Stereofotogrammetrie

Download Report

Transcript Stereofotogrammetrie

Fotogrammetrie 1

GK+H

Stereofotogrammetrie

přednášející

Jindřich Hodač

FTG1 – stereofotogrammetrie

2 Stereoskopická metoda

GK+H Základní, nejvíce používaná metoda v letecké FM Data vstupní 2 snímky .. v LF



stereopár, stereodvojice často řada snímků, blok řad snímků PVniO .. možno určit v průběhu zpracování PVO .. možno určit v průběhu zpracování vlícovací a kontrolní body .. geod. souřadnice Data výstupní výsledek vyhodnocení stereomodelu



2D = vektorová data ..

3D ; body, linie .. vrstvy … 2,5D; FTG1 – stereofotogrammetrie

obr.: LF ,,mini,,blok 3 řad snímků - celkem 12 snímků, podélný překryt snímků+příčný překryt řad

obr.: LF rozmístění vlícovacích bodů v rámci bloku – při klasickém postupu a při aerotriangulaci

Stereoskopická metoda

GK+H

Zpracování dat technologická řešení

matematické základy položeny na poč. 20. století



vysoká výpočetní náročnost



proto vývoj: 1. analogové vyhodnocení (1900 - 1980)



analogové vyhodnocovací přístroje 2. analytické vyhodnocení (1970 – 2000)



analytické vyhodnocovací přístroje 3. digitální metody (1985 ….)



digitální fotogrammetrické stanice FTG1 – stereofotogrammetrie

obr.: analogový + analytický přístroj + digitální FTG stanice .. použitelné v LF i PF (+ -)

obr.: digitální fotogrammetrické stanice – seznam .. jistě neúplný

Stereoskopická metoda

GK+H

Technologický postup - hlavní kroky

0. příprava projektu projekt snímkového letu (LF) ..

1. práce v terénu pořízení snímků, zaměření VB, místní šetření (LF) ..

2. přípravné práce geod. výpočty, digitalizace, úpravy obraz. dat …..

3. fotogrammetrické zpracování a.

snímkové orientace



určení/nastavení PVniO + PVO b.

podrobné vyhodnocení c.

dopracování, kontrola, výstupy, export, archivace FTG1 – stereofotogrammetrie

obr.: různé činnosti ve fázích 0-2 technologického postupu

Stereoskopická metoda

GK+H -

Charakteristika metody ??

+ vysoká přesnost výstupů univerzálnost variabilita použití výstupů



3D - 2D větší pracnost speciální SW + HW (.. stereovidění) vyšší nároky na znalosti operátora

Aplikace metody ??

kdekoli kde jsou potřebné vysoká přesnost a prostorová data …. IS ; podklady pro projekty ; dokumentace souč. stavu; digitální modely ….

FTG1 – stereofotogrammetrie

obr.: LF výstup



body DMT získané automaticky (korelací), poloautomaticky a manuálně

obr.: LF výstup



digitální model jádra města Louny .. získaný vyhodn. archivních leteckých snímků

7 Technologie snímkové orientace

Příprava stereodvojice pro vyhodnocení 1. obnovení prvků vnitřní orientace komory



krok Vnitřní orientace 2. určení prvků vnější orientace snímků



krok Vnější orientace GK+H FTG1 – stereofotogrammetrie

GK+H

Snímkové orientace vnitřní orientace

obecné (např. pixelové) snímkové souřadnice rovinná transformace - afinní Jak se provádí ??

snímání identických bodů + výpočet transform. klíče identické body = rámové značky (zjistím z kalibrace) FTG1 – stereofotogrammetrie

obr.: prvky vnitřní orientace



snímkové souřadnice rámových značek .. kalibrační protokoly

obr.: vnitřní orientace – pozemní neměřický a letecký měřický snímek (8 rámových značek A-G)

obr.: vnitřní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)

Technologie snímkové orientace

GK+H Příprava stereodvojice pro vyhodnocení 1. obnovení prvků vnitřní orientace komory



krok Vnitřní orientace 2. určení prvků vnější orientace snímků



krok Vnější orientace



různé možnosti: a.

komplexní řešení –

vše v jednom kroku

b. etapové I.

II.

krok krok řešení – relativní

rozdělení do více kroků

orientace (RO) absolutní orientace (AO) c.

přímé určení

(za letu)

.. IMU/GPS

.. JAK DĚLÁM

FTG1 – stereofotogrammetrie

V nější orientace - analytická řešení b. Etapové řešení

- I. RO, II. AO (např. Shut) blokové vyrovnání



základní jednotkou stereopár GK+H FTG1 – stereofotogrammetrie

V nější orientace - etapové ř. relativní

GK+H snímkové modelové souřadnice matematické řešení



podmínka komplanarity ..

podmínka nulových vertikálních paralax

(q)

řešeno je 5 neznámých ..

z 12 viz dříve

Vzájemná orientace ..

snímků vůči sobě (natočení + příp. posun) nezávislá dvojice v. připojení snímku Vzniká



obecný s tereoskopický model podmínka komplanarity FTG1 – stereofotogrammetrie

V nější orientace - etapové ř. relativní

Jak se provádí ??

analytická řešení .. dříve převládala ř. empirická spojovací body

(SB)

různé uspořádání



např. Gruberovo schéma

(6 bodů)

GK+H FTG1 – stereofotogrammetrie

obr.: relativní orientace – Gruberovo schéma spojovacích bodů na pozemní a letecké stereodvojici

obr.: relativní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)

V nější orientace - etapové ř. absolutní

GK+H modelové geodetické souřadnice matematické řešení



prostorová podobnostní transformace modelu .. posun + pootočení + měřítko řešeno je zbylých 7 neznámých ..

z 12, viz dříve

Výpočet



aplikace vyrovnání MNČ .. po linearizaci vztahů pro prostorovou podobnostní transformaci

 

Y Z

 

0   

  

 

y z

 

Jak se provádí ??

stereosnímání identických bodů výpočet transformačního klíče vlícovací body + FTG1 – stereofotogrammetrie

V nější orientace - vlícovací body

GK+H

•

volba vlícovacích bodů (VB) uměle signalizované



velká měřítka tj. do 1: 5 000 přirozeně signalizované



malá a střední měřítka Ohled na - kontrast, zákryt, konfiguraci …

•

určení souřadnic VB geodetické metody



především GPS jiné metody - aerotriangulace, kartometrické metody Přesnost určení požadavek



VB určeny 2x přesněji, než je požadovaná výsledná přesnost.

FTG1 – stereofotogrammetrie

•

počet VB min. 3 .. vždy více = kontrola

•

rozmístění VB rohy + střed překrytu snímků obr.: absolutní orientace – rozmístění vlícovacích bodů v překrytu stereodvojice v LF a PF

obr.: různé možnosti volby typu vlícovacích bodů podle měřítka výstupu – přirozená/umělá signalizace

obr.: absolutní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)

GK+H

V nější orientace - další postupy c . Přímé určení PVO při snímkovém letu



různé metody např. GPS, IMU/GPS dnes již běžně používané VB nejsou nutné kontrolní body!!

převod hodnot do geod. systému WGS



S-JTSK FTG1 – stereofotogrammetrie

obr.: určování prvků vnější orientace za letu – inerciální měřící jednotka (IMU)

8 Snímkové triangulace

GK+H FM metody



klasický postup = vlícovací body (VB) Stereo FM



minimálně 3 VB na 1 stereodvojici Řada, blok sn.



velké množství VB ekonomika :( ?? Jak se vyhnout nutnosti VB přímo měřit ??

Technologie snímkových triangulací Výsledkem jsou 1. geodetické souř. bodů ..

VB, kontrolní body, SB

2. PVO všech snímků ..

nutné pro FTG zpracování

3. vyrovnání souboru snímků

zajištění nebo

modelů kontinuálního vyhodnocení

pro

FTG1 – stereofotogrammetrie

obr.: sběr dat pro výpočet AAT – spojovací a vlícovací body .. DFS PhoTopoL

9 Stereo vyhodnocení

GK+H

Stereo-editace

- 3D vektor



linie, body; vrstvy, značky; formáty, import, export, CAD



požadavky zákazníka - DMT

a) b)

pro účely digitálního ortofota samostatný výstup (např. 3D modely měst ) různé technologie automatická, polo automatická, ruční editace (+ kontrola!) ( snímkové orientace



práce ve stereomódu ) FTG1 – stereofotogrammetrie

obr.: body DMT získané automaticky (korelací), poloautomaticky a manuálně .. podklad pro ortofoto LF

obr.: další fáze zpracování – rastrový DMT + digitální ortofoto .. LF

obr.: body DM získané automaticky, poloautomaticky a manuálně .. podklad pro ortofoto .. PF

obr.: 2D výstup získaný na podkladě 3D vyhodnocení na analytickém FTG přístroji .. LF

obr.: 2D výstup získaný na podkladě 3D vyhodnocení na D igitální F M S tanici .. PF

GK+H

Shrnutí