RECENZJA pracy Dr Stankiewicz ITWL 1999

RECENZJA
rozprawy doktorskiej mgr inż. Pauliny Deliś
p.t.: Integracja danych wideo w fotogrametrycznych
opracowaniach obiektów budowlanych”
1. Przedmiot i cel rozprawy
Przedstawiona do recenzji rozprawa dotyczy opracowania metodyk
generowania modeli 3D obiektów budowlanych na podstawie danych obrazów wideo
pozyskanych z niskiego pułapu lotniczego (BSL) i naziemnego.
Teza rozprawy: „Wykorzystanie autorskiej metody integracji zobrazowań wideo
umożliwi wykonanie opracowania architektoniczno-geodezyjnego trudnodostępnych
obiektów budowlanych”.
Głównymi celami pracy było:
Opracowanie autorskiej metodyki generowania modeli 3D obiektów
budowlanych na podstawie danych wideo pozyskanych z pułapu lotniczego
i naziemnego. W tym celu Autorka wykonała naziemne i z BSL cyfrowe
zobrazowania budynku oraz dla określenia dokładności pomiary z naziemnego
skaningu laserowego (NSL).
Autorka wykonała m.in.
- kalibrację dwóch kamer wideo na podstawie zobrazowań testu;
- opracowanie i wybór optymalnego znaku fotogrametrycznego;
- opracowanie planu i realizacja zobrazowań budynku z pułapu BSL;
- opracowanie planu i wykonanie pomiarów naziemnych budynku kamerą wideo
i NSL;
- opracowanie dwóch metodyk dla orientacji odpowiednio wybranych klatek wideo
z dwóch pułapów i wykonanie triangulacji;
- opracowanie modelu 3D budynku wg. standardu City GML LOD i ocena
dokładności.
2. Układ rozprawy
Rozprawa składa się z sześciu rozdziałów na 150 stronach, spisu literatury,
spisu rysunków i tabel, pięciu załączników razem na192 stronach oraz CD.
W Rozdziale pierwszym Autorka podaje definicję terminów, tezę oraz cele
i zakres rozprawy.
1
W rozdziale drugim zamieszczona jest analiza źródeł literaturowych i przegląd
aktualnego stanu wiedzy dotycząca modeli 3D, w tym poziomy szczegółowości wg.
standardów CityGML LOD. Kandydatka opisuje techniki wideo, kamery wideo
z matrycami CCD i CMOS, kalibrację kamer i wskaźniki oceny jakości klatek oraz
metody orientacji stereogramów i fotogrametrycznego opracowania danych wideo
naziemnych i z pokładu BSL.
W rozdziale trzecim opisana jest metodyka generowania modeli 3D obiektów
budowlanych
na podstawie pozyskanych danych wideo z dwóch pułapów,
tj. naziemnego i lotniczego z BSL. Autorka opracowała wzór i program „Frame
chooser” do automatycznego wyboru klatek wideo do dalszego opracowania
fotogrametrycznego. Opisane są dwie metodyki orientacji obrazów wideo dla dwóch
pułapów ich pozyskania.
W rozdziale czwartym opisano przeprowadzone laboratoryjne i terenowe
prace badawcze w tym min.:
- kalibracje kamery wideo;
- opracowanie i wybór optymalnego znaku fotogrametrycznego dla sygnalizacji
fotopunktów i punktów kontrolnych;
- badania laboratoryjne na obiektach testowych dla sprawdzenia opracowanych
dwóch metodyk orientacji klatek wideo;
- pozyskanie w terenie danych wideo budynku oraz pomiar współrzędnych
geodezyjnych fotopunktów i punktów kontrolnych. Pozyskanie chmury punktów
budynku z NSL.
- orientacja wybranych klatek w autorskim programie „Frame chooser” dwoma
opracowanymi metodykami;
- opracowanie modelu 3D budynku.
Naziemne zobrazowania wideo obiektu zostały wykonane z
BSL
(9 szeregów) kamerą Sony NEX-5 z obiektywem o f=16mm z p=q=>60%,
z sygnalizowanymi fotopunktami na powierzchni Ziemi i na ścianach bocznych oraz
powierzchni dachu. Do wyznaczenia współrzędnych X,Y,Z punktów użyła skrócone
równania kolinearności, które jako algorytm zaimplementowała w środowisku
Matlab. Kandydatka przeprowadziła również NSL obiektu skanerem Leica Scan
Station z dwoma rozdzielczościami: 5mm dla ścian budynku i 2 mm dla powierzchni
dachu. Modelowanie 3D obiektu z wybranych klatek wideo o naziemnej i lotniczej
orientacji zewnętrznej wykonała z użyciem dwóch oprogramowań profesjonalnych:
Topcon Image Master i Photoscan firmy Agisoft.
Rozdział 5 zawiera wyniki analiz dokładności opracowanych modeli 3D. Na
podstawie opracowanego programu „Frame chooser”
Kandydatka wybrała
i opracowała 24 klatki wideo, na których odfotografowane były 43 Fp i 128 punktów
wiążących, które użyła do przeprowadzenia triangulacji, a następnie do opracowania
modeli 3D budynku. Dokładność opracowanych modeli 3D sprawdziła na podstawie
chmury punktów pomierzoną NSL (program PolyWorks) i współrzędnych
określonych tachimetrem Fp (mx=my=mz=7mm). Dokładność 3D dla ścian od
1–10 cm, a dla powierzchni dachu 8-15cm. Uzyskane dokładności modeli
odpowiadają standardowi CityGML 4.
2
W spisie literatury Autorka podaje na 12. stronach wiele pozycji dot. tematu
w tym 19 źródeł z Internetu.
3. Uwagi ogólne
Układ rozprawy nie budzi zastrzeżeń. Praca napisana jest poprawnie. Zarówno
tekst, rysunki i zdjęcia oraz tabele są zrozumiałe i przejrzyste.
Kandydatka samodzielne zaprojektowała oraz skonstruowała znaki
fotogrametryczne i opracowała program do automatycznego wyboru klatek wideo,
które były użyte do przeprowadzenia aerotriangulacji, a następnie opracowania
modelu 3D budynku. Zbudowała pole testowe do badania laboratoryjnego.
Teza rozprawy została udowodniona, a jej główne cele zostały przez
Kandydatkę osiągnięte.
4. Uwagi szczegółowe
Drobne uwagi dotyczą kilku błędów interpunkcyjnych.
5. Wniosek końcowy
Zaprojektowane przez Kandydatkę metodyki generowania modeli 3D obiektu
budowlanego na podstawie danych wideo pozyskanych z BSL i zobrazowań
naziemnych spełniły oczekiwania i dokładności z błędem średnim poniżej ±10 cm.
Potwierdzona została doświadczalnie teza zamieszczona w rozprawie.
Na podstawie wnikliwej analizy przedstawionej rozprawy doktorskiej Pani
mgr inż. Pauliny Deliś oraz znanych mi publikacji Kandydatki, pozytywnie oceniam
Jej wiedzę i oryginalny oraz samodzielny wkład w rozwój dyscypliny naukowej
„Geodezja i kartografia”, a w szczególności w specjalności „Fotogrametria i
teledetekcja”.
Stwierdzam, że Kandydatka wykazała się umiejętnością samodzielnej pracy
naukowej, a recenzowana rozprawa doktorska spełnia warunki określone w Art. 13
Ustawy z dnia 14 marca 2003 o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz
o stopniach i tytule w zakresie sztuki.
Rekomenduję Radzie Wydziału Inżynierii Lądowej i Geodezji w Wojskowej
Akademii Technicznej w Warszawie dopuszczenie rozprawy doktorskiej
mgr inż. Pauliny Deliś do publicznej obrony.
prof. dr hab. inż. Romuald Kaczyński
Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji
Wojskowa Akademia Techniczna
Warszawa, dnia 18.05. 2015 r.
3