Aerotriangulacja z pomiarem manualnym w programie PHOTOMOD

Transkrypt

1 Aerotriangulacja z pomiarem manualnym w programie PHOTOMOD Aerotriangulacja wykonywana jest w następujących etapach: 1. Przygotowanie danych. 2. Założenie projektu i import danych (w tym orientacja wewnętrzna). 3. Pomiar fotopunktów i punktów kontrolowanych. 4. Pomiar punktów wiążących. 5. Kontrola wykonanych pomiarów. 6. Obliczenie i wyrównanie aerotriangulacji. Zdjęcia 1. Przygotowanie danych Dane wejściowe: fotopunkty i pkt. kontrolowane Zestaw 1 Zestaw _125.tif-05_131.tif 05 05_124.tif-05_130.tif 06 06_0098.tif-06_0104.tif 06 06_0099.tif-06_0105.tif xyz_z1_nr_phm.txt xyz_z2_nr_phm.txt Dane GPS/INS gps_ins_z1_phm.txt gps_ins_z2_phm.txt Opisy topogr. CFL_2016\OPISY_FOTOP_KONTROL\Z1 CFL_2016\OPISY_FOTOP_KONTROL\Z2 Zestaw 3 Zestaw 4 Zdjęcia fotopunkty i pkt. kontrolowane 09 09_0049.tif-09_0055.tif 09 09_0048.tif-09_0054.tif 10 10_0030.tif-10_0036.tif 10 10_0031.tif-10_0037.tif xyz_z3_nr_phm.txt xyz_z4_nr_phm.txt Dane GPS/INS gps_ins_z3_phm.txt gps_ins_z4_phm.txt Opisy topogr. CFL_2016\OPISY_FOTOP_KONTROL\Z3 CFL_2016\OPISY_FOTOP_KONTROL\Z4 2. Rozpoczęcie pracy w programie Photomod 6 Lite Program Photomod Lite jest darmową wersją cyfrowej stacji fotogrametrycznej Photomod. Właściwie jej jedynym ograniczeniem jest ograniczenie pojemności projektu do 40 zdjęć. W programie praca możliwa jest dopiero w zdefiniowanym projekcie. Każdy projekt posiada folder o tożsamej nazwie zawierający wszystkie istotne i potrzebne pliki. Projekty tworzone w ramach laboratoriów przechowywane są w katalogu D:\\CFL_2016\DATA_PRJ. Po otwarciu programu pojawia się okno: 1

2 Panel zarządzania folderami zbiorczymi Folder zbiorczy Tworzenie nowego projektu Okno główne W tym miejscu można wykonać kilka podstawowych operacji zarządzania projektami. W oknie głównym wyświetlają się wszystkie projekty dostępne w programie, oraz zbiorcze foldery w których są zlokalizowane. Przed utworzeniem nowego projektu należy sprawdzić czy w programie utworzono odpowiednie foldery zbiorcze. Należy uruchomić panel kontrolny (przycisk panel zarządzania folderami zbiorczymi). Następnie sprawdzić, czy istnieje profil CFL, jeżeli nie dodać (jako folder zbiorczy należy podać CFL_I_2016_projekty, a jako ścieżkę D:\CFL_2016\PRJ_DATA). Dla profilu CFL sprawdzić czy zostały dodane foldery z1_z2, z3_z4 w Resource Tree. Jeżeli nie dodać. Jako nazwy podać z1_z2 i z3_z4, a ścieżki odpowiednio D:\CFL_2016\FOTO\z1_z2\photomod i D:\CFL_2016\FOTO\z3_z4\photomod. Poprawnie założony profil powinie wyglądać następująco: Zatwierdzić i zamknąć okno. Następnie w oknie Project managment kliknąć w ikonkę Create. Wypełnić według wzoru poniżej: 2

3 Rodzaj zdjęć, które będą przetwarzane w projekcie Nazwa projektu jest tożsama z nazwą tworzonego dla niego projektu. Przetwarzane dane dostarczone są w układzie PUGW 1992 wybrać odpowiedni z listy. Zakres elewacji występujących na opracowywanym terenie. Folder zbiorczy w którym ma być przechowywany projekt. Zatwierdzić. W projekcie nie można wykonywać żadnych operacji bez zdefiniowania przynajmniej jednego szeregu. W zależności od opracowywanego zestawu danych podać w wyświetlającym się oknie nazwę 05 bądź 09. 3

4 Po otworzeniu projektu domyślnie wyświetla się kilka okien i pasków narzędzi. Teoretycznie wszystkie operacje można wykonać wykorzystując jedynie panel główny znajdujący się w górze ekranu i zawierający typowe menu rozwijalne. Dodatkowo wyświetla się okno Block Editor: Pozwalające manipulować importowanymi do projektu zdjęciami. Wybrane opcje: 1- Odwrócenie kolejności zdjęć w szeregu. 2- Dodanie nowego szeregu. 3- Usunięcie wybranego szeregu. 4- Przesunięcie szeregu (w dół i w górę). 5- Właściwości szeregu. 6- Dodanie obrazu z zasobów. 7- Usunięcie wybranego obrazu. 8- Korekcja radiometryczna. 9- Przesunięcie obrazu w bloku. 10- Obrót zdjęcia kąt Kappa. 11- Block layout manipulacja położeniem wzajemnym obrazów na podstawie zadanych parametrów. 12- Widoczność zdjęcia w oknie Block Scheme. Okno AT:

5 Pozwalające wykonywać orientację wewnętrzną, pomiar punktów wiążących oraz kontrolną orientację wzajemną. Wybrane opcje: 1- Panel definiujący kamery używane w projekcie i przypisujący je do obrazów. 2- Panel pokazujący wszystkie punkty pomierzone w projekcie. 3- Panel automatycznego pomiaru punktów wiążących. 4- Raport orientacji wzajemnej. 5- Przyciska pozwalający na otworzenie wybranych zdjęć do pomiaru. 6- Panel definiowania Elementów Orientacji Zewnętrznej. 7- Panel wyrównania bloku. Okno Block Scheme wyświetlające aktualne dla programu położenie zdjęć na tle terenu. Niektóre opcje dostępne są nawet w trzech różnych paskach narzędzi. Zawsze jednak reprezentowane są przez tą samą ikonkę. Definicja szeregów i import obrazów Do szeregu 05/09 należy dodać odpowiednie zdjęcia (w zależności od zestawu danych), a następnie dodać kolejny szereg 06/10 i dodać do niego odpowiednie zdjęcia. Ze względu na kierunek lotu podczas nalotu fotogrametrycznego należy odwrócić kolejność zdjęć w odpowiednim szeregu. Do wykonania powyższych operacji wykorzystać narzędzia z okna Block Editor. Przypisanie kamery do obrazów i zatwierdzenie orientacji wewnętrznej W oknie AT klikamy w pierwszą ikonę. Pojawia się okno Manage Project cameras. Po lewej stronie znajdują się wszystkie obrazy zaimportowane do projektu, po prawej zdefiniowane kamery i podgląd poszczególnych zdjęć. Ponieważ nie zostały jeszcze zdefiniowane kamery w projekcie kliknąć w ikonę New Camera i wypełnić odpowiednio metrykę kamery. Nazwa DMC II 230 Zatwierdzić. Typ kamera cyfrowa C k mm Położenie punktu głównego , mm. Rozmiar piksela 5.6 µm. Brak dystorsji. Zaznaczyć wszystkie obrazy po lewej stronie, a po prawej zaznaczyć opcję Assign selected camera to selected images, następnie zatwierdzić przyciskiem Execute. Obok zdjęć na liście z lewej powinna pojawić się informacja o przypisanej kamerze. Aby orientacja wewnętrzna została zatwierdzona konieczne jest zdefiniowanie rotacji układu kamery w stosunku do zaimportowanych obrazów (niekiedy zdjęcia z odwróconych szeregó dostarczane są w rotacji 180 ). W tym wypadku wszystkie obrazy dostarczone są w oryginalnym układzie więc rotacja dla wszystkich wynosi 0. Zaznaczyć opcję Set camera rotation for selected images i zatwierdzić przyciskiem Execute. Przy obrazach z lewej strony powinny pojawić się + w odniesieniu do orientacji wewnętrznej oraz określenie rotacji. 5

6 Import fotopunktów i elementów orientacji zewnętrznej W panelu głównym Photomod wybrać Project>Project State. Pojawia się okno pozwalające szybko nawigować we wszystkich opcjach koniecznych do wykonania poprawnej aerotriangulacji. Na tym etapie wykonane zostały już operacje z pierwszych dwóch wierszy, czyli podstawowy import danych oraz orientacja wewnętrzna. Przed wykonaniem pomiarów konieczne jest już jedynie wykonanie importu fotopunktów i przybliżonych elementów orientacji zewnętrznej. Import fotopunktów wykonujemy wskazując ikonę Project state. w panelu głównym programu bądź w oknie W pojawiającym się oknie można bezpośrednio przemieszczać się pomiędzy listą fotopunktów i listą wszystkich pomierzonych w projekcie punktów. Kliknąć w ikonę importu pojawia się okno pozwalające wybrać plik zawierający fotopunkty. Należy wybrać odpowiedni plik: D:\\CFL_2016\XYZ\XYZ\xyz_z(1/2/3/4)_nr_phm.txt. Otwierany plik posiada format: NR Y X Z Mx My Mz, odpowiednio wypełnić okno poprzez przyporządkowanie odpowiednich nagłówków do kolumn. Zatwierdzić (również kolejne pojawiające się okna). 6

7 W przypadku pomyłki, nieprawidłowego przypisania dokładności, czy współrzędnych X,Y można wykorzystać opcje z paska narzędzi okna zawierającego fotopunkty: Włącznie trybu edycji można zmieniać informacje w pojedynczych komórkach macierzy fotopunktów. 2- Dodawanie pojedynczego punktu. 3- Usunięcie pojedynczego punktu. 4- Usunięcie wszystkich fotopunktów. 5- Import/eksport. 6- Zamiana współrzędnej X/Y. 7- Zmiana układu współrzędnych. 8- Zmiana punktu na fotopunkt XYZ/XY/Z. 9- Zmiana dokładności fotopunktów. 10- Zmiana punktu na fotopunkt. 11- Zmiana punktu na punkt kontrolowany. 12- Wykluczenie punktu z obliczeń. 13- Właściwości punktu. Zamienić odpowiednie punkty na punkty kontrolowane. Zatwierdzić i zamknąć okno. Import EOZ wykonujemy w panelu Exterior Orientation parameters otwieranym przez ikonę z panelu głównego. Ikony w panelu mają analogiczne znaczenie jak omawiany powyżej panel odnośnie fotopunktów. Należy kliknąć ikonę importu i wybrać odpowiedni plik D:\\CFL_2016\XYZ\GPS_INS\gps_ins_z(1/2/3/4)_phm.txt. Plik dostarczony jest w formacie NR Y X Z ω φ κ GPS_Time. Przyporządkować odpowiednie nazwy do kolumn, pozostałe ustawienia pozostawić domyślne. Kliknąć w Next. W następnym oknie ustawić dokładności pozyskanych EOZ na 0.5 m dla współrzędnych XYZ oraz dla kątów ω i φ 0.02 i κ W przypadku pomyłki, nieprawidłowego przypisania dokładności, czy współrzędnych X,Y poprawić wykorzystać opcje z paska narzędzi okna Exterior Orientation parameters. Zatwierdzić i zamknąć okno. W oknie Block Scheme zdjęcia powinny ustawić się według przypisanych parametrów EOZ. 3. Pomiar fotopunktów i punktów kontrolowanych. Otworzyć listę fotopunktów i punktów kontrolowanych (przycisk ). Dwukrotnie kliknąć w punkt do pomiaru. Pojawiają się zdjęcia na których, według EOZ, powinien znajdować się mierzony punkt. Ważne informacje: - podobnie jak w Microstation każde okno ma swój własny pasek narzędzi widoku zawierający kolejno opcje zoom In, zoom out, zoom 1:1, widok całego obrazu i centrowanie na znaczku pomiarowym. - okna obrazów znajdują się wewnątrz zbiorczego okna Points measurment. Wykorzystanie funkcji paska narzędzi widoku okna zbiorczego spowoduje ich wykonanie we wszystkich oknach jednocześnie. - przytrzymanie klawisza [Alt] pozwala na przesuwanie pojedynczego obrazu w oknie widoku. 7

8 - klawisze [=] i [-] pozwalają na wykonanie Zoom in/zoom out dla pojedynczego okna. - klawisz [insert] wstawia w dane miejsce na pojedynczym zdjęciu fotopunkt. - po zatwierdzeniu położenia fotopunktu na zdjęciu pojawi się ikona trójkąta i numer fotopunktu. W zależności od tego na ilu zdjęciach został już wykonany pomiar numer punktu będzie miał inny kolor. Punkty na dwóch zdjęciach maja kolor żółty, punkty na trzech zdjęciach zielony, punkty na czterech bądź więcej obrazach turkusowy, a punkty na podwójnym pokryciu pomiędzy szeregami, ale nie w szeregach fioletowy. Ikona fotopunktu to czerwony trójkąt, a punktu kontrolowanego czarny trójkąt. Pomierzyć kolejno wszystkie fotopunkty i punkty kontrolowane. Pomiędzy kolejnymi punktami zatwierdzać pomiar przyciskiem [Apply] i przechodzić do kolejnego fotopunktu/punktu kontrolowanego poprzez dwukrotne kliknięcie w niego. Po wykonaniu wszystkich pomiarów, sprawdzić czy w kolumnie Number of measures tabeli fotopunktów znajduje się odpowiednia liczba pomiarów dla odpowiednich fotopunktów. Zatwierdzić i zamknąć okno. 4. Pomiar punktów wiążących Manualny pomiar punktu wiążącego przebiega następująco: W oknie Block editor zaznaczyć zdjęcia na których ma być wykonywany pomiar danego punktu. Następnie wskazać ikonę, co spowoduje wyświetlenie się zdjęć. Należy znaleźć odpowiedni szczegół w określonym miejscu na wszystkich zdjęciach, a następnie ustawić na nim znaczek pomiarowy na każdym obrazie. Zatwierdzić położenie punktu ikoną panelu zbiorczego Points measurment. Jeżeli numer punktu i ikona pojawiły się na każdym obrazie operacja została wykonana poprawnie. Wykonać pomiar wszystkich punktów wiążących zaprojektowanych w ramach projektu aerotriangulacji. 8

9 5. Kontrola wykonanych pomiarów Kontrola pomiarów wykonywana jest w dwóch etapach poprzez kontrolną orientację wzajemną oraz poprzez osobne wyrównanie szeregów. Orientacja wzajemna Wybrać ostatnią ikonkę z pasku orientacji wzajemnej okna Project State. Pojawia się okno ustawień: Dla których zdjęć ma być wykonana orientacja wzajemna. Sprawdzenie paralaksy poprzecznej Sprawdzenie błędów w kolejnych stereoparach Przyjąć dopuszczalną paralaksę poprzeczną na 0.5 pix dla RMS i włączyć sprawdzanie błędów w obszarach potrójnego pokrycia. Zatwierdzić, pojawi się interaktywny raport. W raporcie znajdują się informacje statystyczne zgrupowane według bloków, szeregów, par i trójek zdjęć. Jeżeli wartości dla któregoś modelu przekraczają przyjęte wartości maksymalne zaznaczane są one na czerwono. 9

10 Kliknięcie w nazwę konkretnej pary zdjęć pozwala zobaczyć wartości odchyłek dla konkretnych punktów modelu. Kliknięcie w znaczek * pozwala wejść w tryb pomiaru danej pary/trójki zdjęć. W tabeli pod zdjęciami wyświetlają się wszystkie punkty zamierzone na zdjęciach. Aby ograniczyć je do punktów znajdujących się zarówno na jednym jak i drugim konieczne jest wykorzystanie ikony - common points on open images. Następnie można uszeregować punkty według błędu paralaksy poprzez kliknięcie w nagłówek odpowiedniej kolumny. Można zauważyć, że w tym wypadku dla punktu 1 wystąpił najprawdopodobniej błąd gruby. Aby go zobaczyć należy dwukrotnie kliknąć w żądany punkt. Aby poprawić punkt należy ustawić kursor w poprawnym miejscu i zatwierdzić klawiszem [insert]. Po poprawie paralaksa poprzeczna powinna automatycznie się przeliczyć. Zatwierdzić przyciskiem [ok], a następnie poprzez kliknięcie w odświeżyć raport. Sprawdzić wszystkie punkty przekraczające odchyłki i poprawić w opisany powyżej sposób. (W wypadku trójek kolor czerwony nie zawsze oznacza niepoprawny pomiar.) Po sprawdzeniu wszystkich punktów i uzyskaniu satysfakcjonującego wyniku zamknąć raport. Formowanie bloku Formowanie bloku jest wykonywane już w panelu Wyrównania. Po kliknięciu w powyższą ikonkę pojawi się pasek narzędzi Block adjustment, oraz dodatkowe okna: Display Options, Point attributes, Residuals. 10

11 Podczytanie, odtworzenie stanu poprzedniego. 2- Ustawienia wyrównania. 3- Przeliczenie wyrównania. 4- Generowanie raportu wyrównania. 5- Zapis wyników aerotriangulacji. 6- Reset stanu wyrównania. 7- Eksport/import wyników wyrównania. 8- Włączenie okna display options. 9- Lista punktów biorących udział w wyrównaniu wraz z wejściowymi i wyrównanymi współrzędnymi. 10- Włącznie okna Residuals. 11- Włącznie okna Point attributes. 12- Selekcja punktów według atrybutów. Formowanie bloku wymaga wyboru odpowiednich parametrów w oknie ustawień wyrównania (2). Pierwsza zakładka pozwala zmienić układ współrzędnych, druga określa jakie działania mają zostać wykonane w czasie obliczeń, a trzecia definiuje jakie informacje zostaną zawarte w raporcie. Przyjąć domyślne ustawienia dla pierwszej zakładki, w drugiej jak na rysunku powyżej, a na trzeciej zmienić dokładności akceptowanych odchyłek na 0.10 m dla XY i 0.20 m dla Z. Po zatwierdzeniu przyciskiem Compute wykonane zostanie formowanie bloku. 11

12 W zależności od ustawień w oknie Display options wyświetlą się informacje o błędach na punktach w oknie Block scheme. Przejrzeć możliwości wyświetlania w oknie Display options oraz odnaleźć ewentualne punkty nie spełniające wymagań. Można je wskazać kliknięciem w oknie Block Scheme, a następnie ponownie pomierzyć wykorzystując opcję measure w oknie Point attributes. W oknie Residuals wyświetlają się podstawowe wartości błędów wstępnego wyrównania, zgrupowane według RMS, średniej z wart. bezwzględnej i wart. maksymalnych: Wykorzystując listę fotopunktów i obliczone wartości odnaleźć wątpliwe pomiary, sprawdzić i ewentualnie skorygować. 6. Obliczenie i wyrównanie aerotriangulacji. W ustawieniach wyrównania zmienić ustawienia Adjustment method z keep initial approximation na bundle adjustment. Zatwierdzić przyciskiem Compute. Skontrolować wyniki aerotriangulacji. 12