3.6.5 Stereo-vyhodnocení Stereo-editace

Prezentace na téma: "3.6.5 Stereo-vyhodnocení Stereo-editace"— Transkript prezentace:

1 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, polo- automatická, ruční editace (+ kontrola!) (- snímkové orientace  práce ve stereomódu) 1 Fotogrammetrie a DPZ

2 Automatické vyhodnocovací postupy
Obrazová korelace  nalezení polohy dvou odpovídajících si bodů (sdružené body) Korelační analýza  vyhledávací algoritmus  obraz v. vzor  vyhledávací okolí (velikost okolí - pravděpodobnost nalezení - výpočetní nároky 2 Fotogrammetrie a DPZ

3 Automatické vyhodnocovací postupy
Princip  hledání maxima korelační funkce pro bod (a jeho okolí) v 1 snímku, ku vyhledávacímu okolí v 2 snímku hodnota korelační funkce = korelační koeficient  nabývá hodnot z int. -1 až 1 ( = 1 - úplná shoda) Spolehlivost metody - zákryt, homogenní plochy 3 Fotogrammetrie a DPZ

4 3.6.6 Přístroje a systémy Fotogrammetrické metody  vývoj (viz dříve)  způsob vyhodnocení  přístroje, systémy Fotogrammetrické přístroje analogové  analytické (cca ) vyhodnocovací přístroje různé konstrukce, přesnost … přesné (obnova PVO) jednoduché (bez obnovy PVO) - komparátory  mono, stereo Fotogrammetrické systémy digitální FM stanice (od 1985) 4 Fotogrammetrie a DPZ

5 Přesné analogové přístroje
Vývoj ; dnes ne Řešení mechanické řešení FM vztahů analogie model v. skutečný stav Výhody řešení bez výp. techniky (neexistovala) vysoká přesnost Nevýhody typ výstupních dat požadavky na operátora nutnost údržby mech. součástí cena Význam topografické mapování Výrobci Zeiss Jena (NDR), Wild (CH) ….. 5 Fotogrammetrie a DPZ

6 Přesné analogové přístroje
Princip různé konstrukce …. např. - přístroje s mechanickou projekcí  řídící tyče Stereometrograf (60 léta)  pravítka Topokart (do 1990) 6 Fotogrammetrie a DPZ

7 Přesné analogové přístroje
Příklady Stereometrograf Topokart 7 Fotogrammetrie a DPZ

8 Přesné analytické přístroje
Vývoj idea, 80 léta realizace; dnes ano Řešení přesné početní řešení FM vztahů výpočetní technika, numerické metody Výhody vysoká přesnost univerzálnost použití Nevýhody požadavky na operátora cena (typ vstupních dat - budoucnost) Význam nejpřesnější FM práce  AAT Výrobci Zeiss (SRN), Leica (CH) ….. 8 Fotogrammetrie a DPZ

9 Přesné analytické přístroje
Princip přesné měření snímk. souřadnic  stereokomparátory exaktní matematické řešení  HW + SW 9 Fotogrammetrie a DPZ

10 Přesné analytické přístroje
Příklady Planicomp P33  SD  10 Fotogrammetrie a DPZ

11 Digitální systémy Vývoj konec 80 let realizace; dnes ano
Řešení přesné početní řešení FM vztahů digitální data Výhody přesnost, univerzálnost variabilita, automatizace Nevýhody požadavky na operátora cena, objem dat Význam digitální data, IS Výrobci Z/I Imaging, LH - Systems, TopoL ... 11 Fotogrammetrie a DPZ

12 Digitální systémy Digitální systémy
Digitální fotogrammetrické stanice (DPW) počítač + software + speciální vybavení (viz dále) Počítač - pracovní stanice, výkonné PC; diskový prostor; paměť; grafika; dva monitory … Software - OS Unix, Win NT .. ; modularita - veškeré FM úlohy; automatizace; CAD ... Komplexní řešení - ucelené technologie, produktivita Malé digitální fotogrammetrické stanice menší nároky, méně výkonné, základní FM úlohy, jednoduché 12 Fotogrammetrie a DPZ

13 Digitální systémy Digitální systémy DPW Malé DPW
- ImageStation (Z/I Imaging, SRN + USA) PhoTopoL (TopoL, CZ) SOCET SET - Helava (LH - Systems, CH + …) …….. Malé DPW - VSD (univ. Krakov, PL) DVP (univ. Laval, CA) 13 Fotogrammetrie a DPZ

14 3.6.7 Systémy pro stereovidění
DPW  speciální HW vybavení  stereovidění Systémy - stereoskopy anaglyfy polarizační brýle krystalové brýle Stereoskopy charakteristiky - jednoduché, levné, školní, hand made, méně kvalitní vjem, malé DPW (viz VSD) princip - monitor  2 poloviny  2 snímky pozorování zrcadlovým stereoskopem 14 Fotogrammetrie a DPZ

15 Systémy pro stereovidění
Anaglyfy charakteristiky - nejjednodušší, nejlevnější, nepříliš rozšířené, obraz hůře čitelný princip - brýle  barevná skla (např. R+B)  snímky - propustné barvy (také R+B) barvy - co největší rozdíl   vzájemné rušení Polarizační brýle charakteristiky - nákladnější systém, vázaný k monitoru, např. DPW Helava 15 Fotogrammetrie a DPZ

16 Systémy pro stereovidění
princip brýle + filtr + monitor  polarizace obrazů synchronizace Krystalové brýle charakteristiky - nejrozšířenější systém, většina DPW více pozorovatelů, volnost pohybu 16 Fotogrammetrie a DPZ

17 Systémy pro stereovidění
princip brýle - tekuté krystaly, IČ vysílač - synchronizace, monitor - zobrazovací frekvence (graf. karta) 17 Fotogrammetrie a DPZ

18 3.7 Analytická aerotriangulace - AAT
FM metody  vlícovací body (VB) Stereo FM  min. 3 VB na 1 stereodvojici Řada, blok sn.  velké množství VB - ekonomika :( ?? Jak se vyhnout nutnosti VB přímo měřit ?? Technologie snímkových triangulací Výsledkem jsou 1. geodetické souřadnice bodů (VB, SB …. ) 2. PVO všech snímků 18 Fotogrammetrie a DPZ

19 Analytická aerotriangulace - AAT
Vývoj metod historické - radiální, analogová, semianalytická současné - analytická (AAT)  klasická, digitální  GPS, automatizace, výkonné PC Použití - snímkové orientace (VB + PVO)  vyhodnocení - souřadnice množství bodů  test. pole, katastr - souřadnice kontrolních bodů  spec. aplikace 19 Fotogrammetrie a DPZ

20 Analytická aerotriangulace - AAT
Postup 1. měření bodů - snímkové, modelové souř. 2. numerický výpočet - komplexní, etapové řešení Příklad blok - 3 řady - 18 snímků modelů původně - 1 model = 3 VB - cca 18 VB AAT - blok - 6 VB 20 Fotogrammetrie a DPZ

21 3.7.1 Matematické základy AAT
Analytické metody (viz př. V.)  základem AAT Matematický základ - viz přímý vztah Praktické řešení - od 50 let  počítače Základní metody výpočtu AAT - etapové řešení - různí autoři - komplexní řešení - různí autoři (- komplexní řešení s podporou GPS/INS) Numerické řešení vyrovnání MNČ, iterační výpočet, řídké matice 21 Fotogrammetrie a DPZ

22 Matematické základy AAT
Etapové řešení - blokové vyr. nezávislých modelů základní jednotka - stereomodel vstup pro výpočet AAT (již provedena RO!) - měřené modelové souř. bodů a projekčních center + známé geodetické souř. VB výpočet (viz AO) stereomodely - posunutí, pootočení, měřítko - spojení modelů do jediného bloku - transformace bloku do geodetického systému 22 Fotogrammetrie a DPZ

23 Matematické základy AAT
Polohové vyrovnání bloku - jednodušší případ  rovinný problém - rovinná podobnostní transformace - použití když  málo modelů či mnoho SB 23 Fotogrammetrie a DPZ

24 Matematické základy AAT
Výškové vyrovnání bloku - prostorová podobnostní transformace - projekční centra, kontrolní výškové body 24 Fotogrammetrie a DPZ

25 Matematické základy AAT
Komplexní řešení - svazkové vyrovnání bloku základní jednotka - snímek vstup pro výpočet AAT - měřené snímkové souř. bodů + známé geodeti- cké souřadnice VB výpočet (viz přímý vztah) prostorové svazky paprsků (měřené body + projekční centra) svazky bloku snímků  vyrovnány najednou (+ zavedení oprav - refrakce, distorze …) 25 Fotogrammetrie a DPZ

26 Matematické základy AAT
Blok snímků, paprskové svazky, VB 26 Fotogrammetrie a DPZ

27 Matematické základy AAT
Přímý vztah Příklad 4 snímky měřeno x 4 x 2 = 48 určit - PVO 4 x 6 = SB 4 x 3 = 12 nadbytečných = 12 27 Fotogrammetrie a DPZ

28 3.7.2 Technologie, přesnost, systémy
Vlícovací body - min. 4 VB, v rozích bloku Měření vstupních dat (dnes) - analytické přístroje přesné stereokomparátory - DPW Výpočet - moduly DPW, specializované SW Přesnost AAT - závisí na přesnosti měřených dat - správné volbě SB správném rozmístění VB a kontrolních bodů - měřítku a rozlišení snímků ……. 28 Fotogrammetrie a DPZ

29 Technologie, přesnost, systémy
moduly DPW např. ImageStation + ISAT PhoTopoL + AeroSys Helava + Orima ……. specializované SW Match-AT (fa Inpho) - dlouhá tradice PAT-B (fa Inpho) - AAT s podporou GPS Orient (TU Vídeň) - víceúčelový systém Bluh (TU Hannover) …….. 29 Fotogrammetrie a DPZ

30 Shrnutí ,,Analytická aerotriangulace“ Přístroje a systémy
vývoj analogové přístroje  DPW Systémy pro stereovidění jednoduché pomůcky  krystalové brýle Aerotriangulace - AAT matematické řešení - etapové, komplexní přesnost, systémy závěr Fotogrammetrie a DPZ

31 Shrnutí - celkové 1. Úvod do fotogrammetrie bezdotyková metoda měření
150-letá historie základní dělení - pozemní, letecká; metody variabilita výstupů + široké pole uplatnění optické základy - ideální zobrazení - zobrazení objektivem závěr Fotogrammetrie a DPZ

32 Shrnutí - celkové 2. Snímek – základní zdroj informací
fotografická komora  pořízení snímku pozemní v. letecká; analogová v. digitální klasický fotograf. obraz  chemický proces materiály různých vlastností digitální obraz  elektronický proces detektory, skenery, volené parametry závěr Fotogrammetrie a DPZ

33 Shrnutí - celkové 3. Matematické základy fotogrammetrie, letecká fotogrammetrie základní pojmy souřadnicové soustavy prvky vnitřní a vnější orientace základní vztahy transformace, přímý vztah .. Letecká fotogrammetrie polní práce, vlícovací body .. Projekt snímkového letu - parametry závěr Fotogrammetrie a DPZ

34 Shrnutí - celkové 4. Fotogrammetrické metody Projekt snímkového letu
parametry náletu, objednávka Jednosnímková fotogrammetrie jednoduchost, rovinné území Digitální ortofoto přesnost, podklady - DMT závěr Fotogrammetrie a DPZ

35 Shrnutí - celkové 5. Stereofotogrammetrie přirozený a umělý stereovjem
stereofotogrammetrická metoda normální a obecný případ stereofotogrammetrie snímkové orientace etapové řešení komplexní řešení stereovyhodnocení závěr Fotogrammetrie a DPZ

36 Zakončení předmětu Cvičení - zápočet Zkouška - test
závěr Fotogrammetrie a DPZ

37 Konec Děkuji za pozornost. závěr Fotogrammetrie a DPZ

38 Inženýrství životního prostředí
Fotogrammetrie přednášející Jindřich Hodač Ph.D. Fotogrammetrie a DPZ

39 ,, Analytická aerotriangulace – AAT “
Program přednášky ,, Analytická aerotriangulace – AAT “ Stereofotogrammetrie přístroje a systémy systémy pro stereovidění Analytické aerotriangulace – AAT shrnutí učiva úvod Fotogrammetrie a DPZ

40 Návaznost ,, Stereofotogrammetrie “ - přirozený a umělý stereovjem
- stereofotogrammetrická metoda - normální a obecný případ stereofotogrammetrie - snímkové orientace etapové řešení komplexní řešení - stereovyhodnocení začátek úvod Fotogrammetrie a DPZ