The Usage of Photogrammetry and Pattern Recognition in Defect Detection of Buildings

摘要

Korjausrakentamisessa käytettävät menetelmät ja työkalut eivät ole kehittyneet yhtä nopeasti kuin muilla aloilla rakennustekniikassa. Tästä syystä tämän tutkimuksen tarkoituksena on kartoittaa fotogrammetrian ja kuvantunnistustekniikoiden nykytilaa ja potentiaalia tuoda uusia työkaluja korjausrakentamiseen. Fotogrammetriaan perustuva 3D-mallintaminen otettiin päätutkimuslinjaksi ja sen toimivuutta kokeiltiin käytännössä pilottihankkeessa. Fotogrammetriaohjelmia on runsaasti markkinoilla ja niiden saatavuus ja käyttöönotto ovat helposti toteutettavissa. Fotogrammetrian avulla pystytään luomaan valokuvista näyttäviä 3D-malleja. Mallinnuksen tekeminen on helppoa ja todella nopeaa verrattuna perinteiseen 3D-mallintamiseen. Tästä syystä se onkin levinnyt monelle alalle ja sitä tullaan tulevaisuudessa hyödyntämään yhä enemmän. Tämän tutkimuksen perusteella fotogrammetriaa voidaan hyödyntää korjausrakentamisessa.Kuvantunnistustekniikoiden hyödyntäminen osoittautui fotogrammetriaa haastavammaksi tehtäväksi. Kuvantunnistusta on tutkittu ja kehitetty paljon viime vuosikymmenten aikana, mutta yleispätevää kuvantunnistusohjelmistoa ei ole kyetty toteuttamaan. Tästä johtuen se on hyvin sovelluskohtaista eikä siitä ole tarjolla valmiita kaupallisia ohjelmistoja. Kuvantunnistuksen hyödyntäminen vaatisi oman vaurioiden tunnistamiseen tarkoitetun algoritmin laatimista. Tämän tutkimuksen yhteydessä löydettiin siltojen kansissa esiintyvien halkeamien löytämiseen kehitetty kuvantunnistusta hyödyntävä menetelmä.Pilottikohteen kolmiulotteinen mallintaminen onnistui. 3D-mallista saatiin näyttävän näköinen ja mittatarkka. Mallista saatava mittatiedon mittausepävarmuus on 0,27 % luokkaa. Tämä tarkoittaa, että noin 40 metriä pitkä seinä voidaan mitata noin 10 senttimetrin tarkkuudella ja kolme metriä leveä parveke noin sentin tarkkuudella.