Temat 2. 1.Rzut środkowy 2.Wyznaczenie elementów orientacji wewnętrznej 3.Kamera naziemna 4.Kamera lotnicza

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Temat 2. 1.Rzut środkowy 2.Wyznaczenie elementów orientacji wewnętrznej 3.Kamera naziemna 4.Kamera lotnicza"

Jolanta Domańska
7 lat temu
Przeglądów:

1 Temat 2 1.Rzut środkowy 2.Wyznaczenie elementów orientacji wewnętrznej 3.Kamera naziemna 4.Kamera lotnicza

2 Rzut środkowy

3 Rzut środkowy czworościanu ABCD na płaszczyznę rzutów Pi O środek rzutów Pi rzutnia, płaszcz. obrazu, płaszcz. tłowa OA, OB., OC, OD promienie rzucające A, B, C, D ślady promieni rzucających, obrazy punktów A, B, C, D

4 Obraz prostych równoległych w rzucie środkowym Wniosek: proste równoległe mają w rzucie środkowym wspólny punkt zbiegu i przecinają się w tym samym punkcie

5 Rzut środkowy odcinka na płaszczyznę obrazu

6 Rzut środkowy figury płaskiej na płaszczyznę rzutów Pi

7 Rzut środkowy a rzut prostokątny

9 Położenie środka rzutów: punkt główny O' - miejsce przebicia płaszczyzny tłowej Pi prostą prostopadłą do niej przechodzącą przez środek rzutów O, rzut prostokątny środka rzutów na płaszczyznę obrazu odległość OO' - odległość obrazu i oznaczamy symbolem f (ogniskowa) lub ck ( stała kamery) O ile rzut środkowy jest jednoznaczny to zadanie odwrotne - przejście z rzutu środkowego na odtworzenie odwzorowywanej przestrzeni obiektu nie jest jednoznaczne - może być wiele punktów na promieniu rzucającym.

10 Wnioski dla fotogrametrii: 1. Rzut środkowy będzie określony w sposób jednoznaczny, jeżeli: będzie znane położenie płaszczyzny obrazu będzie znane położenie środka rzutów w stosunku do tej płaszczyzny 2. Wiązkę promieni rzucających potrafimy odtworzyć w sposób jednoznaczny, gdy będziemy znali położenie środka rzutów O w stosunku do płaszczyzny obrazu. 3. Niezależnie od tego czy płaszczyzna obrazu umieszczona jest między środkiem rzutów a przedmiotem (Pi) czy po przeciwnej stronie (Pi') lecz leży w tej samej odległości, rzut środkowy jest identyczny względem punktu głównego, lecz jest zmieniona orientacja w przestrzeni.

11 Podsumowanie 1. Rzut środkowy czworościanu na płaszczyznę 2. Obraz prostych równoległych w rzucie środkowym 3. Rzut środkowy odcinka na płaszczyznę 4. Rzut środkowy figury płaskiej na płaszczyznę 5. Rzut środkowy a rzut prostokątny 6. Położenia środka rzutów

12 Elementy orientacji wewnętrznej stała kamery ( Ck ) + współrzędne punktu głównego ( Xo, Zo ) w układzie wyznaczonym przez znaczki tłowe; Ich znajomość jest niezbędna do rekonstrukcji wiązki promieni rzucających Układ tłowy, układ znaczków tłowych Jednoznaczne odtworzenie wiązki promieni rzucających potrafimy - znane jest położenie środka rzutów O w stosunku do płaszczyzny obrazu.

14 Kamery pomiarowe - 1. Obiektyw kamery musi być wolny od abberacji ( w szczególności od dystorsji ) 2. Obiektyw o dużej rozdzielczości - rozdzielczość względna w liniach na mm, mierzy sie po stronie obrazowej 3. Klisza w odległości ogniskowej i prostopadła do osi optycznej 4. Odfotografowanie danych umożliwiających przeprowadzenie orientacji wewnętrznej 5. Możliwość ustawienia osi kamery w dowolnym kierunku

15 Fotogrametria lotnicza Analogowe kamery lotnicze, cyfrowe kamery lotnicze, skaner laserowy mapy wektorowe, ortofotomapy, NMT aktualizacja map topograficznych, aktualizacja map ewidencyjnych systemy informacji przestrzennej

16 Analogowe kamery lotnicze specjalnie przystosowane samoloty stabilność lotu zdjęcia wykonywane w określony sposób pokrycie podłużne, pokrycie poprzeczne automatyzacja wykonywania kolejnych zdjęć wypłaszczenie filmu (podciśnieniowo), dociśnięcie go do ramki tłowej, otwarcie migawki i naświetlenie filmu, potem zwolnienie docisku i podciśnienia, przesuw filmu odległość obrazowa kamery jest zbliżona do ogniskowej obiektywu dodatkowe informacje na zdjęciu: odległość obrazowa, numer obiektywu, położenie pęcherzyka libelli pudełkowej, czas, numer zdjęcia, wysokość lotu, lub jej przyrost, żyroskopowe informacje o nachyleniu zdjęcia zdjęcie pionowe żyroskop ( ) lub obserwator (3 ) 1. Korpus ( stożek ) normalnokątny, szerokokątny 2. Ładownik metrów filmu, format 23x23 cm 3. Podwieszenie mocowanie do pokładu samolotu 4. Urządzenie sterujące - obserwator

17 Analogowe kamery lotnicze cd. Nowoczesne kamery lotnicze posiadają: urządzenie ograniczające rozmazanie obrazu spowodowane szybkim lotem samolotu stabilizowanie zawieszenia kamer Obiektywy ograniczające zniekształcenia obrazu, dystorsja 2-3 mikrometra Technika GPS do nawigacji samolotu, oznaczania elementów orientacji zewnętrznej, dokładność wyznaczenia elementów orientacji zewnętrznej wynosi: m XYZ = ± 10cm, m ϕω = ± 10, m κ = ± 25

Cyfrowe kamery lotnicze rok 2000, powolne wdrażanie technologii, technologia dostosowana do kamer analogowych dwa rodzaje kamer: skanerowe i matrycowe Matrycowe utrudnienie : wysoka rozdzielczość +

18 Cyfrowe kamery lotnicze rok 2000, powolne wdrażanie technologii, technologia dostosowana do kamer analogowych dwa rodzaje kamer: skanerowe i matrycowe Matrycowe utrudnienie : wysoka rozdzielczość + duży format, rozwiązanie: konstrukcje modułowe - odfotografowane zostają ćwiartki sceny, kolejno składane są w cały obraz Skanerowe liniowe detektory CCD, zasada kamery szczelinowej brak migawki w kamerze szczelinowej, szczelina poprzeczna do kierunku lotu, pod szczeliną przesuwa się film, prędkość film dostosowana do prędkości lotu utrudnienie: niestabilny lot, drania, minimalne zmiany prędkości

19 matryca zasada działania Podzielona na piksele Elementy światłoczułe Foton zjawisko fotoelektryczne wytrącenie elektronu dodatnio naładowana studnia potencjału Dłuższa ekspozycja = więcej zgromadzonych elektronów Policzenie elektronów dla wszystkich kolumn - informacja ile światła padło na każdy piksel Przetworzenie sygnału przez przetwornik cyfrowy

20 Jak powstaje obraz na matrycy? Źródło światła oświetla scenę, odbijając światło od wszystkich znajdujących się na niej elementów Światło odbite od sceny trafia przez obiektyw i jest rzutowane na matrycę światłoczułą znajdującą się wewnątrz aparatu Światło przechodzi przez zestaw filtrów kolorystycznych umieszczonych przed matrycą, przepuszczających tylko jedną składową koloru (czerwoną, zieloną lub niebieską) Fotodiody znajdujące się we wgłębieniach elementów światłoczułych, którymi pokryta jest matryca światłoczuła, rejestrują natężenie fali światła o danym kolorze w każdym punkcie, przekształcając natężenie światła w ładunek elektryczny. Im więcej światła dotarło do danej fotodiody, tym większy ładunek elektryczny został przez nią zgromadzony Po zakończeniu naświetlania, dane zgromadzone przez fotodiody zostają odczytywane i zapisywane do macierzy, której elementy reprezentują piksele obrazu, póki co każdy piksel zawiera informację tylko o jednej składowej koloru (czerwonej, niebieskiej lub zielonej) W celu uzupełnienia brakujących informacji o składowych koloru, macierz zostaje przetworzona

21 Dorozhynskyy O., Wrona T. Podstawy fotogrametrii

22 Piksel obrazu Najmniejszy element tworzący plik graficzny. Więcej pikseli = lepsza jakość ( lepsza rozdzielczość obrazu )

23 Skaner laserowy impuls światła laserowego pomiar czasu w jakim impuls wykona drogę tam i z powrotem system GPS, INS określenie położenia wiązki lasera, położenia skanera w przestrzeni linia skanowania prostopadła do kierunku lotu

24 GUGiK

25 Kamery naziemne opracowania architektoniczne: przekroje, rzuty elewacji rozwinięcia sklepień, które nie są płaszczyznami badanie kształtu obiektów inżynierskich kominy, słupy, wieże wiertnicze

26 Fototeodolit korpus ramka tłowa obiektyw na korpusie zainstalowane są libelle, oraz urządzenie kątomiercze (luneta z limbusem koła poziomego) orientacja zewnętrzna normalnokątne odległość obrazowa = przekątnej formatu zdjęcia szerokokątne, nadszerokokątne zasięg zdjęcia stała lub zmienna odległość obrazowa, kamery niemetryczne W zrektyfikowanej kamerze, przy spoziomowanych libellach, ramka tłowa powinna być pionowa, zaś oś kamery skierowana zgodnie z osią lunety, gdy na limbusie jest odczyt O o

27 Warunki kamery naziemnej 1. Oś optyczna kamery O'S jest prostopadła do płaszczyzny obrazowej V 2. Oś optyczna kamery jest prostopadła do głównej osi instrumentu GG 3. Płaszczyzna obrazowa V jest równoległa do głównej osi instrumentu GG 4. osie libelli rurkowej i pudełkowej są do siebie równoległe i są prostopadłe do głównej osi instrumentu 5. oś x' układu współrzędnych tłowych jest równoległa do osi libelli LxLx i prostopadła do osi z' 6. oś z' układu współrzędnych tłowych jest równoległa do głównej osi instrumentu GG 7. oś celowa lunety oraz oś optyczna kamery powinny leżeć w jednej płaszczyźnie pionowej przy odczycie koła poziomego równym zero 8. szczelność kamery 9. szczelność kaset na materiał światłoczuły

28 Podsumowanie 1. Elementy orientacji wewnętrznej 2. Kamery lotnicze 3. Kamery naziemne 4. Warunki kamery naziemnej Ćwiczenie do wykonania 1. Opisać kamerę UMK oraz Photeo

29 Bibliografia 1. Andrzej Wróbel Zarys fotogrametrii

Podobne dokumenty

Temat 2. 1.Rzut środkowy 2.Wyznaczenie elementów orientacji wewnętrznej 3.Kamera naziemna 4.Kamera lotnicza

Temat 2. 1.Rzut środkowy 2.Wyznaczenie elementów orientacji wewnętrznej 3.Kamera naziemna 4.Kamera lotnicza Temat 2 1.Rzut środkowy 2.Wyznaczenie elementów orientacji wewnętrznej 3.Kamera naziemna 4.Kamera lotnicza Rzut środkowy Rzut środkowy czworościanu ABCD na płaszczyznę rzutów Pi O środek rzutów Pi rzutnia,