Często można użyć technik z pilotażu. Na zdjęciu można znaleźć linie trasowania, na przykład narożnik budynku, który zasłania drugą pionową linię okien budynku z tyłu. Na tej podstawie określasz linię, na której musi znajdować się kamera. Przy dwóch kolejnych takich ustawieniach otrzymujesz trzy linie, które dają trójkąt, w którym kamera musiała być, a jej rozmiar zapewnia pewien stopień dokładności. Elementy pierwszego planu mogą wtedy dać bardzo precyzyjną pozycję. GoogleEarth to Twój przyjaciel.

W jakiś sposób niezwiązany z fotografią, kilka lat temu szukałem nowego mieszkania i reklamy nigdy nie podają pełnego adresu, ale ćwicząc tę ​​technikę, używając widoków z okien i balkonu na zdjęciach reklamowych, zwykle byłem w stanie dostrzec budynek.

Nie mam wiedzy na temat matematyki i programowania potrzebnych do tego, ale mogę zapewnić Ci wgląd w informacje potrzebne do czegoś takiego.

To, na co chcesz się zwrócić, to perspektywa zniekształcenia w fotografii. W szczególności musisz zbadać kwestię kompresji obiektywu (co jest fikcyjnym terminem, ale pomijając to).

Krótki przegląd zniekształcenia perspektywy i kompresji:
W fotografii, ogniskowa używanego obiektywu określa, jak szerokie lub wąskie jest ujęcie. Mała ogniskowa oznacza szeroki kąt i odwrotnie.
Wybór ogniskowej nie tylko wpływa na zniekształcenia, co pięknie przedstawia GIF na stronie wiki, ale także determinuje kompresję.

Powiedzmy, że jesteś w odległości 10 metrów od Mike'a. Robisz zdjęcie Mike'a obiektywem 50 mm, a następnie cofasz się na 40 metrów i robisz kolejne zdjęcie, tym razem obiektywem 200 mm. Piękna twarz Mike'a zajmuje to samo miejsce na kadrze, ale tym razem tło wydaje się być bliżej niego, a twarz Mike'a jest „bardziej płaska” niż na poprzednim zdjęciu. To jest ogólnie nazywane kompresją.

Spojrzenie na to, jak skompresowane są obrazy, mogłoby prawdopodobnie pomóc w określeniu odległości. Jest to już trudne i prawdopodobnie wymagałoby sporej ilości domysłów. Jest to jednak trudniejsze.

Jeśli nie posiadasz oryginalnych plików lub negatywów / pozytywów, nie jest nieprawdopodobne, że zdjęcie, które widzisz, zostanie przycięte.
Dalsze kadrowanie utrudnia, ponieważ przycinanie wpływa na kompresja. Zdjęcie wykonane obiektywem 50 mm przyciętym do połowy rozmiaru wyglądałoby tak samo (z perspektywy kompresji), jak zdjęcie zrobione obiektywem 100 mm z tej samej odległości.

Widzisz zdjęcie?

Tak, jest to możliwe. Jestem pewien, że będzie podejście do zrobienia tego w sposób ogólny z wykorzystaniem geometrii perspektywy, ale tutaj jest przykład zrobienia tego w przypadku zabawki, aby pokazać, że można to zrobić. Wyobraź sobie, że masz coś takiego:

Tutaj kamera znajduje się na poziomie gruntu po lewej stronie i są dwa równe punkty wysokość, h, oddzielone s, przy czym kamera znajduje się w odległości D od najbliższej i wszystko jest w linii (zignorujmy problem, że najbliższy obiekt zasłoni obiekt bardziej odległy: w prawdziwym życiu nic bądź w takiej linii, a matematyka będzie trudniejsza).

Znasz h i s, ponieważ wiesz, gdzie jest w mieście, i chcesz wyliczyć D patrząc na zdjęcie: czy ty? Tak, oto jak.

Wyobraźmy sobie, że zdjęcie wykonane przez aparat jest rzutowane na ekran w odległości d przed aparatem, w taki sposób, że obrazy dwóch punktów pokrywają się z ich rzeczywiste pozycje widziane z kamery. Zgodnie z prostą geometrią wysokości na obrazie dwóch punktów są

• h1 = hd / D (najbliższy)
• h2 = hd / (D + s ) (dalej)

Więc teraz znane nam rzeczy to s, h, (z geometrii miasta), h1 i h2 (z pomiaru zdjęcia), a my nie Nie wiemy d (i właściwie to nie obchodzi) i nie znamy D, ale przejmujemy się.

Więc teraz możemy zrobić trochę algebry:

h1 / h2 = hd (D + s) / (hdD) = (D + s) / D

Więc

D = s / (h1 / h2 - 1)

Tak więc wydarzyły się tutaj dwie rzeczy, jedna zdarzy się zawsze, a druga, ponieważ wybrałem przykład zabawki.

• d zniknął, a liczy się tylko stosunek h1 i h2: to powinno być oczywiste, ponieważ oczywiście możemy powiększyć zdjęcie do dowolnego rozmiaru, więc jedyne, co może mieć znaczenie, to proporcje pozycji na obrazie.
• h zniknął. Dzieje się tak tylko dlatego, że wybrałem oba punkty na tej samej wysokości: ogólnie rzecz biorąc, nie .

Wreszcie możesz się przekonać, że to wyrażenie na D jest słuszne: jeśli h1 i h2 są takie same, wtedy D staje się nieskończone i to prawda, ponieważ zobaczysz dwie wieże na tej samej wysokości tylko wtedy, gdy jesteś nieskończenie daleko od nich. Podobnie, jeśli h1 / h2 stanie się bardzo duże, wówczas D stanie się bardzo małe i tak jest: jeśli jesteś bardzo blisko jednej wieży, na obrazie będzie ona wyglądać na bardzo dużą.

Teraz, jak powiedziałem, to jest przykład zabawki: w prawdziwym życiu nic nie będzie ustawione w kolejce, wszystko będzie inne na wysokości &c &c. Ale jeśli masz wystarczająco dużo punktów na obrazku, dla których wiesz, gdzie są prawdziwe punkty, możesz powiedzieć, skąd obraz został wykonany (ciekawe pytanie: ile punktów potrzebujesz? Podejrzewam, że ogólnie będzie to 3, chociaż może być 4: jestem pewien, że jest to jednak znane).

Jestem pewien, że istnieją książki o matematyce perspektywy i będą one zawierały ogólne rozwiązania, których możesz użyć: polecam przeprowadzić kilka wyszukiwań na tym.

Uwagi:

• Zakładałem, że nie ma żadnych zniekształceń wprowadzanych przez układ optyczny aparatu - w prawdziwym życiu będą takie, ale w przypadku większości obiektywów powinien być wystarczająco mały (nie próbuj tego jednak z obiektywami typu rybie oko lub bardzo szerokokątnymi);
• Nie zastanawiałem się, co mogą zrobić ruchy aparatu (typowe dla starych obrazów LF) - lub raczej myślałem & Nie wyciągnąłem ostatecznego wniosku, chociaż nie sądzę, że będą miały znaczenie.

Krótka odpowiedź brzmi: tak. Robi się to codziennie.

Przedmiotem Fotogrametrii są odpowiedzi na Twoje pytanie.

Fotogrametria to pomiar na podstawie obrazów. Fotogrametria jest przydatna do tworzenia map topograficznych, architektury, inżynierii, a nawet geologii! Istnieje wiele narzędzi programowych przeznaczonych do zdjęć lotniczych, fotogrametria jest bardzo przydatna do zastosowań geograficznych. Na przykład archeolodzy używają go również do tworzenia planów złożonych i odległych miejsc.

Fotogrametria, kiedy ją studiowałem, obejmowała pracę ze zdjęciami lotniczymi i tłumaczeniem obrazów na ilości wody i ziemi oraz odległości i kierunki do map.

Później mogłem zastosować te same techniki w skali makro do skali mikro, gdy prowadziłem badania przy użyciu mikroskopu elektronowego. Te same zasady, inna skala.

Oprogramowanie istnieje, aby zastosować to, co wiesz, do tego, co chcesz wiedzieć. Proste wyszukiwanie terminu fotogrametria zapewni dokładne źródło do automatycznego sposobu sprawdzenia. Niektórzy są online.

Jeśli zdjęcie ma bardzo małą perspektywę, przypominającą rysunek izometryczny, zostało zrobione z bardzo daleka obiektywem teleskopowym. EG: Widzisz dwa trzypiętrowe budynki, jeden naprzeciw drugiego. Oba są mniej więcej tej samej wielkości na zdjęciu.

Jeśli zdjęcie ma przesadną perspektywę, zostało zrobione z bliska szerokokątnym obiektywem. EG: Widzisz dwa trzypiętrowe budynki. Ten z przodu zajmuje prawie całą wysokość zdjęcia, a ten z tyłu wygląda na malutki.

I oczywiście istnieje szereg możliwości między tymi dwoma skrajnościami dla dowolnej kombinacji odległości i obiektywu. pomyśl.