Триангуляция - Triangulation

Точка триангуляции, подписанная железным прутом

В тригонометрии и геометрии , триангуляция представляет собой процесс определения местоположения точки путем формирования треугольников к точке из известных точек.

Приложения

Определение положения удаленного объекта B с углами, наблюдаемыми из точек A и C, и базовой линией b между ними

При съемке

В частности, при съемке триангуляция включает только угловые измерения в известных точках, а не прямое измерение расстояний до точки, как при трилатерации ; использование углов и расстояний называется триангуляцией .

В компьютерном зрении

Компьютерное стереозрение и оптические 3D-измерительные системы используют этот принцип для определения пространственных размеров и геометрии объекта. По сути, конфигурация состоит из двух датчиков, наблюдающих за предметом. Один из датчиков обычно представляет собой цифровую камеру, а другой также может быть камерой или световым проектором. Центры проекций датчиков и рассматриваемая точка на поверхности объекта образуют (пространственный) треугольник. В этом треугольнике расстояние между датчиками является основанием b и должно быть известно. Путем определения углов между проекционными лучами датчиков и базисом точка пересечения и, следовательно, трехмерная координата вычисляются из треугольных соотношений.

История

Измерение высоты здания инклинометром

Сегодня триангуляция используется для многих целей, включая геодезию , навигацию , метрологию , астрометрию , бинокулярное зрение , моделирование ракет и, в вооруженных силах, направление орудия, траекторию и распределение огневой мощи оружия .

Использование треугольников для оценки расстояний восходит к древности. В 6 веке до н.э., около 250 лет до установления династии Птолемеев , греческий философ Фалес записываются как использование подобных треугольников , чтобы оценить высоту пирамид в Древнем Египте . Он измерил длину теней пирамид и своей собственной в один и тот же момент и сравнил отношения со своей высотой (теорема о пересечении). Фалес также оценил расстояния до кораблей в море, видимых с вершины утеса, путем измерения горизонтального расстояния, пройденного линией прямой видимости для известного падения, и масштабирования до высоты всего утеса. Такие техники были знакомы древним египтянам. В задаче 57 папируса Ринда , написанной тысячью лет назад, сект или секэд определяется как отношение пробега к подъему склона , то есть обратная величина градиентов, измеренная сегодня. Наклоны и углы были измерены с помощью визирной рейки, которую греки называли диоптрой , предшественницей арабской алидады . Детальный , современный набор конструкций для определения длины от расстояния , используя этот инструмент известен, Dioptra из Героя Александрии (с 10-70 AD.), Который сохранился в арабском переводе; но знания были потеряны в Европе до тех пор, пока в 1615 году Снеллий , после работы Эратосфена , не переработал технику для попытки измерить окружность Земли. В Китае Пей Сю (224–271) определил «измерение прямых и острых углов» как пятый из шести принципов точного картографирования, необходимых для точного определения расстояний, в то время как Лю Хуэй (ок. 263) дает версию приведенный выше расчет для измерения перпендикулярных расстояний до труднодоступных мест.

Смотрите также

использованная литература