3.6 Stereofotogrammetrie

Prezentace na téma: "3.6 Stereofotogrammetrie"— Transkript prezentace:

1 3.6 Stereofotogrammetrie
Stereofotogrammetrická metoda  zavedena počátkem 20 stol. (Pulfrich) Vyhodnocení na základě stereoskopického vjemu  i nesignalizované body Stereoskopické pozorování a vyhodnocení  umělý stereoskopický vjem Stereofotogrammetrie  nejpřesnější FM metoda 1 Fotogrammetrie a DPZ

2 3.6.1 Stereoskopie Pozorování předmětu monokulární  jedním okem - binokulární  oběma očima Určování relativní vzdálenosti předmětů - monokulárně  přibližně  zkušenost, odhad binokulárně Prostorová rozlišovací schopnost - úhlová (v. dále) - pozorování bodů - monokulárně 2c - binokulárně 80cc 2 Fotogrammetrie a DPZ

3 Přirozené stereoskopické vnímání
Pozorování bodu - konvergence oč. os - akomodace oč. čoček Oční osy Oční základna - b0 Středy promítání  …. konvergenční úhel  .… úhlová paralaxa min …. prostorová rozlišovací schopnost úhlová (viz dříve) 3 Fotogrammetrie a DPZ

4 Přirozené stereoskopické vnímání
Pozorování bodu - obrazy vytvořené v levém a pravém oku  rozdílné! - spojení obrazů v mozku v jeden vjem  přirozený prostorový vjem (PPV) - oční osy a oční základna leží v jedné rovině  nulová tzv. fyziologická vertikální paralaxa Základ přirozeného stereoskopického vnímání  rozdílnost vytvářených obrazů 4 Fotogrammetrie a DPZ

5 Umělý stereoskopický vjem
Pozorování reality  náhrada  pozorování snímků Snímky  různé obrazy téhož objektu  pořízeny z FM základny b (viz dále) Pozorování snímků  vznik umělého stereoskopického vjemu (USV) 5 Fotogrammetrie a DPZ

6 Umělý stereoskopický vjem
Podmínky vzniku umělého stereokop. vjemu - současně odděleně pozoruji oba snímky pak: 1. horizontální paralaxy jsou nenulové, p = x´ - x´´ = 0 2. vertikální paralaxy jsou nulové q = y´ - y´´ (= z´- z´´) = 0 6 Fotogrammetrie a DPZ

7 Umělý stereoskopický vjem
Stereoskopické pozorování - prostýma očima speciálními pomůckami  stereoskopy, optické soustavy přístrojů, anaglyfy, spec. brýle (viz dále) zrcadlový stereoskop 7 Fotogrammetrie a DPZ

8 Vlivy na umělý stereoskopický vjem
Jaké vlastnosti má USV ?? Liší se od PPV ?? Nezkreslený vjem = stejné podmínky  není splněno USV je zkreslen vlivem: 1. délky FM základny  specifická plastika n = b / bo 2. tvaru paprskových svazků - optické zvetšení pozorov. systému „z“  totální plastika n . z totální plastika  celkové zvýšení prostorové rozlišovací schopnosti (1+2) 3. orientace paprskových svazků  nulový efekt ... 8 Fotogrammetrie a DPZ

9 3.6.2 Stereoskopická metoda LF
Základní a nejvíce používaná metoda LF Data vstupní stereopár  2 snímky (řada, či několik řad = blok, snímků) PVniO (možno také určit v průběhu zpracování) PVO (možno také určit v průběhu zpracování) Vlícovací a kontrolní body (geodetické souřadnice) Data výstupní výsledek vyhodnocení stereomodelu  3D (2D, 2,5D)  vektorová data (body, linie, vrstvy …) 9 Fotogrammetrie a DPZ

10 Stereoskopická metoda LF
Technologická řešení matematické základy položeny na poč. 20. století  vysoká výpočetní náročnost  proto vývoj: 1. analogové vyhodnocení ( )  analogové vyhodnocovací přístroje 2. analytické vyhodnocení ( ?)  analytické vyhodnocovací přístroje 3. digitální metody ( ….)  digitální fotogrammetrické stanice 10 Fotogrammetrie a DPZ

11 Stereoskopická metoda LF
Základní technologický postup shodné hlavní kroky  jsou to: 0. Příprava projektu - projekt snímkového letu ... 1. Práce v terénu - pořízení snímků, zaměření VB 2. Přípravné práce - geod. výpočty, fotolab. práce, digitalizace ….. 3. Fotogrammetrické zpracování a. obnovení či určení PVniO a PVO b. podrobné vyhodnocení (c. kontrola, výstupy, export) 11 Fotogrammetrie a DPZ

12 Stereoskopická metoda LF
Obecná charakteristika + vysoká přesnost výstupů univerzálnost použití variabilita výstupů  3D - 2D - větší pracnost speciální SW + HW nároky na operátora Oblasti aplikace kdekoli - kde jsou potřebné vysoká přesnost a prostorová data …. IS, podklady pro projekty, dokumentace stavu, digitální modely …. 12 Fotogrammetrie a DPZ

13 3.6.4 Snímkové orientace Příprava stereodvojice pro vyhodnocení :
1. obnovení PVniO komory 2. určení PVO každého snímku ad 1) vnitřní orientace (VO) ad 2) vnější orientace - komplexní řešení - svazkové vyrovnání (1 krok) - etapové řešení - blokové vyrovnání (více kroků) I. relativní orientace (RO) II. absolutní orientace (AO) - přímé určení (IMU/GPS) 13 Fotogrammetrie a DPZ

14 Snímkové orientace ad 2) používané technologie
- empirické řešení  RO + AO (etapové ř.) analogové vyhodnocovací přístroje (dříve) - početní řešení  RO + AO (etapové ř.) analogové nebo analytické vyh. přístroje + PC - analytické řešení  komplexní či etapové ř. analytické vyh. přístroje + PC, nebo DPW Řešeno 12 neznámých PVO (2 snímky x 6 PVO) Konkrétní postup snímkových orientací vždy závisí na dostupném vybavení ! 14 Fotogrammetrie a DPZ

15 Vnitřní orientace Obecné (např. pixelové)  snímkové souřadnice
Matematické řešení  rovinná transformace - afinní Identické body - rámové značky  kalibrační prot. Jak se provádí ?? - centrace snímků v nosičích + nastavení „f“ (dříve) - výpočet transformačního klíče  pomocí snímání rámových značek (dnes) 15 Fotogrammetrie a DPZ

16 Vnitřní orientace Vnitřní orientace - digitální metody
16 Fotogrammetrie a DPZ

17 Relativní orientace Snímkové  modelové souřadnice
Matematická řešení využívají  podmínku komplanarity, či podmínku nulových vertikálních paralax  řešeno je 5 neznámých (z 12 viz dříve) Vzájemná orientace snímků vůči sobě (natočení + příp. posun) Vzniká  obecný stereoskopický model podmínka komplanarity 17 Fotogrammetrie a DPZ

18 Relativní orientace Jak se provádí ??
Empirická řešení (dříve), analytická řešení (dnes) Spojovací body - různé uspořádání  např. Gruberovo schéma 18 Fotogrammetrie a DPZ

19 Absolutní orientace Modelové  geodetické souřadnice
Matematické řešení založeno na  prostorové transformaci modelu - posun, pootočení, měřítko  řešeno je zbylých 7 neznámých (z 12, viz dříve) Výpočet  aplikace vyrovnání MNČ (po linearizaci vztahů pro prostorovou podobnostní nebo afinní transf.) Identické body - vlícovací body (viz dále) Jak se provádí ?? výpočet transformačního klíče (vyrovnání)  pomocí snímání VB (binokulárně) 19 Fotogrammetrie a DPZ

20 Absolutní orientace Vlícovací body - počet - volba - zaměření
- přesnost ….. 20 Fotogrammetrie a DPZ

21 3.6.5 Stereo-vyhodnocení Stereo-editace
- 3D vektor  linie, body; vrstvy, značky; formáty, import, export, CAD  požadavky zákazníka - DMT  pro účely digitálního ortofota  samostatný výstup (např. 3D modely měst) různé technologie - automatická, poloauto- matická, ruční editace (+ kontrola!) (- snímkové orientace  práce ve stereomódu) 21 Fotogrammetrie a DPZ