Transcript Prvky vnitřní orientace (PVniO)

Pozemní fotogrammetrie 1
Kamera, snímek, kalibrace
Ing. Jindřich Hodač, Ph.D.
A POTENTIA AD ACTUM - Od možnosti ke skutečnosti
CZ.1.07/2.3.00/09.0168
Program přednášky
,, Kalibrace “
- snímkové souřadnice
- prvky vnitřní orientace
- kalibrace – meřické komory
- Kalibrace – neměřické komory
Kalibrace
úvod
1 Snímkové souřadnice
Systém snímkových souřadnic - schéma
Charakteristika:
• 2D souřadnice v
rovině snímku
• vysoká přesnost
měření  řád m
Kalibrace
2
Snímkové souřadnice
Rámové značky
letecký snímek
Kalibrace
pozemní snímek
3
2 Prvky vnitřní orientace
Prvky vnitřní orientace (PVniO)
• udávají přesně polohu středu promítání vzhledem
k rovině snímku
• střed promítání = střed výstupní pupily
Jsou to
 konstanta komory f
 poloha hlavního bodu snímku H´ na snímku
 znalost průběhu distorze (zkreslení) objektivu
Kalibrace
4
Prvky vnitřní orientace
Prvky vnitřní
orientace schéma
Kalibrace
5
Prvky vnitřní orientace
Konstanta komory f
- vzdálenost středu výstupní pupily O´od hlavního
bodu snímku H´
- zjednodušeně - nejkratší vzdálenost O´od roviny
snímku
- určena s přesností na 0,01 až 0,02 mm
Poloha hlavního snímkového bodu H´
- v rovině snímku vzhledem ke středu snímku M´
- určena souřadnicemi dx´ dz´ (či dy´ v letecké FM)
- známa s vysokou přesností 0,02 - 0,04 mm
- ideálně H´ = M´
Kalibrace
6
Prvky vnitřní orientace
Distorze objektivu
ve FTG  geometrické zkreslení objektivu
- rozhodující vliv na přesnost měření
- způsobena souhrnem geometrických nepřesností
při výrobě (víceprvkové objektivy cca 8-30 prvků)
- pro přesné práce je nutno jí znát
- určení distorze provádí výrobce, nebo ji lze určit
analytickými metodami (viz kalibrace)
Základní typy distorzí
• radiální
Kalibrace
• tangenciální
7
Prvky vnitřní orientace
Radiální distorze
průběh přibližně rotačně symetrický (hodnoty 5-10 m)
Tangenciální distorze
průběh nepravidelný, u kvalitních obj. zanedbatelný vliv
zkreslený
snímek 
 radiální distorze objektivu
vyjádřená pomocí izolinií
Kalibrace
8
Metody určení PvniO
Znalost prvků vnitřní orientace 
 podmínka pro zpracování snímků
Měřické komory
prvky vnitřní orientace jsou známy 
 výrobní závod  kalibrační protokol
Neměřické komory
prvky vnitřní orientace nejsou známy 
 kalibrační metody  kalibrace komory
Kalibrace
9
Metody určení PvniO
Měřické komory  kalibrační protokol
pozn.: jde o protokol letecké
měřické komory (LMK)
Kalibrace
10
Metody určení PvniO
Měřické komory  určení prvků vnitřní orientace
• laboratorní metody - speciální zařízení
(výrobní a servisní závody)
• měřicko-početní metody
- jednoduché metody (bez vyrovnání)
ověření hodnot některých nebo všech prvků
- přesné metody (s vyrovnáním)
určení nových hodnot některých nebo všech prvků
pozn.: jde o kombinaci měření v terénu s vyhodnocením v
laboratoři
Kalibrace
11
Metody určení PvniO
Měřicko-početní metody – příklad
snímek
- vodorovná osa záb.
- horizont snímku
v. panorama
měření
- volba bodů
- úhlové zaměření
bodů
Kalibrace
12
Metody určení PvniO
Neměřické komory  kalibrační metody
Kalibrace digitálních neměřických komor (pozemní FM)
- problém - nestálost prvků vnitřní orientace
Kalibrace pomocí kalibračního (testovacího) pole
- nejběžnější metoda
Kalibrační pole
 forma - uměle vytvořené nebo přímo volené v rámci
zaměřovaného objektu
 dimenze - prostorové nebo rovinné
 rozsah - velkého nebo malého rozsahu
Výpočet kalibrace - specializované moduly FM systémů
Kalibrace
13
Metody určení PvniO
Kalibrační pole  příklad
 optimální konfigurace snímků
 velké kalibrační pole
Kalibrace
14
Shrnutí
,, Kalibrace “
- přesnost  kalibrace je nutná podmínka
- kalibrace měřických komor
 kalibrační protokol
- kalibrace neměřických komor
 kalibrace pomocí kalibračního pole
Kalibrace
závěr