Kod QR zamiast osnowy

O postępie i aktualnych problemach w geodezji inżynieryjnej oraz poświęconej temu niedawno konferencji w sierpniowym GEODECIE mówi dr hab. inż. Marek Woźniak, prof. PW z Zakładu Geodezji Inżynieryjnej i Systemów Pomiarowych WGiK PW.

Prof. Marek Woźniak i kody QR naklejone na jeden z wiaduktów Południowej Obwodnicy Warszawy

DAMIAN CZEKAJ: Hasło tegorocznej konferencji to „Kierunki rozwoju geodezyjnych pomiarów inżynieryjnych”. Jakie to kierunki?

MAREK WOŹNIAK: Na pierwszym miejscu wskazałbym tendencję łączenia obserwacji geometrycznych, takich jak długości i kąty, z obserwacjami często całkowicie odmiennymi pod względem fizyki ich powstawania. Mogą to być np. obrazy rejestrowane kamerami cyfrowymi, obserwacje z kamer termalnych czy też inne elementy fizykalne wiązki pomiarowej, jak choćby intensywność odbicia stosowana w skaningu laserowym lub struktura barwowa. Do łączenia treś­ci pozyskiwanych przez różne narzędzia wykorzystywany jest cały wachlarz technik. Takie działania nie należą do prostych, wystarczy spojrzeć chociażby na tzw. kombajny pomiarowe składające się z kamer, skanerów, urządzeń inercyjnych, odbiorników GNSS, inklinometrów. Przecież te instrumenty nie znajdują się w jednym punkcie. Do integracji danych w jedną strukturę konieczne są zatem zaawansowane techniki transformacyjne. (...)

Druga tendencja to coraz częstsze używanie narzędzi, które do tej pory uznawano za nienadające się do precyzyjnych opracowań geodezyjnych. Mam tu na myśli np. niemetryczne kamery cyf­rowe. (...) Przeciętny użytkownik nie wykonuje już tradycyjnej rektyfikacji, nie kręci śrubkami, żeby poprawić krzyż kresek albo libellę. Po prostu realizuje obserwacje według okreś­lonego programu i zatwierdza występujące efekty. Rozwiązaniem są czynności zastępcze w postaci cyfrowego przetwarzania i usuwania niedoskonałości w sposób numeryczny. Oczywiście te zabiegi nie są doskonałe, bo zakładają pewną liniowość deformacji, a to nie zawsze jest prawda. Mimo to ułatwiają życie i zapewniają dokładności, które w praktyce są wystarczające. (...)

Ściśle związany z fotogrametrią jest też system MarQR, o którym mówił pan na konferencji.

(...) od lat tworzyłem programy komputerowe, zdając sobie sprawę z korzyści, jakie niosą. Przy większych zadaniach współpracowałem z informatykami, doceniając ich przewagę w tym zakresie. Aktualnie mogę korzystać z pomocy syna Krzysztofa, który jest informatykiem. Podczas realizacji grantu na PW związanego z zastosowaniem zdjęć cyfrowych do wyznaczania przemieszczeń konstrukcji świetlika w Dużej Auli Gmachu Głównego zastosowaliśmy algorytmy cross-correlation oraz mutual information do analizy zgodności obrazów.

Efekty dokładnościowe były bardzo dobre i pozwalały wyznaczać zmiany dowolnych wybranych obszarów konstrukcji z dokładnościami 0,1 piksela bez żadnej stabilizacji punktów kontrol­nych. Całość mechanizmu przetwarzania danych została zaimplementowana w środowisku MatLab. Wielkości wyznaczonych przemieszczeń odnosiły się do płaszczyzny tłowej, co stanowiło pewne ograniczenie. Wiele zdjęć wykonanych z różnych kierunków pozwala natomiast osiągnąć efekt przestrzenny. Aby jednak takie zadanie dawało metryczny efekt przestrzenny, w rozwiązaniach fotogrametrycznych stosuje się odpowiednią osnowę. Postanowiliśmy wykorzystać do tego celu znaczniki w postaci kodów QR, które mają swoją geometrię jednoznacznie określoną, a w ich treść można wpisać dodatkowe informacje – np. numer, miejsce umieszczenia. Stąd nazwa systemu – MarQR...

Redakcja