拍攝規劃

攝影規劃是攝影測量工作最重要的作業，目的是為了完整重建場景，且有良好 的品質。Wenzel et al.(2013b)提出針對近景攝影測量影像獲取的建議及相機設定，

以下是幾項 Wenzel et al.提出的建議：

 確保有 80％的影像重疊率

 確保每個區塊至少能夠出現在 3 張影像中

 針對複雜的表面適當縮小像基距

 每個相機站從不同高度獲取影像

 較低的 ISO，較快的快門速度，較小的光圈

 確保場景有足夠的光源

本研究設計一個適合砌磚競賽使用的攝影規畫流程。首先決定地面取樣距離 (ground sample distance, GSD)，地面取樣距離是指像片中單一像元對應到物空間的 距離，是用來衡量影像解析度的重要指標。本研究使用 Bentely ContextCapture 作 為產製點雲模型之軟體，此軟體提供之影像獲取手冊中提及模型的相對精度 P 為 (ContextCapture, 2019)：

𝑃＝3 × 𝐺𝑆𝐷 4-1

然而砌磚競賽量測的最小單位為 1 mm，因此 GSD 須小於 1/3 mm。接著決定像片 解析度(C×R pixel)，令磚牆高度為 H，磚牆在像片中的比例為 S，S 是確保像片能 夠涵蓋整個磚牆高度以及周圍之坐標系統配置，可取 0.6~0.8 左右，依下式計算像 片最小列數(Rmin)，根據 Rmin選擇相機適當的像片解析度：

𝑅_𝑚𝑖𝑛× 𝐺𝑆𝐷 ≥𝐻

𝑆 4-2

為了維持磚牆在像片中的比例為 S，鏡頭焦距與拍攝距離成正比，選用長焦距 當相機對焦於某一點時，其他點位會產生模糊圓(circle of confusion)，距離對 焦點越遠其模糊圓越大，若模糊圓夠小，則可視為一個的點，在對焦點沿物距方向 光圈的比值，數位相機通常以 f-number 來表示光圈大小，若焦距固定，f-number 越 大光圈越小，景深範圍也越大。

圖 4-3、景深範圍示意圖(陳婉婷，2017)

然而影像清晰度仍受場景照明度、相機快門速度、感光度 ISO 等因素影響，

因此實務上應確保場景光線充足，避免使用高感光度，若快門速度過長則可搭配腳 架使用，綜合調整確保影像清晰。

完成拍攝參數規劃之後需決定攝影站數，假設磚牆長度為 L，磚牆高度為 H，

磚牆長度決定延基線方向需要幾張相片才能涵蓋，若影像重疊率為 a，影像行數為 C，像基距 B，則相機站數 SC如下式：(⌈ ⌉表示上取整函數)(陳婉婷，2017)

𝑆_𝐶 = ⌈𝐿 − 𝐶 × 𝐺𝑆𝐷 × 𝑎

𝐵 + 3⌉ 4-6

然而 SC是指磚牆正面所需拍攝站數，磚牆側面及上面也需完整重建，由於砌磚競 賽之磚牆通常為 1b 厚度(b：砌磚用語，表示整磚長度)，側面的面積通常遠小於正 面，為了確保每個區域至少都被三張影像拍攝，因此可以磚牆兩側角落為圓心，拍 攝距離為半徑，分別增加數個測站，以利完整重建側面部分。磚牆頂部則提高拍攝 高度，增加第二個拍攝航帶，使用由上往下的角度拍攝，拍攝高度以能夠拍到磚牆 頂部為考量。整體攝影站配置如圖 4-4。

圖 4-4、攝影站配置示意圖