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

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

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

Mateusz Szulc
9 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 Rzut środkowy odcinka na płaszczyznę obrazu

5 Rzut środkowy figury płaskiej na płaszczyznę rzutów Pi

6 Rzut środkowy a rzut prostokątny

8 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)

9 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.

10 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 Quiz

11 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

13 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

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

15 Analogowe kamery lotnicze specjalnie przystosowane samoloty stabilność lotu zdjęcia wykonywane w określony sposób pokrycie podłużne, pokrycie poprzeczne automatyzacja wykonywania kolejnych zdjęć automatyczne wypłaszczenie filmu (dociśnięcie go do ramki tłowej,) otwarcie migawki i naświetlenie filmu, potem zwolnienie docisku i 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 ) typowy format zdjęć to 23cm x 23cm

16 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

Cyfrowe kamery lotnicze rok 2000 dwa rodzaje kamer: skanerowe i matrycowe Matrycowe utrudnienie : wysoka rozdzielczość + duży format, rozwiązanie: konstrukcje modułowe - odfotografowane zostają

17 Cyfrowe kamery lotnicze rok 2000 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, utrudnienie: niestabilny lot, drania, minimalne zmiany prędkości

18 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

19 Dorozhynskyy O., Wrona T. Podstawy fotogrametrii

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

21 Skaner laserowy 1. Wiązka laserowa poprzez układ skanujący kierowana jest w płaszczyźnie poprzecznej do trajektorii lotu. 2. Pomiar kierunku i odległości. 3. Wyznaczenie odległości od sensora do badanej powierzchni realizowane jest poprzez określenie czasu przejścia wiązki drogi tam i z powrotem d = c/t 4. W celu określenia położenia i orientacji platformy wykorzystywany jest system pozycyjny i nawigacyjny oparty na GPS i INS 5. Połączenie danych pozyskanych z dalmierza laserowego oraz GPS i INS pozwala na wygenerowanie trójwymiarowej, gęstej chmury punktów o znanych współrzędnych terenowych X,Y,Z

22 System skanowania laserowego Segment lotniczy: 1. System pomiaru odległości: Dalmierz laserowy Odbiornik 2. System pozycyjny GPS 3. System pozycyjny INS 4. Kamera fotogrametryczna 5. System planowania i zarządzania lotem Segment naziemny 1. Naziemna, referencyjna stacja GPS 2. Stacja robocza do obróbki i przetwarzania danych laserowych

24 Dla terenów niezbudowanych, powracająca wiązka reprezentuję powierzchnię terenu Dla terenów zabudowanych, zalesionych, wiązka ulega rozproszeniu, odbiornik rejestruje promienie będące odbiciem od powierzchni terenu, koron drzew, budynków wymagana jest klasyfikacja

25 Numeryczne Dane Wysokościowe CODGiK Gęstość punktów wynosi od 4 do 12 pkt/m 2 Błąd średni wysokości zawiera się w przedziale do 0.2 m W przypadku obszarów miejskich, gdzie średnia gęstość wynosi 12 pkt/m 2 (standard II), pliki odpowiadają zasięgom arkuszy w układzie współrzędnych płaskich prostokątnych 1992 w skali 1:1 250 (1/64 arkusza 1:10 000, czyli obszar ok. 0.5x0.5 km) W przypadku pozostałych obszarów, gdzie średnia gęstość wynosi 4 lub 6 pkt/m 2 (standard I), pliki odpowiadają zasięgom arkuszy w skali 1:2 500 (1/16 arkusza 1:10 000, czyli obszar ok. 1x1km) Średnia wielkość pojedynczych plików w standardzie II wynosi ok. 200MB, a w standardzie I ok. 400MB.

26 Quiz

27 Kamery naziemne opracowania architektoniczne: przekroje, rzuty elewacji rozwinięcia sklepień, które nie są płaszczyznami badanie kształtu obiektów inżynierskich kominy, słupy, wieże wiertnicze wyznaczanie wielkości urobku w kopalniach odkrywkowych

28 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, 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

29 Kamery niemetryczne Kamery o nieznanych elementach orientacji wewnętrznej Kamery niemetryczne lustrzanki cyfrowe Konieczność kalibracji kamery niemetrycznej Kalibracja wykonywana jest dla określonych ustawień fotografowania Zalety? Wady?

30 Kamera UMK 10/ Kamera stałoogniskowa (możliwość montażu obiektywu o ogniskowej 100mm, 200mm, 300mm) 2. Możliwość wykonywania zdjęć przy poziomej i pochylonej osi obiektywu 3. Możliwość zmiany odległości obrazowej 4. Dwa podstawowe elementy: kamera zawieszana na uchwycie widełkowym, urządzenie orientujące wraz z dźwigarami 5. Kamera służy do wykonywania zdjęć lotniczych i naziemnych 6. Obiektyw: czas ekspozycji 1s do 1/400s przysłona 1:8 (duże otwarcie), 1:32 ( małe otwarcie) możliwość nakładania filtrów 7. Liczydło zdjęć 8. Oznaczenie - zdjęcie lewe, zdjęcie prawe - zapis na zdjęciu 9. Libelle, dwie wbudowane, jedna dodatkowa montowana na korpusie kamery 10. Ramka tłowa - znaczki tłowe, odfotografowanie na zdjęciu 11. format zdjęć 13x18 cm

31 Kamera Photeo 19/ Kamera o stałej odległości ogniskowej ck=190mm 2. Ogniskowana na odległości hiperfokalną (głębia ostrości w zakresie 25m do nieskończoności) 3. Kąt obrazu w pionie 38gradów, w poziomie 50gradów 4. Obiektyw umieszczony na sankach umożliwia ruch w pionie (skok co 5mm) 5. Stała przysłona 1:25 6. Dwie libelle 7. Format zdjęć 13 x 18 cm 8. Ramka tłowa - znaczki tłowe, odfotografowanie na zdjęciu 9. format zdjęć 13x18 cm

32 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 prostopadłe do głównej osi instrumentu GG 5. oś x' układu współrzędnych tłowych jest prostopadła do głównej osi instrumentu GG 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

33 Podsumowanie 1. Elementy orientacji wewnętrznej 2. Kamery lotnicze 3. Kamery naziemne 4. Warunki kamery naziemnej Ćwiczenie do wykonania Temat: Kamery pomiarowe 1. Omówić warunki geometryczne kamery oraz sposób ich sprawdzenia

34 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,