Lab experiment for photo bathymetry
Simultaneous reconstruction of water surface and bottom with a synchronised camera rig

In photo bathymetry, the refraction of the optical rays at the air-water interface, according to Snell’s law, causes image blurring and topographic reconstruction errors. Modelling the dynamic, wave-induced water surface can correct this refraction, enhancing bathymetric accuracy. This study presents a technical approach for simultaneously capturing and reconstructing both the water surface and bottom using a synchronised camera rig. Various acquisition configurations were tested to assess the possibility to extract water surface information. The design, acquisition plan, insights and initial results of this feasibility study are discussed, along with suggestions for future improvements and outlooks.

photo bathymetry | water surface | synchronised camera rig | refraction | structure-from-motion

Bei der Fotobathymetrie führt die Brechung der optischen Strahlen an der Luft-Wasser-Grenzfläche nach dem Snelliusschen Gesetz zu Bildunschärfen und Fehlern bei der topografischen Rekonstruktion. Die Modellierung der dynamischen, welleninduzierten Wasseroberfläche kann diese Brechung korrigieren und die bathymetrische Genauigkeit verbessern. In dieser Studie wird ein technischer Ansatz zur gleichzeitigen Erfassung und Rekonstruktion der Wasseroberfläche und des Bodens mit Hilfe eines synchronisierten Kamera-Rigs vorgestellt. Es wurden verschiedene Aufnahmekonfigurationen getestet, um die Möglichkeiten zur Gewinnung von Informationen über die Wasseroberfläche zu bewerten. Das Design, der Erfassungsplan, die Erkenntnisse und die ersten Ergebnisse dieser Machbarkeitsstudie werden zusammen mit Vorschlägen für zukünftige Verbesserungen und Ausblicke diskutiert.

Fotobathymetrie | Wasseroberfläche | synchronisiertes Kamera-Rig | Refraktion | Struktur-aus-Bewegung