Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Stereofotogrammetrická metoda počátkem 20 stol.  zavedena počátkem 20 stol. (Pulfrich) 3.6Stereofotogrammetrie stereoskopický vjem Základ vyhodnocení.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Stereofotogrammetrická metoda počátkem 20 stol.  zavedena počátkem 20 stol. (Pulfrich) 3.6Stereofotogrammetrie stereoskopický vjem Základ vyhodnocení."— Transkript prezentace:

1 Stereofotogrammetrická metoda počátkem 20 stol.  zavedena počátkem 20 stol. (Pulfrich) 3.6Stereofotogrammetrie stereoskopický vjem Základ vyhodnocení - stereoskopický vjem umělý  umělý stereoskopický vjem Stereofotogrammetrie  nejpřesnější  nejpřesnější FM metoda  i nesignalizované body  vyhodnocení - i nesignalizované body Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

2 obr.: historické analogové přístroje pro stereo FM – leteckou a pozemní

3 obr.: identifikovatelnost bodů pro vyhodnocení

4 Pozorování předmětů v prostoru monokulární jedním binokulární oběma - monokulární  jedním okem - binokulární  oběma očima (stereo) 3.6.1Stereoskopie Určování relativní vzdálenosti předmětů přibližně - monokulárně = přibližně odhad  zkušenost, odhad... Pozorování bodu - konvergence očních os - akomodace očních čoček Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

5 oční osy oční základna b 0 středy promítání oční osy oční základna - b 0 středy promítání  konvergenční úhel  …. konvergenční úhel  úhlová paralaxa .… úhlová paralaxa Přirozené stereoskopické vnímání  min  min …. prostorová rozlišovací schopnost - úhlová  2 c 80 cc  pozorování bodů - monokulární = 2 c - binokulární = 80 cc Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

6 obrazyrozdílné! - obrazy vytvořené v levém a pravém oku  rozdílné! spojení obrazů v mozku přirozený prostorový vjem - spojení obrazů v mozku v jeden vjem  přirozený prostorový vjem (PPV) leží v jedné rovině - oční osy a oční základna leží v jedné rovině Přirozené stereoskopické vnímání K čemu dochází ?? Definice  základem přirozeného prostorového vnímání je rozdílnost vytvářených obrazů  fyziologická vlastnost lidských očí  PPV je fyziologická vlastnost lidských očí Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

7 Pozorování reality - náhrada ?? pozorování snímků  pozorování snímků Umělý stereoskopický vjem Snímky téhož objektu z fotogrammetr. základny b Snímky - různé obrazy téhož objektu - pořízeny z fotogrammetr. základny b Pozorování umělý stereoskopický vjem Pozorování  vzniká umělý stereoskopický vjem Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

8 obr.: stereodvojice pro zábavu a ponaučení – historické příklady a 1901

9 obr.: stereodvojice – pozemní (neměřické sn.) a letecká (měřické sn.)

10 pak: 1. horizontální paralaxy nenulové p = x´ - x´´ ≠ 0 1. horizontální paralaxy jsou nenulové p = x´ - x´´ ≠ 0 2. vertikální paralaxy nulové q = y´ - y´´ (= z´- z´´) = 0 2. vertikální paralaxy jsou nulové q = y´ - y´´ (= z´- z´´) = 0 pozn.: paralaxa = rozdíl snímkových souřadnic Umělý stereoskopický vjem Podmínky vzniku USV ?? současněodděleně - současně + odděleně pozoruji oba snímky Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

11 obr.: stereodvojice – paralaxy snímkových souřadnic (letecká FTG)

12 JAK ?? USV  prostýma očima.. nevyužívá se ve FM pozorování  prostýma očima.. nevyužívá se ve FM  speciální pomůcky stereoskopyoptické soustavyanaglyfyspeciální brýle  speciální pomůcky  stereoskopy, optické soustavy přístrojů, anaglyfy, speciální brýle … Umělý stereoskopický vjem Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03 zrcadlový stereoskop – zvětšuje pozorovací základnu

13 obr.: pozorovací pomůcky - stereoskopy, brýle - krystalové+anaglyfy, optické systémy přístrojů

14 Porovnání USV v. PPV Vlivy na umělý stereoskopický vjem USV je zkreslen vlivem: 1. délky FM základny b / b o 1. délky FM základny  specifická plastika n = b / b o 2. tvaru paprskových svazků optické zvetšení z 2. tvaru paprskových svazků - optické zvetšení pozorov. systému „z“  totální plastika n. z  celkové zvýšení prostorové rozlišovací schopnosti totální plastika  celkové zvýšení prostorové rozlišovací schopnosti (vlivem 1+2) 3. orientace paprskových svazků pseudovjem 3. orientace paprskových svazků  pseudovjem... nezkreslený vjem ?? NE  NE Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

15 obr.: stereodvojice - orientace paprskových svazků - normální a inverzní postavení snímků

16 Základní a nejvíce používaná metoda LF 3.6.2Stereoskopická metoda LF Data vstupní - 2 snímky stereopár, stereodvojice řadablok řad - PVniO - PVO - vlícovací a kontrolní body - 2 snímky  stereopár, stereodvojice.. řada snímků, blok řad snímků - PVniO.. možno určit v průběhu zpracování - PVO.. možno určit v průběhu zpracování - vlícovací a kontrolní body.. geod. souřadnice Data výstupní výsledek vyhodnocení 3D 2,5D 2D vektorová data výsledek vyhodnocení stereomodelu  3D; 2,5D; 2D = vektorová data.. body, linie.. vrstvy … Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

17 obr.:,,mini,,blok 3 řad snímků - celkem 12 snímků, podélný překryt snímků+příčný překryt řad

18 obr.: rozmístění vlícovacích bodů v rámci bloku – při klasickém postupu a při aerotriangulaci

19 Zpracování dat - technologická řešení poč. 20. století výpočetní náročnost vývoj matematické základy položeny na poč. 20. století  vysoká výpočetní náročnost  proto vývoj: Stereoskopická metoda LF 1. analogové vyhodnocení 1. analogové vyhodnocení ( ) analogovépřístroje  analogové vyhodnocovací přístroje 2. analytické vyhodnocení 2. analytické vyhodnocení (1970 – 2000) analyticképřístroje  analytické vyhodnocovací přístroje 3. digitální metody 3. digitální metody ( ….) digitálnístanice  digitální fotogrammetrické stanice Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

20 obr.: analogový + analytický přístroj + digitální FTG stanice

21 Technologický postup - hlavní kroky Stereoskopická metoda LF 0. příprava projektu 0. příprava projektu - projekt snímkového letu práce v terénu 1. práce v terénu - pořízení snímků, zaměření VB 2. přípravné práce 2. přípravné práce - geod. výpočty, digitalizace, úpravy obraz. dat ….. 3. fotogrammetrické zpracování 3. fotogrammetrické zpracování.. viz dále a.snímkové orientace a. snímkové orientace PVniOPVO  určení / nastavení PVniO + PVO b.podrobné vyhodnocení b. podrobné vyhodnocení c.kontrola c. dopracování, kontrola, výstupy, export, archivace Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

22 obr.: různé činnosti ve fázích 0-2 technologického postupu

23 Charakteristika metody ?? Stereoskopická metoda LF + přesnost univerzálnost variabilita + vysoká přesnost výstupů univerzálnost použití variabilita výstupů  3D - 2D - pracnost HW operátora - větší pracnost speciální SW + HW (.. stereovidění) vyšší nároky na znalosti operátora Aplikace metody ?? přesnost prostorová data ISprojekty dokumentace modely kdekoli - kde jsou potřebné vysoká přesnost a prostorová data …. IS; podklady pro projekty; dokumentace souč. stavu; digitální modely …. Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

24 obr.: výstup – body DMT získané automaticky (korelací), poloautomaticky a manuálně

25 obr.: výstup – digitální model historického jádra města Louny.. získaný vyhod. historických snímků

26 fotogrammetrické základny Pořízení snímků z fotogrammetrické základny 3.6.3Normální případ stereofotogrammetrie Orientace os záběru k FM základně,,b“ 1. normální případ kolmé 1. normální případ  kolmé na základnu 2. stočený případ stejnoměrně 2. stočený případ  stejnoměrně stočeny 3. obecný případ obecně 3. obecný případ  obecně stočeny Pozemní v. letecká Pozemní v. letecká stereofotogrammetrie Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

27 obr.: normální případ v pozemní FTG

28 obr.: historie - pořízení a zpracování dat v pozemní FM

29 x y (z) x y (z)  modelový s.s. sn1, 2 sn1, 2  snímkové roviny x´ x´´ p x´ x´´ p  snímkové souřadnice + horiz. paralaxa Normální případ stereofotogrammetrie Normální případ - vztahy Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

30 Přesnost ?? Normální případ stereofotogrammetrie y / b volitelné základnový poměr y / b - volitelné parametry.. obrácený základnový poměr f, m p dány f, m p - hodnoty dány technologií diferencovánístřední chyby diferencování vztahů  střední chyby souřadnic Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

31 Normální případ v LF jednoduché metody jednoduché metody  např. určování relativ- ních výškových rozdílů spíše dříve Normální případ stereofotogrammetrie Obecný případ přímý vztah viz přímý vztah sním- kových a geodetických souřadnic dnes převládá Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

32 Příprava stereodvojice pro vyhodnocení 1. obnovení prvků vnitřní orientace komory  krok - Vnitřní orientace  krok - Vnitřní orientace (VO) 2. určení prvků vnější orientace snímků 3.6.4Technologie - snímkové orientace  krok - Vnější orientace různé možnosti:  krok - Vnější orientace  různé možnosti: a. komplexní řešení svazkové 1 a. komplexní řešení - svazkové vyrovnání.. 1 krok b. etapové řešení blokové více I. - relativní orientace II. - absolutní orientace b. etapové řešení - blokové vyrovnání.. více kroků I. krok - relativní orientace (RO) II. krok - absolutní orientace (AO) c. přímé určení (za letu).. c. přímé určení (za letu).. IMU/GPS Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

33 Jak se provádí ?? identických bodů transform. klíče snímání identických bodů + výpočet transform. klíče rámové značky identické body = rámové značky (zjistím z kalibrace) transformaceafinní rovinná transformace - afinní vnitřní orientace - digitální metody obecné snímkové souřadnice obecné (např. pixelové) snímkové souřadnice Snímkové orientace - vnitřní orientace Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

34 obr.: prvky vnitřní orientace  snímkové souřadnice rámových značek.. kalibrační protokoly

35 obr.: vnitřní orientace – pozemní neměřický a letecký měřický snímek (8 rámových značek A-G)

36 obr.: vnitřní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)

37 Příprava stereodvojice pro vyhodnocení 1. obnovení prvků vnitřní orientace komory  krok - Vnitřní orientace  krok - Vnitřní orientace 2. určení prvků vnější orientace snímků Technologie - snímkové orientace  krok - Vnější orientace různé možnosti:  krok - Vnější orientace  různé možnosti: a. komplexní řešení vše v jednom kroku a. komplexní řešení – vše v jednom kroku b. etapové řešení rozdělení do více kroků I. - relativní orientace II. - absolutní orientace b. etapové řešení – rozdělení do více kroků I. krok - relativní orientace (RO) II. krok - absolutní orientace (AO) c. přímé určení (za letu).. c. přímé určení (za letu).. IMU/GPS.. JAK DĚLÁM Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

38 a. Komplexní řešení jeden krok a. Komplexní řešení - jeden krok (např. Schmid) linearizace - linearizace vztahů (Taylorův rozvoj) iterační - iterační řešení přibližné hodnoty - přibližné hodnoty vyrovnání - vyrovnání MNČ přímý vztah svazkové vyrovnání snímek viz přímý vztah snímkových a geod. souřadnic, svazkové vyrovnání  základní jednotkou snímek Vnější orientace - analytická řešení Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

39 obr.: blok snímků + svazky paprsků k měřeným bodům (vlícovací + spojovací)

40 b. Etapové řešení I. RO, II. AO b. Etapové řešení - I. RO, II. AO (např. Shut) blokové vyrovnání stereopár blokové vyrovnání  základní jednotkou stereopár Vnější orientace - analytická řešení Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

41 snímkové modelové souřadnice matematické řešení  podmínka nulových vertikálních paralax (q) 5 neznámých.. řešeno je 5 neznámých.. z 12 (= 2 sn. x 6 PVO) Vzájemná orientace snímků vůči sobě Vzájemná orientace - snímků vůči sobě (natočení + příp. posun) Vzniká obecný model Vzniká  obecný stereoskopický model podmínka nulových,,q,, Vnější orientace - etapové ř. - relativní Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

42 Jak se provádí ?? analytická řešení.. dříve převládala ř. empirická spojovací body (SB) Gruberovo schéma (6 bodů) spojovací body (SB) - různé uspořádání  např. Gruberovo schéma (6 bodů) Vnější orientace - etapové ř. - relativní Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

43 obr.: relativní orientace – Gruberovo schéma spojovacích bodů na pozemní a letecké stereodvojici

44 obr.: relativní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)

45 modelové geodetické souřadnice prostorová transformace modelu matematické řešení  prostorová transformace modelu.. posun + pootočení + měřítko 7 neznámých.. řešeno je zbylých 7 neznámých.. z 12, viz dříve Výpočet vyrovnání MNČ podobnostníafinní Výpočet  aplikace vyrovnání MNČ (po linearizaci vztahů pro prostorovou podobnostní nebo afinní transformaci) Jak se provádí ?? stereosnímání identických bodů - vlícovací body transformačního klíče stereosnímání identických bodů - vlícovací body + výpočet transformačního klíče (aplikace vyrovnání) Vnější orientace - etapové ř. - absolutní Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

46 volba vlícovacích bodů (VB) volba vlícovacích bodů (VB) určení souřadnic VB určení souřadnic VB - geodetické metody - geodetické metody  především GPS - jiné metody - jiné metody - aerotriangulace, kartometrické metody Přesnostpožadavek určeny 2x přesněji, než je požadovaná výsledná přesnost. Přesnost určení - požadavek  VB určeny 2x přesněji, než je požadovaná výsledná přesnost. - uměle signalizované velká měřítka - uměle signalizované  velká měřítka tj. do 1: přirozeně signalizované malá a střední měřítka - přirozeně signalizované  malá a střední měřítka kontrastzákrytkonfiguraci Ohled na - kontrast, zákryt, konfiguraci … Vnější orientace - vlícovací body Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

47 obr.: různé možnosti volby typu vlícovacích bodů podle měřítka výstupu – přirozená/umělá signalizace

48 obr.: absolutní orientace – rozmístění vlícovacích bodů v překrytu stereodvojice v LF a PF počet VB počet VB min. 3.. vždy více = kontrola rozmístění VB rozmístění VB rohy + střed překrytu snímků

49 obr.: absolutní orientace – ukázka protokolu (digitální stanice VSD)

50 c. Přímé určení PVO při snímkovém letu - různé metody GPS, IMU/GPS - různé metody - např. GPS, IMU/GPS … viz dříve  dnes již běžně používané - VB - VB - nejsou nutné - kontrolní body!! - převod WGS  S-JTSK - převod hodnot do geod. systému WGS  S-JTSK Vnější orientace - další postupy Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

51 obr.: určování prvků vnější orientace za letu – inerciální měřící jednotka (IMU)

52 Stereo-editace 3.6.5Stereo-vyhodnocení - 3D vektor požadavky zákazníka - 3D vektor  linie, body; vrstvy, značky; formáty, import, export, CAD  požadavky zákazníka - DMT a)digitálního ortofota b)samostatný výstup 3D modely měst - DMT a) pro účely digitálního ortofota b) samostatný výstup (např. 3D modely měst) 3D modely měst3D modely měst různé technologie automatická, polo- automatická, ruční editace různé technologie - automatická, polo- automatická, ruční editace (+ kontrola!) (- snímkové orientace (- snímkové orientace  práce ve stereomódu ) Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

53 obr.: 2D výstup získaný na podkladě 3D vyhodnocení na analytickém FTG přístroji.. letecká FTG

54 obr.: 2D výstup získaný na podkladě 3D vyhodnocení na Digitální FTG Stanici.. pozemní FTG

55 obr.: body DMT získané automaticky (korelací), poloautomaticky a manuálně.. podklad pro ortofoto

56 obr.: další fáze zpracování – rastrový DMT + digitální ortofoto.. letecká FTG

57 obr.: body DM získané automaticky, poloautomaticky a manuálně.. podklad pro ortofoto.. pozemní

58 obr.: výstup – digitální model historického jádra města Louny.. získaný vyhod. historických snímků

59 Automatické vyhodnocovací postupy nalezení polohy bodu na dvou a více snímcích  nalezení polohy bodu na dvou a více snímcích.. = sdružené body.. odpovídající si body = sdružené body Korelační analýza vyhledávací algoritmus obraz vzor  vyhledávací okolí Korelační analýza  vyhledávací algoritmus  obraz v. vzor  vyhledávací okolí (velikost okolí   pravděpodobnost nalezení  výpočetní nároky) Obrazová korelace Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

60 Princip hledání maxima korelační funkce bod okolí v 1 snímku v 2 snímku Princip  hledání maxima korelační funkce pro bod (a jeho okolí) v 1 snímku, ku vyhledávacímu okolí v 2 snímku Automatické vyhodnocovací postupy hodnotakorelační koeficient -1 až 1 úplná shoda hodnota korelační funkce = korelační koeficient  nabývá hodnot z int. -1 až 1 ( = 1.. úplná shoda) Metoda selhává zákrytyhomogenní Metoda selhává - zákryty, homogenní plochy Fotogrammetrie - stereofotogrammetrie JH_13.03

61 obr.: princip obrazové korelace

62 obr.: výstup obrazové korelace.. mračno bodů + souřadnice a RGB

63 obr.: optické korelační systémy – SW PhotoModeler Scanner

64 Fotogrammetrie a DPZ závěr Shrnutí,, Stereofotogrammetrie “ - přirozený a umělý stereovjem - stereofotogrammetrická metoda - normální a obecný případ stereofotogrammetrie - snímkové orientace etapové řešení komplexní řešení - stereovyhodnocení

65 Fotogrammetrie a DPZ závěr Příští přednáška,, Analytické aerotriangulace – AAT “ Stereofotogrammetrie - přístroje Stereofotogrammetrie - přístroje Analytické aerotriangulace – AAT Analytické aerotriangulace – AAT shrnutí učiva + konzultace shrnutí učiva + konzultace

66 Fotogrammetrie a DPZ Stereofotogrammetriepřednášející Ing. Jindřich Hodač, Ph.D. Ing. Jindřich Hodač, Ph.D. Inženýrství životního prostředí

67 Fotogrammetrie a DPZ úvod Program přednášky,, Stereofotogrammetrie “ stereoskopie stereoskopie normální případ stereofotogrammetrie normální případ stereofotogrammetrie stereovyhodnocení stereovyhodnocení

68 Fotogrammetrie a DPZ úvod Návaznost,, Fotogrammetrické metody “ Průseková metoda nejstarší metoda, obroda Jednosnímková fotogrammetrie jednoduchost, rovinné území Digitální ortofoto přesnost, podklady - DMT začátek


Stáhnout ppt "Stereofotogrammetrická metoda počátkem 20 stol.  zavedena počátkem 20 stol. (Pulfrich) 3.6Stereofotogrammetrie stereoskopický vjem Základ vyhodnocení."

Podobné prezentace


Reklamy Google