Aviation-Glossar

Was ist die Pixel-zu-Metrik-Kalibrierung (mm pro Pixel)?

Photogrammetry · Pavement Inspection · Drone Inspection 8 Sprachen
Definition
Die Pixel-zu-Metrik-Kalibrierung ist der Schritt, der einem Bild einen Maßstab in Millimetern pro Pixel gibt. Eine Länge in Pixeln wird dadurch zu einer Länge am Boden.

Pixel-zu-Metrik-Kalibrierung (mm pro Pixel)

Die Pixel-zu-Metrik-Kalibrierung ist der Schritt, der einem Bild einen Maßstab in Millimetern pro Pixel gibt. Eine Länge in Pixeln wird dadurch zu einer Länge am Boden. Ohne sie zeigt ein Bild, dass ein Merkmal existiert, aber nicht, wie groß es ist.

Wie der Maßstab ermittelt wird

Die einfachste Methode nutzt ein Referenzobjekt. Teilen Sie seine bekannte Länge durch seine Länge in Pixeln. Eine Maßstabsleiste von 100 mm, die 500 Pixel überspannt, ergibt 0,2 mm pro Pixel.

Auch die Kamerageometrie bestimmt den Maßstab eines Drohnenbildes. Der Bodenabtastabstand (GSD) ist der Abstand zwischen Pixelmittelpunkten am Boden. Bei einer Kamera, die senkrecht nach unten blickt, multiplizieren Sie die Pixelgröße auf dem Sensor mit der Höhe über dem Boden und teilen durch die Brennweite. Zum Beispiel ergeben eine Pixelgröße von 4 Mikrometer, ein Objektiv mit 24 mm und eine Höhe von 10 m 1,67 mm pro Pixel. Diese Werte dienen nur als Beispiel.

Geneigte Ansichten

Wenn die Kamera geneigt ist, wächst der Bodenabstand pro Pixel und ändert sich über das Bild. Die allgemeine GSD-Formel verwendet die Schrägentfernung zum Bodenpunkt und den Kosinus des Schrägwinkels. Ein mm-pro-Pixel-Wert gilt dann nur nahe einem Punkt. Ein Orthomosaik ergibt einen einheitlichen Maßstab über die gesamte Karte.

Warum das für Befestigungen wichtig ist

Betreiber bewerten den Zustand der Flugplatzbefestigung mit dem Zustandsindex der Befestigung (PCI), der ASTM D5340 folgt. Die PAVER-Schadenhandbücher legen einige Schweregrade nach der Rissbreite fest. Bei Asphalt ist ein nicht verfüllter Längs- oder Querriss gering, wenn seine mittlere Breite 6 mm oder weniger beträgt. Bei Beton ist ein nicht verfüllter Eckbruchriss gering, wenn er schmaler als etwa 3 mm ist.

Ein Pixel muss deshalb viel kleiner sein als diese Breiten, damit eine Breite aus einem Bild abgelesen werden kann. Bei 1,67 mm pro Pixel überspannt ein 6-mm-Riss etwa 3,6 Pixel.

Häufig gestellte Fragen

Wie berechnet man mm pro Pixel?
Teilen Sie eine bekannte reale Strecke durch dieselbe Strecke in Pixeln. Eine Maßstabsleiste von 100 mm, die sich über 500 Pixel erstreckt, ergibt 0,2 mm pro Pixel. Bei einer Kamera, die senkrecht nach unten blickt, multiplizieren Sie die Pixelgröße auf dem Sensor mit der Höhe über dem Boden. Teilen Sie das Ergebnis durch die Brennweite, um den Bodenabtastabstand (GSD) zu erhalten.
Ist mm pro Pixel dasselbe wie der Bodenabtastabstand?
Bei einem Drohnenbild in der Praxis ja. Der Bodenabtastabstand ist der Abstand zwischen Pixelmittelpunkten, am Boden gemessen. In Millimetern geschrieben ist er der mm-pro-Pixel-Wert dieses Bildes.
Gilt ein mm-pro-Pixel-Wert für das gesamte Bild?
Nur, wenn die Kamera senkrecht auf flachen Boden blickt. Wenn die Ansicht geneigt ist, wächst der Bodenabstand pro Pixel mit der Schrägentfernung und dem Neigungswinkel, und er unterscheidet sich über das Bild hinweg. Ein Orthomosaik hat über die gesamte Karte einen einheitlichen Maßstab.

Referenzen

wikipedia-gsd
Ground sample distance Wikipedia
faa-paver-asphalt
PAVER Distress Identification Manual for Asphalt Surfaced Airfields US Army Corps of Engineers ERDC-CERL, for the US Air Force
faa-paver-concrete
PAVER Distress Identification Manual for Concrete Surfaced Airfields US Army Corps of Engineers ERDC-CERL, for the US Air Force

Dies ist ein Referenzeintrag. TarmacView bietet Drohneninspektionsdienste an und verkauft nicht die in diesem Glossar beschriebene Ausrüstung oder Materialien.

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