspectives, but are within the same error tolerance of less than 6%.

Beispiel einer Flächen-Messung:

Die Messergebnisse der Fasadenfläche differieren aus den unterschiedlichen Blick-winkeln, liegen aber bei der erwarteten Fehlertoleranz von weniger als 6% im gleichen Bereich.

perspective_metrology-flaeche2-l.jpg
The accuracy of a measurement depends on various factors.

To ensure high accuracy of measurement, the following should be avoided:
  • Low-resolution images
  • Image blur in the area in which the reference rectangle is to be determined
  • Very small reference rectangle (in pixels)
  • Position of the reference rectangle in the parts distant from the camera
  • Small focal distance (wide angle and fish-eye) ==> lens effects at the edges
Die Genauigkeit einer Messung hängt von verschiedenenFaktoren ab.
 
Um eine hohe Genauigkeit der Messwert zu gewährleisten, sind folgende Punkte zu vermeiden:
  • Bilder mit geringer Auflösung
  • Bildunschärfe im Bereich, in dem das Referenz-Rechteck festgelegt werden soll
  • Sehr kleine Referenz-Rechtecke (in Pixel)
  • Lage des Referenz-Recktecks in von der Kamera weit entfernten Teilen des Bildes
  • Kleine Brennweiten (Weitwinkel und Fischaugen) ==> Linseneffekte am Bildrand
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