بهبود دقت واقعیت افزوده با استفاده از تارگت ها - مطالعه موردی: بصری سازی زیرساخت های زیرزمینی (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

زیرساخت های زیرزمینی شامل برق، گاز، مخابرات، آب و فاضلاب توسط سازمان های مرتبط مدیریت و کنترل می شوند. در پروژه های همراه با حفاری امکان تشخیص اشتباه مکان تأسیسات وجود دارد. بنابراین به منظور جلوگیری از آسیب به زیرساخت ها و بروز خسارت های مالی و جانی فراوان، بررسی آنها ضروری است. امروزه GIS فراگستر و فناوری های جدید نظیر واقعیت افزوده می توانند به عنوان راه حلی نوین برای رفع این مشکل به کار گرفته شوند. به گونه ای که بتوان این تأسیسات را در بستر تلفن همراه هوشمند و یا تبلت بصری سازی نمود. به دلیل عدم امکان برآورد دقت مورد نیاز (با توجه به قطر لوله ها و عرض خیابان ها در حد چند سانتی متر) در روش مبتنی بر حسگر، هدف این مقاله ارائه روشی نوین به منظور بهبود دقت واقعیت افزود است. در روش پیشنهادی، دو روش مبتنی بر حسگر و مبتنی بر دید ترکیب شده و در کاربرد بصری سازی تأسیسات زیرزمینی با فناوری واقعیت افزوده آزمایش شده است. در این روش از تارگت های کددار و روش ترفیع فضایی به منظور برآورد پارامترهای موقعیت و جهت دوربین استفاده شده است. به منظور دستیابی به مقادیر اولیه مناسب در ترفیع فضایی، از داده های سنسورهای GPS ، شتاب سنج و مغناطیس استفاده شده و بعد از انجام یک فیلتر پایین گذر موقعیت و وضعیت دوربین وارد فرآیند ترفیع فضایی شده است. با توجه به موقعیت و وضعیت بهبود یافته ی دوربین در فرآیند ترفیع فضایی، مدل مجازی تولید شده در موقعیت مسطحاتی صحیح خود قرار می گیرد. موقعیت مسطحاتی به صورت گرافیکی روی زمین نمایش داده می شود و بعد ارتفاعی (عمق) به صورت یک پارامتر توصیفی ارائه می گردد. در نهایت هر دو روش با استفاده از نرم افزار مدل سازی و اندازه گیری دقیق مبتنی بر اصول فتوگرامتری و ماشین بینایی Agisoft مورد ارزیابی قرار گرفته است. در روش مبتنی بر حسگر متوسط دقت پارامترهای موقعیت برابر با 4/2908 متر و متوسط دقت پارامترهای جهت برابر با 6/1796 درجه است، در حالی که در روش مبتنی بر دید متوسط دقت موقعیت برابر 0/1227 متر و متوسط دقت پارامترهای جهت برابر با 2/2017 درجه است. بنابراین نتایج بهبود دقت روش پیشنهادی نسبت به روش مبتنی بر حسگر را اثبات می کند.