Video Stereo Digitizer

Instrukcja instalowania i obsługi

Kraków 1998

Kraków, 5-05-1998

Video Stereo Digitizer

1. Wstęp

Video Stereo Digitizer AGH (VSD) jest analitycznym autografem cyfrowym przeznaczonym do opracowywania czarno białych lub kolorowych par cyfrowych obrazów fotogrametrycznych (stereogramów lub stereoortofotogramów).

VSD akceptuje skanowane obrazy lotnicze, naziemne jak i satelitarne, obrazy skanerowe, obrazy pochodzące z kamer CCD.

VSD może być używany do tworzenia lub aktualizacji numerycznych map topograficznych, tematycznych itp. jak również do sporządzania wektorowej dokumentacji architektonicznej, konserwatorskiej lub archeologicznej.

Pary obrazów cyfrowych wyświetlonych na ekranie SVGA komputera typu PC obserwowane są przy pomocy stereoskopu zwierciadlanego. Szczegóły wybierane są przez operatora przy użyciu pary kursorów (znaczków pomiarowych) animowanych myszą. Wskazywane homologiczne punkty obu obrazów mogą być łączone linią łamaną. Nieregularne krzywe są wykreślane przez rejestrowanie trajektorii kursora. Linie łamane i trajektorie nakładane są na półtonalne obrazy cyfrowe na ekranie PC w wybranym kolorze. Każdy kolor linii lub trajektorii stanowi oddzielną warstwę w kodzie DXF lub kodzie binarnym programu VSD. Obserwowane pojedyncze punkty mogą być również zapisywane w plikach tekstowych lub w kodzie DXF dla potrzeb np. DTM lub tworzonej mapy numerycznej.

Z wykorzystaniem VSD możliwe jest opracowywanie wektorowe pojedynczych fotogramów cyfrowych obiektów płaskich (przetwarzanie analityczne).

VSD pracuje również w trybie mono lub stereokomparatora wykonując pomiar obrazów cyfrowych z dokładnością odpowiadającą ułamkom piksela zależną od skali powiększenia obrazu cyfrowego.

W miarę potrzeb VSD może być zatem: autografem, przetwornikiem analitycznym zwektoryzowanych obrazów, monokomparatorem lub stereokomparatorem

2. Obrazy cyfrowe

Program VSD akceptuje następujące formaty obrazów cyfrowych:

A.  TIFF monochromatyczny (maks. 256 półtonów),

B.  TIFF kolorowy, indeksowany, z paletą o 256 kolorach.

W trakcie wizualizacji pary barwnych obrazów w programie VSD palety obrazów zostają zsumowane a następnie zredukowane do 248 pozycji. Pozostałe 8 kolorów jest zarezerwowanych dla numerycznej mapy wektorowej wyświetlanej na ekranie oraz dla napisów pomocniczych. Pliki kolorowe RGB (True Color) muszą być przed wprowadzeniem do VSD przetworzone do formatu indeksowanego lub monochromatycznego. Odpowiednią konwersję można zrealizować przy użyciu dołączonego programu RGB_VSD.

Zarówno VSD, jak i wyżej wymienione programy narzędziowe do konwersji, obecnie nie akceptują obrazów, przy zapisie których zastosowano kompresję, natomiast obsługują zarówno obrazy zapisane tradycyjnie wierszami pikseli jak i obrazy zapisywane w formie mozaiki prostokątów (tzw. opcja Tiled, stosowana dla dużych plików obrazowych).

C.  Monochromatyczny format strumienia pikseli:

Jest to format zorganizowany jako prosty strumień pikseli (maks. 256 półtonów). Dla tego formatu musi być zdefiniowana długość linii obrazu i offset obrazu.

Po zgłoszeniu plików obrazowych do zadania VSD, program proponuje utworzenie plików z tzw. piramidami obrazów. W razie akceptacji tej propozycji powstają wieloobrazowe pliki formatu TIFF zawierające szeregi obrazów o rozdzielczościach redukowanych dwukrotnie względem poprzednika w szeregu. Ostatni obraz szeregu mieści się w całości na połowie ekranu. Pliki te umożliwiają opracowywanie obrazów pomniejszanych na ekranie w stosunku do skali obrazów pierwotnych i wymagają dodatkowo pamięci dyskowej o rozmiarze ok. 33% rozmiaru obrazów pierwotnych.

3. Instalowanie programu

Zainstalowanie pakietu programów VSD w komputerze sprowadza się w głównej mierze do utworzenia na twardym dysku katalogu o nazwie VSD i skopiowania do niego plików z dostarczonej dyskietki. Zaleca się dodanie do systemowych ścieżek poszukiwań PATH ścieżki do katalogu VSD; w przeciwnym wypadku należy zmodyfikować plik VSD.BAT przez dodanie ścieżki dostępu do wywołania programu VSD oraz skopiować ten plik do jednego z katalogów obecnych w systemowej ścieżce PATH. Wszystkie wywołania programów VSD umieszczone w pliku VSD.BAT powinny posiadać parametr /r oraz dla wersji angielskojęzycznej parametr /e .

Program VSD wykorzystuje pamięć rozszerzoną RAM i wymaga zainstalowania sterownika HIMEM.SYS oraz udostępnienia odpowiedniego obszaru pamięci. (odpowiednio dla rozdzielczości 800*600 - 1408 Kb, 1024*768 - 2048 Kb, 1280*1024 - 3328 Kb). W przypadku braku dostatecznej ilości pamięci rozszerzonej można spróbować użycia parametru wywołania /d . Oprócz sterownika pamięci winien być zainstalowany sterownik trójprzyciskowej myszy.

Programy VSD, pracując w standardzie graficznym VESA, wymagają odpowiedniej karty graficznej realizującej tryb VESA na poziomie sprzętowym lub zainstalowania programowego emulatora tego standardu.

4. Plik konfiguracyjny

Wartości niektórych parametrów stanu programu VSD mogą być ustawiane w zewnętrznym pliku konfiguracyjnym o nazwie VSDCONF. Plik konfiguracyjny jest plikiem typu ASCII, łatwym w edycji i przejrzystym. Znajduje się w katalogu pakietu VSD. W przypadku skopiowania do katalogu roboczego i modyfikacji wartości parametrów staje się plikiem konfiguracyjnym dla zadań zawartych w tym katalogu.

Plik konfiguracyjny zawiera trzy typy zapisów odpowiadających poszczególnym wierszom:

-  aktywne ustawienie parametru: <nazwa parametru> = <wartość parametru>

- komentarz: wiersz rozpoczynający się znakiem #.

- wiersz pusty.

Poprzedzenie nazwy parametru znakiem # przekształca wiersz w komentarz i powoduje w konsekwencji, że parametr przyjmie wartość domyślną (default).

Parametry znajdujące się w pliku konfiguracyjnym mają charakter danych, których wartości są zmieniane rzadko. Ich nazwy, znaczenie i wykaz wartości domyślnych znajdują się w pliku VSDCONF umieszczonym na dyskietce instalacyjnej i w katalogu pakietu VSD.

Pośród parametrów pliku konfiguracyjnego znajdują się parametry definiujące pola menu graficznego, które użytkownik może modyfikować wg. własnego uznania. Pierwszą częścią wartości parametru pola menu jest nazwa lub numer klawisza sterującego daną funkcją , drugą - tekst umieszczany w polu; obie części oddziela znak spacji. Nazwę klawisza lub kombinacji klawiszy związanych z wybraną funkcją można wybrać z załączonego spisu aktywnych klawiszy sterujących VSD. Podobnie konfigurowalne są przyciski myszy, z tym, że dla zadania stereoskopowego skutecznie można programować jedynie środkowy przycisk. Stosowane przez VSD kody klawiszy można poznać przy pomocy dołączonego programu KEY_CODE.EXE .

W pewnym zakresie możliwa jest modyfikacja sposobu wizualizacji obrazów monochromatycznych, indywidualnie dla lewego i prawego obrazu. Dla obrazów monochromatycznych z obniżoną jakością skanowania może być zablokowana funkcja wyostrzania krawędzi przy powiększaniu obrazów.

5. Programy narzędziowe dołączone do VSD

W katalogu pakietu VSD znajduje się kilka programów pomocniczych, wykonywanych poza programem VSD. Są to w większości programy konwersji plików danych dla VSD. Opcjonalnymi parametrami wywołania programów są nazwy plików wejściowych i wyjściowych. Kilka z nich wyposażonych jest w krótkie instrukcje wywoływane poprzez parametr „/?”. Poniżej znajduje się spis tych programów wraz z krótkim opisem.

DXF_ABS - konwersja pliku tekstowego typu DXF na plik binarny ABS (format własny VSD)

Program tworzy plik raportu o warstwach NazwaPlikuDXF.LRP , który zastąpiony plikiem NazwaPlikuDXF.LAY o podobnej budowie, umożliwia eliminację niepożądanych warstw i modyfikację kolorów pozostałych.

ABS_TXT - konwersja pliku ABS do pliku *.TXT o formacie ASCII

Program umożliwia przeglądanie i wykorzystywanie poza VSD pliku tekstowego z rysunkiem zarejestrowanym w postaci ciągów punktów opisujących poligony.

TXT_ABS - konwersja pliku *.TXT o zawartości jw. na plik danych dla VSD w formacie ABS

Program umożliwia konwersję odwrotną do konwersji realizowanej przez program ABS_TXT i w przypadku potrzeby modyfikacji danych wymaga znajomości formatu używanego w plikach typu *.TXT.

DXF_B_T - konwersja pliku binarnego DXF na format tekstowy

Program dostosowuje format binarnego pliku DXF do tekstowego formatu DXF akceptowanego przez program DXF_ABS.

DXF_T_B - konwersja pliku tekstowego DXF na format binarny

Program umożliwia tworzenie pliku DXF w formacie binarnym, zmniejszającym jego rozmiar ok. dwukrotnie. (Nb. użycie kompresji typu ZIP zmniejsza rozmiar pliku DXF ok. pięciokrotnie).

RGB_VSD - konwersja pliku TIFF z obrazem RGB (True Color) na plik indeksowany lub na plik monochromatyczny

Program umożliwia przekształcenie pliku TIFF z obrazem cyfrowym typu RGB, niekompresowanym, na pliki obrazowe, które mogą być wprowadzone do VSD. Zależnie od decyzji operatora, w wyniku konwersji powstaje plik barwny indeksowany 256-kolorową paletą lub plik monochromatyczny.

KEY_CODE - egzaminator kodów przycisków klawiatury

Program raportuje na ekranie kody klawiszy alfanumerycznych, znakowych, funkcyjnych i klawiszy naciskanych wraz z Alt i Ctrl, kody stosowane przez VSD. Umożliwia on zmianę przypisania funkcji VSD przyciskom myszy oraz programowanie menu graficznego w pliku konfiguracyjnym VSDCONF.

TIF_LST - wyświetlenie zawartości nagłówka pliku rastrowego w formacie TIFF, w razie potrzeby.

6. Zawartość katalogu VSD

W katalogu oprogramowania pakietu VSD znajdują się następujące pliki:

VSD_VESA.EXE - plik głównego programu

PYRAM.EXE - plik programu uzupełniającego

VSD.BAT - plik uruchomieniowy VSD

VSDCONF - plik konfiguracyjny VSD

WINIETA.TIF - winieta programu VSD

MENU2_P, MENU2_E - pliki tekstowe zawierające menu VSD w wersji polskiej i angielskiej

*.LST - pliki binarne zawierające napisy dla VSD w wersjach jw.

ZNAKI_K - plik binarny z tablicą polskich znaków diakrytycznych

VSD.BKZ - plik binarny wzorów oznakowania punktów pomiarowych

DANE_WSL - przykładowy plik danych dla specjalnej aplikacji wyrównania sieci liniowej, dla VSD pracującego w trybie pojedynczego obrazu

*.EXE - programy narzędziowe wymienione w odrębnym punkcie instrukcji

*.DOC -  plik w formacie edytora WORD for WINDOWS 6.0 zawierający    niniejszy tekst w wersji polskiej lub angielskiej

7. Organizacja pamięci dyskowej

Przed uruchomieniem programu należy utworzyć katalog dyskowy, zwany katalogiem roboczym VSD, któremu można nadać dowolną nazwę. W razie potrzeby obrazy cyfrowe mogą być umieszczone w dowolnych katalogach, a także na innych napędach dyskowych niż napęd katalogu roboczego. Pliki tekstowe przygotowane dla VSD, opisane poniżej, należy umieszczać w katalogu roboczym. W katalogu roboczym może być ulokowane jedno lub więcej tzw. zadań (projektów). Wszystkie pliki tworzące zadanie (poza plikami wynikowymi, plikami importowanymi oraz plikami zawierającymi wyniki orientacji) mają wspólną nazwę zgodną z nazwą zadania, uzupełnioną trzyliterowym rozszerzeniem określającym typ pliku.

Istniejące mapy wektorowe 2D i 3D w formacie DXF mogą być włączane do zadania po transformacji do formatu ABS, właściwego dla VSD. Taką transformację realizuje dołączony program narzędziowy DXF_ABS.EXE umożliwiając ponadto selekcję warstw i modyfikację ich kolorów.

W poniższym opisie znak * oznacza dowolną nazwę pliku (do 8 znaków), znak ? oznacza dowolny znak w nazwie pliku.

Katalog roboczy będzie zawierał następujące pliki:

a). Pliki tekstowe, przygotowane poza VSD

NazwaZadania.PKT - dane w formacie ASCII, w zależności od potrzeby:

- nr i współrzędne x,y znaczków tłowych lub krzyży siatki reseau

- nr i współrzędne X,Y,Z punktów kontrolnych w układzie odniesienia

- nr i współrzędne X,Y punktów kontrolnych w układzie odniesienia (przy opracowaniu pojedynczych obrazów).

DANE_WSL - dane w formacie ASCII dla wyrównania płaskiej sieci liniowej

w następującym formacie:

- < znak = > < NazwaZadania >

- <nr p-tu początkowego> <nr pk-tu końcowego> <długość odcinka>

- pliki stosowane opcjonalnie:

NazwaZadania.DLT dane w formacie ASCII podające wartości współczynników

transformacji DLT dla lewego i prawego zdjęcia

NazwaZadania.ADP - dane do redukcji dystorsji obiektywu

b). Pliki pomocnicze, utworzone przez VSD

NazwaZadania.CFG - parametry zadania, tj. stereogramu lub pojedynczego obrazu

NazwaZadania.ETK - histogram i inne informacje o obrazach cyfrowych

NazwaZadania.S?? - zmniejszona para obrazów lub pojedynczy obraz, do

wybierania obszarów roboczych

NazwaZadania.LU - współrzędne zmierzonych punktów - plik binarny

NazwaZadania.LU1 - jak NazwaZadania.LU dla pojedynczego obrazu - plik binarny

NazwaZadania.OR - odpowiednik pliku *.LU lub *.LU1 w formacie ASCII, raport

wyjściowy

_OR_INT .WYN

_OR_REL.WYN - pliki tymczasowe zawierające wyniki kolejnych etapów _OR_ABS.WYN orientacji stereogramu

_OR_DLT.WYN

c). Pliki wynikowe

DowolnaNazwa.MAP - plik ASCII z liniami mapy w układzie obrazu (format wew.)

DowolnaNazwa.ABS - plik binarny z liniami mapy w układzie odniesienia (f. wew.)

DowolnaNazwa.DXF - plik DowolnaNazwa.ABS w formacie DXF

d). Pliki importowane

DowolnaNazwa.ABS - plik istniejącej mapy wektorowej 2D lub 3D .DXF po transformacji programem DXF_ABS do formatu ABS.

DowolnaNazwa.PNT - plik ASCII ze wspołrzędnymi punktów w układzie odniesienia 2D lub 3D w formacie: nr wsp.x wsp.y [ wsp.z ]

8. Uruchomienie programu

Program uruchamiamy przez wprowadzenie poleceń VSD L , VSD H lub VSD S. VSD L wywołuje program dla rozdzielczości 800*600, VSD H dla rozdzielczości 1024*768 a  VSD S dla - 1280*1024 pikseli. Pominięcie literowego parametry po nazwie programu uruchamia VSD z rozdzielczością maksymalną lub domyślną, wg. pliku VSD.BAT . W celu pominięcia wyświetlania ekranu tytułowego należy bezpośrednio po uruchomieniu programu nacisnąć klawisz [ESCAPE].

Na wstępie, po zamknięciu ekranu tytułowego przyciśnięciem klawisza [ENTER], program pyta o:

- ścieżkę do katalogu roboczego (wywołanie VSD z wnętrza katalogu roboczego i wpisanie tu znaku kropki powoduje automatyczne wstawienie ścieżki dostępu do katalogu),

- nazwę zadania istniejącego w katalogu roboczym lub zadania nowego wraz z decyzja o przydzieleniu do zadania pary obrazów ew. pojedynczego obrazu,

- nazwy plików z obrazami cyfrowymi oraz ścieżki do tych plików, jeżeli są umieszczone poza katalogiem roboczym,

- zgodę na tworzenie piramid obrazów,

a następnie, po wyświetleniu pomniejszonego widoku obrazów, umożliwia wybór obszaru roboczego (kadrowanie).

Prostokątne ramki, przesuwane po obrazach na ekranie za pomocą klawiszy kursora lub myszy, lokalizują wybrany obszar jednocześnie na obu obrazach lub niezależnie na lewym i prawym, poprzez przełączanie klawiszem [TAB]. Powrót do jednoczesnego przesuwu ramek realizuje klawisz [1]. Wyświetlenie na ekranie wybranych obszarów w skali 1:1, lub mniejszej, zgodnej z uprzednio wybranym pomniejszeniem, następuje po naciśnięciu lewego przycisku myszy lub klawisza [ENTER].

Kolejne wywołanie funkcji kadrowania [V] umożliwia na pomniejszeniu obrazów nałożenie oznaczeń punktów pomiarowych [ * ] lub nałożenie istniejącego rysunku wektorowego [E] .

Wpisanie w linii wywolania nazwy pliku konfiguracyjnego *.CFG poprzedzonego ścieżką dostępu do katalogu roboczego zawierającego zadanie * , uruchamia VSD w trybie szybkiego startu. Przy wywoływaniu VSD z katalogu roboczego ścieżka dostępu może być pominięta.

Ogólna postać polecenia uruchamiającego VSD:

vsd [ L | H | S ] [ [ drive: ] [ path \ ] nazwa_zadania . cfg ]

9. Orientacja stereogramu

- Orientacja wewnętrzna (transformacja do układu tłowego):

- pomiar 4 lub więcej znaczków tłowych (min. 2 znaczki) i rejestracja klawiszem [I]. Aby wykorzystać do obliczeń transformacji współrzędne tłowe znaczków zapisane w pliku NazwaZadania.PKT należy po wprowadzeniu numeru punktu nacisnąć klawisz [INSERT].

- obliczenie współczynników jednej z czterech transformacji do wyboru - klawisz [F5] (obliczenia mogą być wykonane bezpośrednio po zarejestrowaniu punktów lub po zakończeniu pomiarów dla orientacji wzajemnej i bezwzględnej)

- Orientacja wzajemna (obliczenie współrzędnych przestrzennych w układzie modelu):

- pomiar 6 lub więcej punktów homologicznych (min. 5 punktów) i zarejestrowanie ich [H] (pomiar punktu może być wykonany półautomatyczną metodą autokorelacji [F9] - aktualnie funkcja jest dostępna dla obrazów monochromatycznych)

- obliczenie elementów orientacji wzajemnej oraz współrzędnych przecięcia promieni homologicznych w układzie modelu [F6] (z wprowadzeniem z klawiatury elementów orientacji wewnętrznej ck, xo i yo oraz ew. wartości współczynników dystorsji radialnej z pliku NazwaZadania.ADP) ,

- Po wykonaniu orientacji wzajemnej istnieje możliwość uruchomienia trybu autogrametrycznego w układzie modelu (warunek: pomierzonych min 6 punktów).

- Orientacja bezwzględna (transformacja przestrzenna z układu modelu do układu odniesienia ):

pomiar 3 lub więcej punktów dostosowania (x,y,z) i rejestracja klawiszem [G]

W celu użycia współrzędnych geodezyjnych zapisanych w pliku NazwaZadania.PKT należy po wprowadzeniu numeru punktu nacisnąć klawisz [INSERT].

- obliczenie elementów orientacji bezwzględnej klawiszem [F7].

Uwaga: Wszystkie powyższe pomiary (przed uruchomieniem trybu autogrametrycznego) są wykonywane w trybie stereokomparatorowym, z użyciem klawiszy [Tab] (uaktywnianie lewego lub prawego kursora) i [1] (jednoczesne sterowanie parą kursorów). Pomierzony punkt można skasować wprowadzając jego numer ze znakiem minus. Całą grupę punktów pomierzonych dla danej orientacji można skasować wprowadzając numer punktu równy 0 (zero).

- Tryb autogrametryczny sterowania kursorem (w danym układzie odniesienia):

- w celu uaktywnienia trybu autogrametrycznego należy obliczyć współczynniki transformacji DLT [F8] lub wprowadzić je z pliku: NazwaZadania.DLT [Alt F8].

Zmiana układu odniesienia bez ponownego przeprowadzania pomiarów jest możliwa poprzez podmianę współrzędnych punktów dostosowania w pliku *.PKT . Po ponownym uruchomieniu VSD należy nacisnąć [Alt G] a następnie powtórzyć obliczenia [F7] i [F8].

Orientację stereogramów pochodzących z kamer niemetrycznych (przy nieznanych elementach orientacji wewnętrznej) można zrealizować przez pomiar [G] co najmniej sześciu punktów dostosowania o znanych współrzędnych terenowych (x,y,z) i zastosowanie bezpośredniej transformacji liniowej DLT [F4].

10. Wprowadzanie poprawek dystorsji obiektywu (plik *.ADP)

Dystorsja obiektywu, jak i inne rozpoznane zniekształcenia obrazu o charakterze systematycznym, mogą być usuwane poprzez uwzględnienie współczynników błędów w trakcie procesu orientowania zdjęć lub podczas powtarzania obliczeń. Współczynniki mogą być wczytane przez VSD z pliku tekstowego po uruchomieniu procedury obliczeń elementów orientacji wzajemnej (F6). Przygotowanie współczynników jest wzorowane na sposobie przyjętym w programie ORIENT. Polega ono na oznaczeniu kodami k o wartościach od 0 do 40 odpowiednio zdefiniowanych współczynników liczbowych a_k. Suma składowych błędów uzależnionych od znormalizowanych współrzędnych obrazu, po transformacji współrzędnych obrazu odejmowana jest od wpółrzędnych tłowych (w metodzie zastępczego punktu głównego odpowiada to dodaniu sumy błędów dla X i sumy dla Y do współrzędnych punktu głównego X_o, Y_o).

Kodem 0 oznacza się wartość promienia zerowej dystorsji radialnej a_o = R_o a kodami 3, 4, 37, 38, 39 kolejno wpółczynniki dystorsji radialnej 3, 5, 7, 9 i 11 stopnia. Kody 5 i 6 dotyczą współczynników dystorsji tangencjalnej.

Definicja współczynników błędu dystorsji radialnej odbiega tu od definicji zalecanej przez ISP i podawanej w metrykach kamer. Wg ISP błąd dystorsji radialnej opisuje się równaniem:

dR = A₁  R  ( R² - R_o² ) + A₂  R  ( R⁴ - R_o⁴ ) + ...

gdzie A₁, A₂ - współczynniki odpowiednio 3 i 5 stopnia.

Wg dokumentacji dla programu ORIENT błąd dystorsji radialnej opisują równania:

dX = a₃  x  ( r² - 1 ) + a₄  x  ( r⁴ - 1 ) + a₃₇  x  ( r⁶ - 1 ) + ...

dY = a₃  y  ( r² - 1 ) + a₄  y  ( r⁴ - 1 ) + a₃₇  y  ( r⁶ - 1 ) + ...

w których występują znormalizowane r = R / R_o , x = X / R_o , y = Y / R_o , stąd po przejściu z kartezjańskiego układu tłowego ( X, Y ) do układu biegunowego ( r,  ), dla dX = R  cos , dY = R  sin można zapisać:

dR = a₃  r  ( r² - 1 ) + a₄  r  ( r⁴ - 1 ) + a₃₇  r  ( r⁶ - 1 ) + ...

W konsekwencji wzory przeliczeniowe współczynników dystorsji radialnej mają postać:

a₃ = A₁  R_o³ , a₄ = A₂  R_o⁵

Przeliczone współczynniki należy umieścić w pliku tekstowym o nazwie zgodnej z nazwą zadania (projektu) z rozszerzeniem ADP, w postaci par k, a_k :

<kod współczynnika> <wartość współczynnika>

które umieszcza się w osobnych wierszach w dowolnej kolejności (jeden z wierszy musi zawierać kod 0 i wartość R_o). Wpółczynniki nieznane lub zerowe mogą zostać pominięte wraz z kodami.

Przykładowy plik *.ADP opisujący współczynniki błędu dystorsji radialnej 3 i 5 stopnia może zawierać następujące dane:

0 20

3 0.170862

4 -0.32521

Na podobnej zasadzie można określać błąd dystorsji tangencjalnej, niesymetrycznej. Wzory błędów dystorsji tangencjalnej mają postać:

dX = a₅  ( r² + 2x² ) + a₆  2xy

dY = a₅  2xy + a₆  ( r² + 2y² )

gdzie r, x, y - jw.

Do chwili obecnej inne, niewymienione powyżej kody współczynników błędów dla programu ORIENT, nie są implementowane w VSD.

11. Edycja mapy wektorowej

W systemie VSD wektoryzację obrazów cyfrowych (rastrowych) obsługują następujące funkcje:

- realizacja linii łamanej: [P],[P],[P]......[K].

- realizacja trajektorii (rejestracja śladu kursora przemieszczanego myszą): [T] ~ [K].

- usuwanie błędnego wektora: [U] lub fragmentu linii łamanej / trajektorii: [T] [U].

- pomiar pojedynczych punktów: [J]

- usuwanie błędnego punktu: [J] oraz <numer punktu ze znakiem - (minus)>

- wybór warstwy tematycznej [B] (patrz p.12)

Istnieją 4 procedury wspomagające wektoryzację:

- półautomatyczna autokorelacja (wyszukiwanie punktów homologicznych): [F9] ,

- automatyczne doczepianie wektora do pomierzonych przez [J] punktów lub wierzchołków linii łamanej: [D]

- automatyczne doczepianie wektora do wewnetrznego punktu dowolnego odcinka: [.]

- automatyczna realizacja wektora prostopadłego do wskazanego odcinka:

- prostopadłość przestrzenna odcinków: [N]

- prostopadłość odcinków w rzucie na płaszczyznę poziomą: [Alt N]

Import mapy 3D (z plików zapisanych w katalogu roboczym):

wizualizacja na stereogramie mapy 3D: [E] + nazwa pliku 3D: *.ABS lub *.MAP

Import mapy 2D (z plików zapisanych w katalogu roboczym):

- wizualizacja na stereogramie istniejącej mapy 2D: [Ctrl E] + nazwa pliku 2D: *.ABS (wszystkie punkty tej mapy otrzymują współrzędną Z równą współrzędnej Z wskazywanej aktualnie przez kursor)

- zmiana wysokości płaszczyzny mapy 2D: [Ctrl D] (wysokość płaszczyzny mapy zmienia się zgodnie z aktualną wysokością kursora).

Usuwanie rysunku wektorowego ze stereogramu:

- skasowanie rysunku wektorowego: [E] + [SPACE] (usunięcie to powoduje utratę zmian powstałych od chwili zaimportowania pliku mapy )

- wygaszenie / wyświetlenie rysunku mapy: [Alt E]

- wygaszanie / wyświetlanie oznaczeń punktów pomiarowych: [ * ]

- wyświetlenie numerów punktów: [Alt *] (nie dotyczy klawiatury numerycznej)

12. Zarządzanie warstwami tematycznymi

Pojęcie warstwy tematycznej zastosowanej w VSD jest odpowiednikiem pojęcia warstwy stosowanego w popularnych systemach CAD. Jest to opatrzona nazwą grupa obiektów rysunkowych (obecnie w VSD - odcinków), której przyporządkowano kolor używany podczas wyświetlania obiektów przynależnych do tej grupy. Trzecim, po nazwie i kolorze, atrybutem warstwy jest wskaźnik jej bieżącej widoczności na ekranie.

Nazwa stanowi wyróżnik warstwy stosowany do jej identyfikacji oraz selekcji. Aby zachować jednoznaczność nazw warstw zawartych w rysunku pochodzącym spoza VSD przyjęto, że nazwa warstwy może mieć do 30 znaków ASCII.

Podczas rejestrowania linii jedna z warstw jest warstwą aktualną i do niej przypisywane są rejestrowane linie. Nazwę warstwy aktualnej można odczytać bezpośrednio po wywołaniu funkcji [B] w polu „nazwa”. Rejestrowanie linii na kolejnej warstwie wymaga uczynienia jej warstwą aktualną. Można to zrealizować na co najmniej 3 sposoby:

 -  poprzez wybranie innej nazwy w ostatnim wierszu okna funkcji [B] za pomocą poziomych strzałek,

 -  poprzez wpisanie tamże nazwy innej warstwy,

 -  przez ustawienie warstwy aktualnej za pomocą wskazania kursorem dowolnego istniejącego odcinka należącego do niej i uruchomienia funkcji [Ctrl B].

VSD używa do wyświetlania rysunku wektorowego tylko siedmiu jaskrawych kolorów i  dlatego też kolory zdefiniowane w pliku DXF skonwertowanym przy pomocy programu narzędziowego DXF_ABS do formatu właściwego dla VSD, zapisywanego w plikach *.ABS, są zachowywane zgodnie z konwencją pakietu AutoCAD jedynie częściowo. Zgodność kolorów dotyczy barw czystych, jaskrawych, o numerach od 1 do 7. Pozostałe mogą ulegać zniekształceniu przy konwersji formatów. Zamiany koloru warstwy można dokonać za pomocą funkcji [B] poprzez jej podfunkcję „modyfikuj” (T). Kolory kodowane są następującymi znakami:

R -czerwony (Red), G - zielony (Green), B - niebieski (Blue), Y - żółty (Yellow), M - fioletowy (Magenta), C - seledynowy (Cyan), W - biały (White).

Duża liczba warstw wyświetlanych jednocześnie może zaciemniać rysunek. Atrybut warstwa „widoczna” = T , którego wartością przeciwną jest warstwa „ukryta” (tj. „widoczna” = N), może być gaszony lub ustawiany przez wywołanie funkcji [B] i wybór podfunkcji „modyfikuj” (T). Ukrycie wszystkich warstw i uwidocznienie niektórych można zrealizować poprzez wyselekcjonowanie wszystkich warstw (użycie znaku gwiazdki [ * ] w miejsce nazwy warstwy) oraz zgaszenie atrybutu warstwa „widoczna” przez wpisanie N w ostatnim wierszu okna modyfikacji atrybutów, a następnie poprzez ustawienie tego atrybutu dla wybranych warstw. Istnieje również możliwość grupowego selekcjonowania modyfikowanych warstw poprzez łączenie znaku * z częścią nazwy warstwy. ( np.: bud * - selekcja warstw o nazwach rozpoczynających się bud... ,

lub: *12 - selekcja warstw o nazwach kończących się znakami ...12 )

Bieżącą listę warstw wraz z ich atrybutami można obejrzeć za pomocą funkcji [Alt B]. Kopia raportu warstw znajduje się po zakończeniu bieżącej sesji programu w katalogu zadania w pliku tymczasowym _LAYERS.WYN.

Podczas zapisywania wyników opracowania informacja o zestawie warstw i przyporządkowanych im kolorach, zgodnie z bieżącą listą warstw, rejestrowana jest automatycznie w plikach wyjściowych, w szczególności w pliku *.DXF. Obecnie nie przewidziano funkcji kasującej poszczególne warstwy. Bieżąca lista warstw może być w trakcie sesji skasowana w całości poprzez użycie funkcji kasującej cały rysunek, tj. funkcji [E] ze spacją wpisaną w miejscu nazwy pliku.

W sytuacji gdy zdefiniowano warstwy a jednocześnie liczba odcinków aktualnej mapy jest równa zeru, wywołanie funkcji [F12] prowadzi do utworzenia tzw. rysunku prototypowego zawierającego wyłącznie listę warstw. Rysunek prototypowy może być wczytany przed rozpoczęciem nowej sesji edycji mapy wektorowej w celu uniknięcia konieczności ponownego definiowania grupy warstw. Rolę rysunku prototypowego może pełnić dowolny rysunek *.MAP lub *.ABS zawierający pożądaną grupę warstw. Należy go wczytać bezpośrednio po uruchomieniu sesji VSD i skasować mapę wektorową pozostawiając warstwy.

Bezpośrednio po uruchomieniu programu VSD, przed wczytaniem rysunku mapy, warstwy nie są zdefiniowane. Próba uruchomienia funkcji rysującej powoduje wyświetlenie komunikatu ostrzegawczego, którego zgaszenie klawiszem Enter lub lewym przyciskiem myszy powołuje warstwę o nazwie 0 (zero), w kolorze białym.

13. Zakończenie pracy i rejestrowanie wyników.

Zapis wyników opracowania w plikach wyjściowych odbywa się podczas wychodzenia do DOS-u po zakończeniu sesji związanej z wybranym zadaniem (ew. dorażnie, bez wychodzenia do DOS-u [F12], zapis zabezpieczający pliku *.MAP). Zawieszenie (odłożenie) opracowywania zadania z zamiarem wznowienia pracy w przyszłości wymaga zapisania jedynie pliku mapy w układzie obrazu (plik *.MAP), tj. akceptacji propozycji zapisu i określenia nazwy pliku. Zakończenie opracowania wymaga zapisu pliku w układzie współrzędnych odniesienia *.ABS .Udzielenie odpowiedzi twierdzącej na pytanie o zapis pliku w układzie współrzędnych odniesienia jest warunkiem możliwości rysunku w zapisu pliku DXF. Dotyczy to również zadań z pojedynczym obrazem. Pliki DXF zawierają oprócz odcinków i polilinii także pojedyncze punkty zarejestrowane przez [J] wraz z tekstowymi opisami ich numerów na oddzielnej warstwie.

Współrzędne punktów pomierzonych dla potrzeb orientacji [I], [H], [G] oraz dowolnych punktów [J] są automatycznie zapisywane w binarnym pliku *.LU(1) . Raport ich współrzędnych we wszystkich użytych układach zapisuje się w pliku tekstowym *.OR . W kolejnej sesji VSD pomiary i sekwencje obliczeń dla orientacji zdjęć i układu odniesienia mogą być powtórzone i zaktualizowane, przy czym plikiem mapy przenoszonym z sesji do sesji winien być plik rysunku w układzie obrazów *.MAP . Przenoszenie danych wektorowych pomiędzy różnymi stereogramami może być realizowane przy użyciu plików *.ABS pod warunkiem, że zarejestrowane w nich wyniki są w tym samym układzie odniesienia.

Kontrolę zawartości binarnych plików *.ABS można wykonać za pomocą dołączonego programu ABS_TXT.EXE.

Pliki DXF pochodzące z innych źródeł należy poddać konwersji do formatu **.ABS. Funkcje takie wykonuje program DXF_ABS.EXE. Pierwszy przebieg tego programu generuje raport o warstwach **.LRP w postaci pliku ASCII. Skopiowanie tego pliku z rozszerzeniem **.LAY oraz modyfikacja kodów kolorów warstw pozwalają na zmianę przyporządkowania kolorów warstwom wektorowym wizualizowanym przez VSD, jak i eliminację zbędnych warstw (kod koloru - zero). Bloki, teksty, łuki i niektóre złożone obiekty zawarte w oryginalnym pliku DXF są ignorowane. Symbol ** w ostatnim akapicie zastępuje nazwę danego pliku DXF.

14. Aktywne klawisze sterujące programu VSD

Klawisz Skrót Znaczenie

Obraz Wybór fragmentu obrazu i skali wyświetlania

[V] Kadruj wybór innego kadru ([Enter] lub lewy przycisk myszy - wizualizacja  wybranego kadru)

- submenu: [E] - nałożenie aktualnej mapy wektorowej

[*] - wyświetlenie oznaczeń punktów pomiarowych

[Tab], [1] - jak dla grupy funkcji kursora

[C] Centruj zmiana kadru poprzez centrowanie położenia kursora

[Z] Zoom dwukrotne zwiększenie skali obrazu

[M] zooM dwukrotne zmniejszenie skali obrazu

[Alt Z] zOom dowolna zmiana skali wizualizacji obrazu (z wyborem opcji filtrowania dla  obrazów monochromatycznych), współczynnik < 0 określa pomniejszenie

[Ctrl Z] Lupa dwukrotne powiększenie otoczenia kursora (funkcjonuje dla skali 1:1)

[R] Przerysuj odświeżenie tła rastrowego i przerysowanie mapy wektorowej

[Alt R] Restart powrót do skali obrazu pierwotnego, tj. 1:1

[Ctrl R] Tło wygaszenie tła rastrowego (ponowne wyświetlenie realizuje funkcja [R] )

[0] (zero) Ustaw centrowanie kadru wg. wsp. teren. podanych z klawiatury lub wprowa-dzonych z pliku *.PKT klawiszem [INS] po wpisaniu numeru punktu

[F] Filtr wyostrzanie krawędzi na całym ekranie

[Y] Redukuj redukowanie paralaksy poprzecznej w trybie stereokomparatora

[O] Podgląd wyświetla obraz w skali 1:1 z ramką kadru powiększenia (podgląd sąsiedztwa powiększonego obrazu), powrót: - dowolny  klawisz

Mapa Wyświetlanie map wektorowych na tle obrazu

[E] Wczytaj wczytanie rysunku mapy 3D: *.MAP lub *.ABS (spacja w miejscu nazwy pliku bezpowrotnie kasuje rysunek z pamięci programu oraz ew. warstwy)

[Alt U] Kasuj usunięcie aktualnego rysunku

[Ctrl E] Mapa_2D wczytanie rysunku mapy 2D: *.ABS i osadzenie na średniej wysokości

[Ctrl D] Poziom zmiana wysokości płaszczyzny mapy 2D wg położenia kursora

[Alt E] Ukryj ukrycie / ponowne wyświetlenie rysunku mapy

[F12] Zapisz zapis zabezpieczający aktualnej mapy w pliku dyskowym: *.MAP

[Alt J] punkty_J wczytanie punktów J z pliku tekstowego *.PNT

Edycja Nanoszenie odcinków mapy wektorowej

[P] Poligon zapis współrzędnych początku lub dalszych punktów linii łamanej   (zwykle przypisany środkowemu przyciskowi myszy)

[B] Warstwy wybór warstwy aktualnej dla rejestrowania linii, dodanie warstwy lub modyfikacja atrybutu warstwy (nazwy, koloru, widoczności / ukrycia)

[Ctrl B] Warstwa sprawdzenie przynależności wskazanego odcinka do warstwy tematycznej oraz ewentualne uaktualnienie jej

[Alt B] Spis wyświetlenie listy warstw i ich bieżących atrybutów

[K] Koniec zapis ostatniego punktu linii łamanej lub trajektorii

[D] Dowiąż dowiązanie linii do wskazanego punktu J lub dowolnego końca odcinka, dla pojedynczego obrazu - lewy przycisk myszy

[.](kropka) Zaczep dowiązanie linii do wskazanego, wewnętrznego punktu odcinka

[N] Nawiąż nawiązanie domiaru prostokątnego (realizacja przestrzennej prostopadłości dwóch odcinków).

[Alt N] Nawiąż nawiązanie poziomego domiaru prostokątnego (prostopadłość odcinków w rzucie na płaszczyznę poziomą)

[T] Trajektoria inicjacja rejestrowania trajektorii kursora

[Alt T] Krok ustawienie skoku rejestrowania trajektorii kursora (w pikselach)

[U] Usuń usunięcie wektora wskazanego kursorem, dla pojedynczego obrazu - prawy przycisk myszy

[Bcksp] Usuń usunięcie ostatnio zarejestrowanego odcinka

[TU] Usuń usunięcie końcowego fragmentu trajektorii lub poligonu

[J] Punkt rejestracja pojedynczych punktów

Kursor Wybór znaczka pomiarowego i sterowanie znaczkiem

[X] Kształt zmiana kształtu kursora

[L] koLor zmiana koloru kursora

[SPACE] Punkt zastąpienie kursora punktem / powrót do poprzedniego kształtu kursora

[F1] Dół obniżenie kursora w pionie (Zt=Zt-D), dla myszy - lewy przycisk

[F2] Góra podwyższenie kursora w pionie (Zt=Zt+D), dla myszy - prawy przycisk

Układy Orientowanie zdjęć i określanie układów odniesienia______

[I] mierz_I rejestracja znaczka tłowego (stereogram) lub punktu dostosowania (pojedynczy obraz): [INS]- wprowadzenie wsp. z pliku *.PKT.

W przypadku rejestracji punktów dla wyrównania sieci liniowej (pojedynczy obraz) współrzędnych punktów nie wprowadza się, a jedynie akceptuje pojawiające się na ekranie wartości.

[H] mierz_H rejestracja punktu dla orientacji wzajemnej

[G] mierz_G rejestracja fotopunktu dla orintacji bezwzględnej ( [INS] - z pliku *.PKT )

[F5] or_Wewn określanie transformacji do układu tłowego dla pary obrazów lub transformacji do układu odniesienia dla pojedynczego obrazu

[F6] Or_wzaj obliczanie elementów orientacji wzajemnej

[F7] or_Bezwzgl obliczanie elementów orientacji bezwzględnej

[F8] Auto uaktywnienie orientacji w układzie pomiarowym (włącz.trybu autogram.)

[F9] Autokorelacja pomiar autokorelacyjny punktów homologicznych obu zdjęć.

[F4] DLT obliczenie transformacji DLT dla zdjęć niemetrycznych

[Alt G] Plik aktualizacja wsp. terenowych wg. pliku *.PKT (nowy układ odniesienia)

[Alt F8] plik_DLT czytanie współczynników DLT z pliku *.DLT

Sterowanie Ustawianie trybów sterowania kursorem

[-] Zwolnij zmniejszenie skoku kursora

[+] Przyspiesz powiększenie skoku kursora

[Alt grey+] Skok ustawienie skoku kursora

[Tab] Blokuj blokowanie lewego / prawego kursora

[1] Ster_3d przywrócenie sterowania parą kursorów w układzie autogrametrycznym

[2] Tłowe sterowanie w jednolitych układach tłowych (para zdjęcie-mapa rastrowa)

[A] Poziom włączenie / wyłączenie szybkiej zmiany wysokości / paralaksy podłużnej

[Alt A] Tryb przełączanie trybu szybkiej zmiany wysokości / paralaksy podłużnej

[S] Sterowanie przełączanie układu sterowania kursorem

F (niebieski) - terenowy układ fotogrametryczny

G (żółty) - układ terenowy obiektu (w którym podano

współrzędne punktów orientacji bezwzględnej)

M (fioletowy) - trójwymiarowy układ tłowy lewego zdjęcia

I (biały) - układ terenowy o osiach XY równoległych do osi układu tłowego lewego zdjęcia (zwł. dla zdjęć niemetrycznych)

Ekran Ustawianie stanów ekranu

[W] Liczniki wymiana układu wyświetlanego przez liczniki współrzędnych

biały - 2D układy obrazów cyfrowych (w pikselach)

seledyn - 2D układy tłowe (w mm)

fiolet - 3D układ tłowy lewego zdjęcia

żółty - 3D układ terenowy obiektu

niebieski - 3D układ terenowy fotogrametryczny

[*] Znaki przełączanie wyświetlania oznaczeń punktów pomiarowych

[Alt 8(*)] Opisy wyświetlenie numerów punktów pomiarowych

[Alt F2 ] Slajd rejestrowanie ekranu w pliku o formacie TIFF, BMP lub PCX.

[Alt F1] RAM raport stanu pamięci RAM i statystyk opracowania

Inne Inne polecenia

[\] Odległość obliczenie długości wskazanego odcinka

[=] poLe obliczenie pola powierzchni wskazanego poligonu w rzucie na

płaszczyznę poziomą

[F3] Sieć wyrównanie obserwacji liniowych wg. danych z pliku DANE_WSL oraz transformacja do układu odniesienia (pojedynczy obraz)

[ `](apostrof) Układ Zmiana definicji układu odniesienia (zmiana orientacji i punktu zaczepienia układu) - tylko dla pojedynczych obrazów

Menu Wywoływanie funkcji programu

[ ] aktywny klawisz zgodny z podaną listą uruchamia odpowiednią funkcję

[Esc] wywołanie menu tekstowego programu z komentarzami

klawisze kursora służą do wyboru funkcji,

Enter - uruchamia wybraną funkcję lub zmienia poziom menu,

Esc - cofa do poprzedniego poziomu lub kasuje menu

[Ins] Menu przenoszenie menu tekstowego: góra ekranu - dół ekranu

[F10] Menu wywołanie menu graficznego obsługiwanego myszą (propozycja menu), Właściwym wywołaniem tego menu jest jednoczesne naciśnięcie lewego i prawego przycisku myszy, wybór potwierdza lewy przycisk, a rezygnację - kliknięcie poza obszarem menu. Proponowany zestaw funkcji wg pliku VSDCONF obejmuje funkcje: Centruj, Kadruj, Dowiąż, Usuń, Zoom, Lupa, Nawiąż, Warstwa, zooM, Przerysuj, Zapisz, Wczytaj.

[Alt Q] DOS chwilowe wyjście do systemu DOS

[Q] Q-system zapis plików mapy wektorowej i zakończenie pracy systemu VSD

6

---