FotogrametrijaFotogrametrijaFotogrametrijaFotogrametrija

Prof.Dr-Ing.T.FiedlerProf.Dr-Ing.T.FiedlerProf.Dr-Ing.T.FiedlerProf.Dr-Ing.T.Fiedler

10/05/99 2

UvodUvodUvodUvod

Fotogrametrija je znanost Fotogrametrija je znanost ii tehnologija tehnologija pridobivanja podataka o položaju, veličini pridobivanja podataka o položaju, veličini ii obliku objekata uporabom snimki u obliku objekata uporabom snimki u analognom ili digitalnom obliku.analognom ili digitalnom obliku.

Što je svrha ovog pregleda?Što je svrha ovog pregleda?– Dobiti općeniti uvid u svezi fotogrametrije.Dobiti općeniti uvid u svezi fotogrametrije.– Spoznati osnovne elemente Spoznati osnovne elemente ii metodologiju metodologiju

mjerenja u fotogrametriji.mjerenja u fotogrametriji.

Fotogrametrija je znanost Fotogrametrija je znanost ii tehnologija tehnologija pridobivanja podataka o položaju, veličini pridobivanja podataka o položaju, veličini ii obliku objekata uporabom snimki u obliku objekata uporabom snimki u analognom ili digitalnom obliku.analognom ili digitalnom obliku.

Što je svrha ovog pregleda?Što je svrha ovog pregleda?– Dobiti općeniti uvid u svezi fotogrametrije.Dobiti općeniti uvid u svezi fotogrametrije.– Spoznati osnovne elemente Spoznati osnovne elemente ii metodologiju metodologiju

mjerenja u fotogrametriji.mjerenja u fotogrametriji.

10/05/99 3

FotogrameFotogramettrija - podjelarija - podjelaFotogrameFotogramettrija - podjelarija - podjela– . U odnosu na položaj kamere u prostoru:. U odnosu na položaj kamere u prostoru:

aero, terestrička, orbitalna, extra-terestrička.aero, terestrička, orbitalna, extra-terestrička.– U odnosu na položaj snimke u prostoru:U odnosu na položaj snimke u prostoru:

vertikalna, približno vertikalna, kosa i vertikalna, približno vertikalna, kosa i horizontalna.horizontalna.

– U odnosu na način rekonstrukcije modela: U odnosu na način rekonstrukcije modela: Grafička, numerička, analogna i analítička.Grafička, numerička, analogna i analítička.

– U odnosu na vrstu snimki:U odnosu na vrstu snimki: analogna i digitalna.analogna i digitalna.

– U odnosu na kameru koja se koristi:U odnosu na kameru koja se koristi: mjerna i ne-mjernamjerna i ne-mjerna

– . U odnosu na položaj kamere u prostoru:. U odnosu na položaj kamere u prostoru: aero, terestrička, orbitalna, extra-terestrička.aero, terestrička, orbitalna, extra-terestrička.

– U odnosu na položaj snimke u prostoru:U odnosu na položaj snimke u prostoru: vertikalna, približno vertikalna, kosa i vertikalna, približno vertikalna, kosa i

horizontalna.horizontalna.– U odnosu na način rekonstrukcije modela: U odnosu na način rekonstrukcije modela:

Grafička, numerička, analogna i analítička.Grafička, numerička, analogna i analítička.– U odnosu na vrstu snimki:U odnosu na vrstu snimki:

analogna i digitalna.analogna i digitalna.– U odnosu na kameru koja se koristi:U odnosu na kameru koja se koristi:

mjerna i ne-mjernamjerna i ne-mjerna

Klasifikacija u odnKlasifikacija u odnoosu na položaj snimke u prostoru:su na položaj snimke u prostoru:Klasifikacija u odnKlasifikacija u odnoosu na položaj snimke u prostoru:su na položaj snimke u prostoru:

vertikalna približno vertikalna

kosa

horizontalna(terestrička)

Klasifikacija u odnosu na vidni kut objektiva:

Normalno kutnaŠiroko-kutna

Super široko-kutna

300150 80

10/05/99 6

Aero- fotogrametrijaAero- fotogrametrijaAero- fotogrametrijaAero- fotogrametrija

Snimke su:Snimke su:– snimljene iz zraka, aviona.snimljene iz zraka, aviona.– vertikalne ili približno vertikalne.vertikalne ili približno vertikalne.– Snimljene s mjernom kamerom.Snimljene s mjernom kamerom.

Platforma za snimanje:Platforma za snimanje:– avion, avion,

na propeler ili mlaznina propeler ili mlazni dva motoradva motora visokokrilac.visokokrilac.

10/05/99 7

Aero snimanjeAero snimanjeAero snimanjeAero snimanje

Glavno područje primjene aerosnimki je fotogramet-rija i fotointerpretacija.

Prijemna u fotogrametriji je usmjerena na produkcija karata i mapa za kartografsku primjenu u različitim mjerilima od 1:1000 do 1:100.000.

Za kartografsku primjenu potrebno je poznavati deformacije kako bi se iste moglo korigirati odnosno eliminirati.

Osnovni princip je izradba mapa iz fotografija bez deformacija.

Za eliminiranje deformacija neophodno je potrebno poznavati vrstu i tip kamere te visinu leta u momentu ekspozicije.

10/05/99 9

Aero Kamera– mjerna kamera– visokokvalitetni objektivi– automatska kamera

preklopi ekspozicija

– žarišna duljina 150 mm 300 mm

– format snimke 23 cm x 23 cm

– film - rola

10/05/99 10

Film za snimanje iz zrakaFilm za snimanje iz zrakaFilm za snimanje iz zrakaFilm za snimanje iz zraka

Poliester baza , Role 120m - 180m x 240 mm, Fino zrno, Osjetljivost - 18/10 DIN - 28/10 DIN, Senzibilizacija:

– Pankromatska, infra-pan, infra C/B, infra-color i color.

Poliester baza , Role 120m - 180m x 240 mm, Fino zrno, Osjetljivost - 18/10 DIN - 28/10 DIN, Senzibilizacija:

– Pankromatska, infra-pan, infra C/B, infra-color i color.

10/05/99 11

Crno&bijelaCrno&bijelaCrno&bijelaCrno&bijela

Senzibilizacija:– Pankromatska: približna senzibilizacija kao

očna krivulja,– Orto- pan pojačano za zeleno,– Infra- pan produžena osjetljivost na

blisko infracrveno područje 0,7μm do 1.1μm.

Normalni postupak negativ positiv.

10/05/99 12

Kolor fotografijaKolor fotografijaKolor fotografijaKolor fotografija

Prave boje 3 sloja

nesenzibilizirani plava

ortokromatski verde

pankromatski rojo negativ positiv diapositiv primjenaarh: arheologija, šumarstvo,

poljoproivreda, prostorno planiranje

10/05/99 13

Infra-kolorInfra-kolorInfra-kolorInfra-kolor

U osnvi kao I standardni kolor film 3 sloja - senzibilizacija

– infra I/C– orto zeleno– pan crveno

negativi, diapozitivi primjena

– šumarstvo, – poljoprivreda,– okoliš, etc.

Razlika između karte I fotografije

Karte

Ortogonalna projekcija.

Jedinstveno mjerilo.

Prikaz terena bez

deformacija (slojnice).

Prikazani su svi objekti

uključivo I nevidljivi.

Apstraktna prezentacija.

Fotografija

Centralna projekcija.

Promjenjivop mjerilo.

Visinksa razvedenost terena uzrokuje položajne deformacije.

Preslikani samo vidljivi objekti

Realna prezentacija površine Zemlje.

Prezentacija je

geometrijski ispravna.

Pojedini elementi

izgledaju pomaknuti u

odnosu na pravi položaj

I veličinu. Ovisi o

generalizaciji.

U pravilu je potrebno

precrtavnanje pri

promjeni mjerila.

Deformirana geometrija

snimke

Objekti su prividno

dislocirani I deformirani

zbog geometrijske

deformacije snimke.

Fotografski se može

izvesti povećanje I

smanjenje mjerila.

(unutar određenih

granica).

Poprečni preklop q = 30 %

30 %

Aerofotogrametrijski letAerofotogrametrijski letUzdužni prekop p = 644 m

644 m

Uzdužni preklop p=60%

Plan aerofotogrametrijskog leta

Zr

ZoZi

hi b

a

rir

Visina leta

Kontrola plana leta

Provjera zadanih parametara leta u smislu kontrole mjerila snimanja I poprečnog preklopa izvršenog snimanja:

- Promjena mjerila na pojedinačnoj snimci

- Poprečni preklop između nizova.

Monokularnarestitucija

Monokularnarestitucija

Mjerilo snimke

A N

ZR

c

o

n a

1 / M = n a / N A = c / ZR

A

B

a

b

snimak

karta

1/M = 1/(AB:ab)

Ht

Mjerilo snimke

=M

n a

N A

Slični trokuti :

1

1

M

c

ZR

=

Para altura media del terreno :1

M

c

(ZA - Ht)=

Calculada por comparacion :1111

E=

a b

A B

1

M

Mjerenje dužina I površina na fotografiji.

Računanje dužina

L = long * M

long = sumarna duljina mjerena razmjernikom na fotogafiji.

M = Modlu mjerila.

Položajna pogreška uslijed visinskih razlika

Z

c

r’

H

R

A

N

r’

R

n

o

A1A2

a1 a2

ravnina projekcije

Položajna pogreška uslijed visinskih razlika

Prema Thalesovom teoremu:

r’

r’

r’

r’

r’

R

R

R

HH

H

ZZ

Z

=

=

=

Sličnost trokuta (A2 A1 A) (A2 N O)

R

daje:

= r’

Monokularna Monokularna restitucijarestitucijaPostupakPostupak

Monokularna Monokularna restitucijarestitucijaPostupakPostupak

Programskapodrška

Analogna fotogafijaAnalogna fotogafija Analogna fotogafijaAnalogna fotogafija

RasterRasterformatformat

Prednosti

1- Niska cijena sklopovke I programske podrške2- Niska cijena korištenja3- Brzina rada

Mane

1- Uporaba samo za raven terene.2- Nije moguća visinska izmjera.3- Ograničenost interpretacije.4- Izravna ovisnost između rezolucije skaniranja I kapaciteta procesiranja.5- Ograničena očnost izmjere..

Stereoskopskaizmjera

Stereoskopskaizmjera

10/05/99 29

Presjek Naprijed - TopografíjaPresjek Naprijed - TopografíjaPresjek Naprijed - TopografíjaPresjek Naprijed - Topografíja

Base

α β

da db

A(X,Y,H) B(X,Y,H)

C

υa υb

ΔH

ia ib

X,Y

10/05/99 30

Presjek Naprijed - FotogrametrijaPresjek Naprijed - FotogrametrijaPresjek Naprijed - FotogrametrijaPresjek Naprijed - Fotogrametrija

c

ζRζL

Base

Y

X

(ζR)

ζL ζR+px=

10/05/99 31

Stereoskopsko GledanjeStereoskopsko GledanjeStereoskopsko GledanjeStereoskopsko Gledanje ¿Kako se vidi 3-D?

– Dva senzora (oči) + centar za vid u mozgu,– Očna baza ~62 mm,– Najmanji kut raspoznavanja = 12”– Razdvajanje slika za kut > 72’,– Snimke iz zraka:

velika baza - stotinjak metara, neprirodno promatranje, naizgle deformacieja u visinskom

smislu,

mogućnost vrlo velika

točnost mjerenja visina.

Eyes Base ~ 62 mm

δ > 12”paralaks

X

Y

Z

Zašto je interesantno poznavatikoordinate glavne točke na terenu.

Stereopar

Unutarnja orijentacijaPCPCPCPC

Aero-snimkaAero-snimkaAero-snimkaAero-snimka Konstanta kamereKonstanta kamere

GlavGlavnna točkaa točkaGlavGlavnna točkaa točka

Relativna orijentacija

Relativnaorijentacija

Relativna orijentacija

Z

Y

X(X,Y,Z)1

(X,Y,Z)2

(X,Y,Z)3

(X,Y,Z)4

Apsolutnaorijentacija

Horizontiranje modela

Z

Y

X(X,Y,Z)1

(X,Y,Z)2

(X,Y,Z)3

(X,Y,Z)4

Apsolutna orijentacija

Horizontacijamodela

Stereo-restitucijaStereo-restitucija

AplikacijskaProgramska

podrška

Z

Y

X(X,Y,Z)1

(X,Y,Z)2

(X,Y,Z)3

(X,Y,Z)4

Apsolutnaorijentacija

Mjerilo modela

Prednosti

1- Omogućena visinska izmjera2- Relativno niska cijena rada3- Brzina4. Točnost

Mane

1- U predjelima s vegetacijom treba izvrsiti dopune drugim metodama mjerenja (terenski radovi).2- Relativno visoka početna ulaganja.