Upload
trory
View
130
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Fotogrammetrie 1. Stereofotogrammetrie přednášející Jindřich Hodač. FTG1 – stereofotogrammetrie. GK+H. 2Stereoskopická metoda. Základní, nejvíce používaná metoda v letecké FM. Data vstupní - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
StereofotogrammetrieStereofotogrammetrie
přednášející
Jindřich HodačJindřich Hodač
Fotogrammetrie 1Fotogrammetrie 1
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
Základní, nejvíce používaná metoda v letecké FMletecké FM
22 Stereoskopická metodaStereoskopická metoda
Data vstupníData vstupní
- - 2 snímky2 snímky stereopár, stereodvojice stereopár, stereodvojice .. v LFLF často řadařada snímků, blok řad blok řad snímků
- - PVniOPVniO .. možno určit v průběhu zpracování - - PVOPVO .. možno určit v průběhu zpracování - - vlícovací a kontrolní bodyvlícovací a kontrolní body .. geod. souřadnice
Data výstupníData výstupnívýsledek vyhodnocení výsledek vyhodnocení stereomodelu 3D3D; 2,5D2,5D;
2D2D = vektorová data vektorová data .. body, linie .. vrstvy …
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
obr.: LF - ,,mini,,blok 3 řad snímků - celkem 12 snímků, podélný překryt snímků+příčný překryt řadobr.: 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 aerotriangulaciobr.: LF - rozmístění vlícovacích bodů v rámci bloku – při klasickém postupu a při aerotriangulaci
Zpracování dat - Zpracování dat - technologická řešenítechnologická řešení
matematické základy položeny na poč. 20. stoletípoč. 20. století vysoká výpočetní náročnost výpočetní náročnost proto vývojvývoj:
Stereoskopická metodaStereoskopická metoda
1. 1. analogové vyhodnoceníanalogové vyhodnocení (1900 - 1980)
analogovéanalogové vyhodnocovací přístrojepřístroje
2. 2. analytické vyhodnoceníanalytické vyhodnocení (1970 – 2000)
analytickéanalytické vyhodnocovací přístrojepřístroje
3. 3. digitální metodydigitální metody (1985 - ….)
digitálnídigitální fotogrammetrické stanicestanice
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
obr.: analogový + analytický přístroj + digitální FTG stanice .. použitelné v LF i PF (+ -)obr.: analogový + analytický přístroj + digitální FTG stanice .. použitelné v LF i PF (+ -)
obr.: digitální fotogrammetrické stanice – seznam .. jistě neúplnýobr.: digitální fotogrammetrické stanice – seznam .. jistě neúplný
Technologický postup - hlavní krokyTechnologický postup - hlavní kroky
Stereoskopická metodaStereoskopická metoda
0. 0. přípravapříprava projektu projektu - projekt snímkového letu (LF) (LF) ..
1. práce v 1. práce v terénuterénu - pořízení snímků, zaměření VB, místní šetření (LF) (LF) ..
2. 2. přípravné prácepřípravné práce - geod. výpočty, digitalizace, úpravy obraz. dat …..
3. 3. fotogrammetrickéfotogrammetrické zpracovánízpracovánía.a. snímkové orientace snímkové orientace určení/nastavení PVniOPVniO + PVOPVO
b.b. podrobné vyhodnocenípodrobné vyhodnocení
c.c. dopracování, kontrolakontrola, výstupy, export, archivace
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
obr.: různé činnosti ve fázích 0-2 technologického postupuobr.: různé činnosti ve fázích 0-2 technologického postupu
Charakteristika metody Charakteristika metody ????
Stereoskopická metodaStereoskopická metoda
++ vysoká přesnostpřesnost výstupůuniverzálnostuniverzálnost použití variabilitavariabilita výstupů 3D - 2D
-- větší pracnostpracnostspeciální SW + HWHW (.. stereovidění)vyšší nároky na znalosti operátoraoperátora
Aplikace metody Aplikace metody ????kdekoli - kde jsou potřebné vysoká přesnostpřesnost a
prostorová data prostorová data …. ISIS; podklady pro projektyprojekty; dokumentacedokumentace souč. stavu; digitální modelymodely ….
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
obr.: LF výstup obr.: LF výstup body DMT získané automaticky (korelací), poloautomaticky a manuálně body DMT získané automaticky (korelací), poloautomaticky a manuálně
obr.: LF výstup obr.: LF výstup digitální model jádra města Louny .. získaný vyhodn. archivních leteckých snímků digitální model jádra města Louny .. získaný vyhodn. archivních leteckých snímků
Příprava stereodvojice pro vyhodnoceníPříprava stereodvojice pro vyhodnocení
1. obnovení1. obnovení prvků vnitřní orientace prvků vnitřní orientace komory komory
krok - krok - Vnitřní orientaceVnitřní orientace
2. určení 2. určení prvků vnější orientace prvků vnější orientace snímkůsnímků
77 Technologie - snímkové orientaceTechnologie - snímkové orientace
krok - krok - Vnější orientaceVnější orientace
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
Jak se provádí ??Jak se provádí ??
snímání identických bodů identických bodů + výpočet transform. klíčetransform. klíče
identické body =
rámové značkyrámové značky(zjistím z kalibrace)
rovinná transformacetransformace - afinníafinní
obecnéobecné (např. pixelové) snímkové souřadnicesnímkové souřadnice
Snímkové orientace - Snímkové orientace - vnitřnívnitřní orientace orientace
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
obr.: prvky vnitřní orientace obr.: prvky vnitřní orientace snímkové souřadnice rámových značek .. kalibrační protokoly snímkové souřadnice rámových značek .. kalibrační protokoly
obr.: vnitřní orientace – pozemní neměřický a letecký měřický snímek (8 rámových značek A-G) obr.: vnitřní orientace – pozemní neměřický a letecký měřický snímek (8 rámových značek A-G)
obr.: vnitřní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)obr.: vnitřní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)
Příprava stereodvojice pro vyhodnoceníPříprava stereodvojice pro vyhodnocení
1. obnovení prvků vnitřní orientace komory1. obnovení prvků vnitřní orientace komory
krok - Vnitřní orientacekrok - Vnitřní orientace
2. určení 2. určení prvků vnější orientace prvků vnější orientace snímkůsnímků
Technologie - snímkové orientaceTechnologie - snímkové orientace
krok - krok - Vnější orientace Vnější orientace různé možnosti:různé možnosti:
a.a. komplexníkomplexní řešení řešení – vše v jednom krokuvše v jednom kroku
b. b. etapovéetapové řešení řešení – rozdělení do více krokůrozdělení do více krokůI.I. krok - - relativnírelativní orientace orientace (RO)
II.II. krok - - absolutníabsolutní orientace orientace (AO)
c.c. přímépřímé určení určení (za letu)(za letu) .. .. IMU/GPS
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
.. JAK .. JAK DĚLÁMDĚLÁM
b. Etapové řešeníb. Etapové řešení - I. RO, II. AOI. RO, II. AO (např. Shut)
blokové vyrovnáníblokové vyrovnání základní jednotkou stereopárstereopár
Vnější orientace - analytická řešeníVnější orientace - analytická řešení
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
snímkové snímkové modelové souřadnice modelové souřadnice
matematické řešení podmínka podmínka komplanaritykomplanarity .. ..
podmínka podmínka nulových vertikálních paralax nulových vertikálních paralax (q)(q)
řešeno je 5 neznámých .. 5 neznámých .. z 12 viz dříve
Vzájemná orientace Vzájemná orientace .... snímků vůči sobě snímků vůči sobě (natočení + příp. posun)
nezávislá dvojice nezávislá dvojice v. v. připojení snímkupřipojení snímku
VznikáVzniká obecnýobecnýstereoskopický modelmodel podmínka komplanaritypodmínka komplanarity
Vnější orientace - etapové ř. - Vnější orientace - etapové ř. - relativnírelativní
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
Jak se provádí ??Jak se provádí ??
analytická řešení .. dříve převládala ř. empirická
spojovací bodyspojovací body (SB) (SB) - různé uspořádání např. Gruberovo schéma Gruberovo schéma (6 bodů)(6 bodů)
Vnější orientace - etapové ř. - Vnější orientace - etapové ř. - relativnírelativní
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
obr.: relativní orientace – Gruberovo schéma spojovacích bodů na pozemní a letecké stereodvojici obr.: relativní orientace – Gruberovo schéma spojovacích bodů na pozemní a letecké stereodvojici
obr.: relativní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)obr.: relativní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)
modelovémodelové geodetické souřadnice geodetické souřadnice
matematické řešení prostorová podobnostníprostorová podobnostní transformacetransformace modelu modelu .. posun + pootočení + měřítko
řešeno je zbylých 7 neznámých .. 7 neznámých .. z 12, viz dříve
Výpočet Výpočet aplikace vyrovnánívyrovnání
MNČMNČ .. .. po linearizaci vztahů pro
prostorovou podobnostnípodobnostní transformaci
Jak se provádí ??Jak se provádí ?? stereosnímání identických bodů - stereosnímání identických bodů - vlícovací bodyvlícovací body + výpočet transformačního klíčetransformačního klíče
Vnější orientace - etapové ř. - Vnější orientace - etapové ř. - absolutníabsolutní
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
z
y
x
m
Z
Y
X
Z
Y
X
..
0
0
0
R
• volba vlícovacích bodů (VB)volba vlícovacích bodů (VB)
• určení souřadnic VBurčení souřadnic VB
- geodetické metody - geodetické metody především GPS
- jiné metody - jiné metody - aerotriangulace, kartometrické metody
PřesnostPřesnost určení - požadavekpožadavek VB určeny 2x určeny 2x přesněji, než je požadovaná výsledná přesnost.přesněji, než je požadovaná výsledná přesnost.
- uměle signalizované- uměle signalizované velká měřítka velká měřítka tj. do 1: 5 000
- přirozeně signalizované - přirozeně signalizované malá a střední měřítkamalá a střední měřítka
Ohled na - kontrastkontrast, zákrytzákryt, konfiguracikonfiguraci …
Vnější orientace - vlícovací bodyVnější orientace - vlícovací body
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
obr.: absolutní orientace – rozmístění vlícovacích bodů v překrytu stereodvojice v LF a PF obr.: absolutní orientace – rozmístění vlícovacích bodů v překrytu stereodvojice v LF a PF
• počet VBpočet VBmin. 3 .. vždy více = kontrolamin. 3 .. vždy více = kontrola
• rozmístění VBrozmístění VBrohy rohy + střed + střed překrytu snímkůpřekrytu snímků
obr.: různé možnosti volby typu vlícovacích bodů podle měřítka výstupu – přirozená/umělá signalizaceobr.: různé možnosti volby typu vlícovacích bodů podle měřítka výstupu – přirozená/umělá signalizace
obr.: absolutní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)obr.: absolutní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)
c. Přímé určení PVO při snímkovém letuc. Přímé určení PVO při snímkovém letu
- různé metody- různé metody - např. GPS, IMU/GPSGPS, IMU/GPS dnes již běžně používané
- - VB VB - nejsou nutné
- - kontrolníkontrolní body!! body!!
- - převod převod hodnotdo geod. systému WGS WGS S-JTSK S-JTSK
Vnější orientace - další postupyVnější orientace - další postupy
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
obr.: určování prvků vnější orientace za letu – inerciální měřící jednotka (IMU)obr.: určování prvků vnější orientace za letu – inerciální měřící jednotka (IMU)
FM metody klasický postup = vlícovací body vlícovací body (VB)
Stereo FM minimálně 3 VB na 1 stereodvojici
ŘadaŘada, blokblok sn. velké množství VB velké množství VB - ekonomika :(:(
88 Snímkové triangulaceSnímkové triangulace
?? Jak se vyhnout nutnosti VB přímo měřit ???? Jak se vyhnout nutnosti VB přímo měřit ??
Technologie snímkových triangulacísnímkových triangulací
Výsledkem jsouVýsledkem jsou
1. geodetické souř. bodů1. geodetické souř. bodů .. .. VB,VB, kontrolní body, SBkontrolní body, SB
2. PVO všech snímků 2. PVO všech snímků .. .. nutné pro FTG zpracovánínutné pro FTG zpracování
3. vyrovnání souboru snímků 3. vyrovnání souboru snímků nebonebo modelůmodelů pro pro zajištění zajištění kontinuálního vyhodnocení kontinuálního vyhodnocení
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
obr.: sběr dat pro výpočet AAT – spojovací a vlícovací body .. DFS PhoTopoLobr.: sběr dat pro výpočet AAT – spojovací a vlícovací body .. DFS PhoTopoL
Stereo-editaceStereo-editace
99 Stereo-vyhodnoceníStereo-vyhodnocení
- 3D vektor- 3D vektor linie, body; vrstvy, značky; formáty, import, export, CAD
požadavky zákazníkapožadavky zákazníka
- DMT- DMTa)a) pro účely digitálního ortofotadigitálního ortofota b)b) samostatný výstup samostatný výstup (např. 3D modely měst)
různé technologierůzné technologie - automatická, polo-automatická, polo-automatická, ruční editaceautomatická, ruční editace (+ kontrola!)
(- snímkové orientace (- snímkové orientace práce ve stereomódu)
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H
obr.: body DMT získané automaticky (korelací), poloautomaticky a manuálně .. podklad pro ortofoto obr.: body DMT získané automaticky (korelací), poloautomaticky a manuálně .. podklad pro ortofoto LFLF
obr.: další fáze zpracování – rastrový DMT + digitální ortofoto .. obr.: další fáze zpracování – rastrový DMT + digitální ortofoto .. LFLF
obr.: body DM získané automaticky, poloautomaticky a manuálně .. podklad pro ortofoto .. obr.: body DM získané automaticky, poloautomaticky a manuálně .. podklad pro ortofoto .. PFPF
obr.: 2D výstup získaný na podkladě 3D vyhodnocení na analytickém FTG přístroji .. obr.: 2D výstup získaný na podkladě 3D vyhodnocení na analytickém FTG přístroji .. LFLF
obr.: 2D výstup získaný na podkladě 3D vyhodnocení na obr.: 2D výstup získaný na podkladě 3D vyhodnocení na DDigitální igitální FFM M SStanici .. tanici .. PFPF
ShrnutíShrnutí
,, Stereofotogrammetrie “,, Stereofotogrammetrie “
- přirozený a umělý stereovjem- přirozený a umělý stereovjem
- stereofotogrammetrická metoda- stereofotogrammetrická metoda
-snímkové orientacesnímkové orientaceetapové řešeníetapové řešení
....
- stereovyhodnocení- stereovyhodnocení
FTG1 – stereofotogrammetrieFTG1 – stereofotogrammetrieGK+HGK+H