注： PIX4Dmatic 1.80 以降では、ステレオ写真測量ソフトウェアで使用するためのファイルをエクスポートできるようになりました。
ステレオフォトグラメトリーとは何ですか？
ステレオ写真測量とは、写真測量学の一分野であり、立体視の原理を用いて、2次元の写真から物体や環境の3次元モデルを作成する技術である。
立体視とは何ですか？
立体視とは、人間の目が奥行きを認識する仕組みを模倣した技術です。同じシーンを異なる視点から撮影した、わずかに異なる2つの画像を提示することで、立体的な奥行き感を生み出します。
画像の取得と重ね合わせ
この奥行きの錯覚を生み出すには、画像の重なりが不可欠です。重なりとは、ある画像の大部分が次の画像にも重なるように表示されることを指します。これは、私たちの目がわずかに異なる視点からほぼ同じ光景を見るのと同じような仕組みです。
この重なりを確保するためには、画像の撮影を慎重に行う必要があります。様々な手法やプラットフォームが利用可能ですが、ステレオ写真測量においては、80%の重なりを維持し、同じ被写体を異なる位置から少なくとも2枚撮影する必要があります。
ステレオ写真測量プロジェクトの主な要件
ステレオ写真測量プロジェクトでは、主に以下の3つの要素を理解することが不可欠です。すなわち、カメラの内部姿勢、画像の外部姿勢、そして歪みのない画像です。
内部オリエンテーションとは、カメラそのものの固有の特性を指します。これには、焦点距離、主対称点、および歪み関数が含まれます。この情報は、「カメラキャリブレーション」と呼ばれるプロセスにおいて決定されます。
外部向きは、撮影された瞬間の各画像の3次元空間における正確な位置と角度の向きを定義します。これには、その位置（X、Y、Z座標）と回転（通常、ロール、ピッチ、ヨー、あるいはオメガ、ファイ、カッパとして表される）が含まれます。
歪みのない画像
ステレオ写真測量で使用される画像は、理想的には歪みのないものであるべきです。つまり、生画像に含まれるレンズの歪みはすべて補正されている必要があります。この補正はカメラキャリブレーションの過程で行われ、内部の姿勢パラメータを用いて各ピクセルの位置を調整します。これらのパラメータを適用することで、歪んだ画像は歪みのない画像に変換され、これは正確な3D再構築にとって極めて重要です。
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| 元の画像：カメラのレンズの影響で、正方形のグリッドが歪んで見えます。 | 歪みのない画像：四角いグリッドが完全に整列しました。 |
プロ用の大判カメラの場合、歪みのない画像を使用する限り、これは問題になりません。なぜなら、これらのカメラは実験室でキャリブレーションが行われ、内部パラメータが正確に測定されているため、撮影された画像はそのまま利用することができるからです。
ドローンカメラでは画像が使用され始めていますが、歪みを補正するためにはこれらのパラメータを計算する必要があります。
PIX4Dmatic バージョン 1.80 以降では、プロジェクトから歪みのない画像をエクスポートできるようになりました。エクスポートを行う前に、まずキャリブレーション処理を通じて画像をキャリブレーションする必要があります。キャリブレーションが完了すると、エクスポートオプションが利用可能になります。
歪みのないカメラデータを出力すると、以下のファイルが生成されます：
- 歪みのない画像
- 対称軸の位置を示すオフセット値XpoffおよびYpoffを含む CAM ファイル
- カメラに関する情報が含まれたSSKカメラファイル。
なぜ主自己コリメーション点（PPA）ではなく、主対称点（PPS）なのか？
PPA（主自己コリメーション点）とは、光軸が像面と交差する点のことです。
PPS（主対称点）はわずかにずれており、フォトグラメトリにおいてレンズの歪みが最も対称的であり、補正される真の中心を示しています。