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 pochodzÄ…ce z kamer CCD.
VSD mo\
e być u\
ywany do tworzenia lub aktualizacji numerycznych map topograficznych,
tematycznych itp. jak równie\
do sporzÄ…dzania 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 u\
yciu 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. Ka\
dy kolor linii lub trajektorii
stanowi oddzielnÄ… warstwÄ™ w kodzie DXF lub kodzie binarnym programu VSD. Obserwowane
pojedyncze punkty mogą być równie\
zapisywane w plikach tekstowych lub w kodzie DXF dla
potrzeb np. DTM lub tworzonej mapy numerycznej.
Z wykorzystaniem VSD mo\
liwe jest opracowywanie wektorowe pojedynczych fotogramów
cyfrowych obiektów płaskich (przetwarzanie analityczne).
VSD pracuje równie\
w trybie mono lub stereokomparatora wykonując pomiar obrazów
cyfrowych z dokładnością odpowiadającą ułamkom piksela zale\
ną od skali powiększenia obrazu
cyfrowego.
W miarÄ™ potrzeb VSD mo\
e 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 paletÄ… 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. OdpowiedniÄ… konwersjÄ™ mo\
na zrealizować przy u\
yciu
dołączonego programu RGB_VSD.
Zarówno VSD, jak i wy\
ej 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 du\
ych 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.
2
 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
umo\
liwiają 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 ście\
ek poszukiwań PATH ście\
ki do
katalogu VSD; w przeciwnym wypadku nale\
y zmodyfikować plik VSD.BAT przez dodanie ście\
ki
dostępu do wywołania programu VSD oraz skopiować ten plik do jednego z katalogów obecnych w
systemowej ście\
ce 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 mo\
na spróbować u\
ycia parametru wywołania /d . Oprócz sterownika
pamięci winien być zainstalowany sterownik trójprzyciskowej myszy.
Programy VSD, pracujÄ…c w standardzie graficznym VESA, wymagajÄ… 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, Å‚atwym w edycji i przejrzystym. Znajduje siÄ™ 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: =
- komentarz: wiersz rozpoczynajÄ…cy siÄ™ znakiem #.
- wiersz pusty.
Poprzedzenie nazwy parametru znakiem # przekształca wiersz w komentarz i powoduje
w konsekwencji, \
e 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 u\
ytkownik mo\
e 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 zwiÄ…zanych z wybranÄ… funkcjÄ… mo\
na wybrać z załączonego spisu aktywnych klawiszy
sterujÄ…cych VSD. Podobnie konfigurowalne sÄ… przyciski myszy, z tym, \
e dla zadania
stereoskopowego skutecznie mo\
na programować jedynie środkowy przycisk. Stosowane przez
VSD kody klawiszy mo\
na poznać przy pomocy dołączonego programu KEY_CODE.EXE .
W pewnym zakresie mo\
liwa jest modyfikacja sposobu wizualizacji obrazów
monochromatycznych, indywidualnie dla lewego i prawego obrazu. Dla obrazów
monochromatycznych z obni\
oną jakością skanowania mo\
e być zablokowana funkcja
wyostrzania krawędzi przy powiększaniu obrazów.
3
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
wyposa\
onych jest w krótkie instrukcje wywoływane poprzez parametr  /? . Poni\
ej znajduje siÄ™
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, umo\
liwia eliminacjÄ™ niepo\
Ä…danych warstw
i modyfikację kolorów pozostałych.
ABS_TXT - konwersja pliku ABS do pliku *.TXT o formacie ASCII
Program umo\
liwia przeglÄ…danie 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 umo\
liwia konwersjÄ™ odwrotnÄ… do konwersji realizowanej przez program
ABS_TXT i w przypadku potrzeby modyfikacji danych wymaga znajomości formatu u\
ywanego 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 umo\
liwia tworzenie pliku DXF w formacie binarnym, zmniejszajÄ…cym jego
rozmiar ok. dwukrotnie. (Nb. u\
ycie 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 umo\
liwia przekształcenie pliku TIFF z obrazem cyfrowym typu RGB,
niekompresowanym, na pliki obrazowe, które mogą być wprowadzone do VSD. Zale\
nie od decyzji
operatora, w wyniku konwersji powstaje plik barwny indeksowany 256-kolorowÄ… paletÄ… 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. Umo\
liwia on zmianÄ™
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.
4
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 zawierajÄ…ce menu VSD w wersji polskiej i angielskiej
*.LST - pliki binarne zawierajÄ…ce 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 pracujÄ…cego w trybie pojedynczego obrazu
*.EXE - programy narzędziowe wymienione w odrębnym punkcie instrukcji
*.DOC - plik w formacie edytora WORD for WINDOWS 6.0 zawierajÄ…cy
niniejszy tekst w wersji polskiej lub angielskiej
7. Organizacja pamięci dyskowej
Przed uruchomieniem programu nale\
y utworzyć katalog dyskowy, zwany katalogiem
roboczym VSD, któremu mo\
na nadać dowolną nazwę. W razie potrzeby obrazy cyfrowe mogą
być umieszczone w dowolnych katalogach, a tak\
e na innych napędach dyskowych ni\
napęd
katalogu roboczego. Pliki tekstowe przygotowane dla VSD, opisane poni\
ej, nale\
y umieszczać
w katalogu roboczym. W katalogu roboczym mo\
e 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 umo\
liwiajÄ…c ponadto selekcjÄ™ warstw i modyfikacjÄ™ ich
kolorów.
W poni\
szym 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 zale\
ności od potrzeby:
- nr i współrzędne x,y znaczków tłowych lub krzy\
y 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 >
-
- 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
5
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 istniejÄ…cej 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 nale\
y bezpośrednio po uruchomieniu programu nacisnąć klawisz [ESCAPE].
Na wstępie, po zamknięciu ekranu tytułowego przyciśnięciem klawisza [ENTER], program pyta o:
- ście\
kę do katalogu roboczego (wywołanie VSD z wnętrza katalogu roboczego i wpisanie tu
znaku kropki powoduje automatyczne wstawienie ście\
ki dostępu do katalogu),
- nazwÄ™ zadania istniejÄ…cego w katalogu roboczym lub zadania nowego wraz z decyzja o
przydzieleniu do zadania pary obrazów ew. pojedynczego obrazu,
- nazwy plików z obrazami cyfrowymi oraz ście\
ki do tych plików, je\
eli sÄ… umieszczone poza
katalogiem roboczym,
- zgodę na tworzenie piramid obrazów,
a następnie, po wyświetleniu pomniejszonego widoku obrazów, umo\
liwia wybór obszaru
roboczego (kadrowanie).
ProstokÄ…tne ramki, przesuwane po obrazach na ekranie za pomocÄ… klawiszy kursora lub myszy,
lokalizują wybrany obszar jednocześnie na obu obrazach lub niezale\
nie 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] umo\
liwia na pomniejszeniu obrazów nało\
enie
oznaczeń punktów pomiarowych [ * ] lub nało\
enie istniejÄ…cego rysunku wektorowego [E] .
Wpisanie w linii wywolania nazwy pliku konfiguracyjnego *.CFG poprzedzonego ście\
kÄ…
dostępu do katalogu roboczego zawierającego zadanie * , uruchamia VSD w trybie szybkiego
startu. Przy wywoływaniu VSD z katalogu roboczego ście\
ka dostępu mo\
e być pominięta.
Ogólna postać polecenia uruchamiającego VSD:
vsd [ L | H | S ] [ [ drive: ] [ path \ ] nazwa_zadania . cfg ]
6
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 nale\
y 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 mo\
e 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 mo\
liwość 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 u\
ycia współrzędnych geodezyjnych zapisanych w pliku NazwaZadania.PKT
nale\
y po wprowadzeniu numeru punktu nacisnąć klawisz [INSERT].
- obliczenie elementów orientacji bezwzględnej klawiszem [F7].
Uwaga: Wszystkie powy\
sze pomiary (przed uruchomieniem trybu autogrametrycznego) sÄ…
wykonywane w trybie stereokomparatorowym, z u\
yciem klawiszy [Tab] (uaktywnianie
lewego lub prawego kursora) i [1] (jednoczesne sterowanie parą kursorów). Pomierzony
punkt mo\
na skasować wprowadzając jego numer ze znakiem minus. Całą grupę punktów
pomierzonych dla danej orientacji mo\
na skasować wprowadzając numer punktu równy 0
(zero).
- Tryb autogrametryczny sterowania kursorem (w danym układzie odniesienia):
- w celu uaktywnienia trybu autogrametrycznego nale\
y obliczyć współczynniki
transformacji DLT [F8] lub wprowadzić je z pliku: NazwaZadania.DLT [Alt F8].
Zmiana układu odniesienia bez ponownego przeprowadzania pomiarów jest mo\
liwa
poprzez podmianę współrzędnych punktów dostosowania w pliku *.PKT . Po ponownym
uruchomieniu VSD nale\
y nacisnąć [Alt G] a następnie powtórzyć obliczenia [F7] i [F8].
Orientację stereogramów pochodzących z kamer niemetrycznych (przy nieznanych
elementach orientacji wewnętrznej) mo\
na 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 ak. Suma składowych błędów uzale\
nionych od
znormalizowanych współrzędnych obrazu, po transformacji współrzędnych obrazu odejmowana
7
jest od wpółrzędnych tłowych (w metodzie zastępczego punktu głównego odpowiada to dodaniu
sumy błędów dla X i sumy dla Y do współrzędnych punktu głównego Xo, Yo).
Kodem 0 oznacza się wartość promienia zerowej dystorsji radialnej ao = Ro 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 Å" R Å" ( R2 - Ro2 ) + A2 Å" R Å" ( R4 - Ro4 ) + ...
gdzie A1, A2 - współczynniki odpowiednio 3 i 5 stopnia.
Wg dokumentacji dla programu ORIENT błąd dystorsji radialnej opisują równania:
dX = a3 Å" x Å" ( r2 - 1 ) + a4 Å" x Å" ( r4 - 1 ) + a37 Å" x Å" ( r6 - 1 ) + ...
dY = a3 Å" y Å" ( r2 - 1 ) + a4 Å" y Å" ( r4 - 1 ) + a37 Å" y Å" ( r6 - 1 ) + ...
w których występują znormalizowane r = R / Ro , x = X / Ro , y = Y / Ro , stąd po przejściu
z kartezjaÅ„skiego ukÅ‚adu tÅ‚owego ( X, Y ) do ukÅ‚adu biegunowego ( r, Õ ), dla dX = R Å" cosÕ ,
dY = R Å" sinÕ mo\
na zapisać:
dR = a3 Å" r Å" ( r2 - 1 ) + a4 Å" r Å" ( r4 - 1 ) + a37 Å" r Å" ( r6 - 1 ) + ...
W konsekwencji wzory przeliczeniowe współczynników dystorsji radialnej mają postać:
a3 = A1 Å" Ro3 , a4 = A2 Å" Ro5
Przeliczone współczynniki nale\
y umieścić w pliku tekstowym o nazwie zgodnej z nazwą
zadania (projektu) z rozszerzeniem ADP, w postaci par k, ak :

które umieszcza się w osobnych wierszach w dowolnej kolejności (jeden z wierszy musi zawierać
kod 0 i wartość Ro). Wpółczynniki nieznane lub zerowe mogą zostać pominięte wraz z kodami.
Przykładowy plik *.ADP opisujący współczynniki błędu dystorsji radialnej 3 i 5 stopnia
mo\
e zawierać następujące dane:
0 20
3 0.170862
4 -0.32521
Na podobnej zasadzie mo\
na określać błąd dystorsji tangencjalnej, niesymetrycznej.
Wzory błędów dystorsji tangencjalnej mają postać:
dX = a5 Å" ( r2 + 2Å"x2 ) + a6 Å" 2xy
dY = a5 Å" 2xy + a6 Å" ( r2 + 2Å"y2 )
gdzie r, x, y - jw.
Do chwili obecnej inne, niewymienione powy\
ej kody współczynników błędów dla
programu ORIENT, nie sÄ… implementowane w VSD.
11. Edycja mapy wektorowej
W systemie VSD wektoryzację obrazów cyfrowych (rastrowych) obsługują następujące funkcje:
- realizacja linii Å‚amanej: [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
- wybór warstwy tematycznej [B] (patrz p.12)
8
IstniejÄ… 4 procedury wspomagajÄ…ce wektoryzacjÄ™:
- 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 istniejÄ…cej 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. ZarzÄ…dzanie 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 u\
ywany podczas
wyświetlania obiektów przynale\
nych do tej grupy. Trzecim, po nazwie i kolorze, atrybutem
warstwy jest wskaz
nik jej bie\
ącej widoczności na ekranie.
Nazwa stanowi wyró\
nik warstwy stosowany do jej identyfikacji oraz selekcji. Aby
zachować jednoznaczność nazw warstw zawartych w rysunku pochodzącym spoza VSD przyjęto,
\
e nazwa warstwy mo\
e mieć do 30 znaków ASCII.
Podczas rejestrowania linii jedna z warstw jest warstwÄ… aktualnÄ… i do niej przypisywane sÄ…
rejestrowane linie. NazwÄ™ warstwy aktualnej mo\
na odczytać bezpośrednio po wywołaniu funkcji
[B] w polu  nazwa . Rejestrowanie linii na kolejnej warstwie wymaga uczynienia jej warstwÄ…
aktualnÄ…. Mo\
na to zrealizować na co najmniej 3 sposoby:
- poprzez wybranie innej nazwy w ostatnim wierszu okna funkcji [B] za pomocÄ… poziomych
strzałek,
- poprzez wpisanie tam\
e nazwy innej warstwy,
- przez ustawienie warstwy aktualnej za pomocÄ… wskazania kursorem dowolnego istniejÄ…cego
odcinka nale\
Ä…cego do niej i uruchomienia funkcji [Ctrl B].
VSD u\
ywa do wyświetlania rysunku wektorowego tylko siedmiu jaskrawych kolorów
i dlatego te\
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 mo\
na 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 - \
ółty (Yellow), M - fioletowy
(Magenta), C - seledynowy (Cyan), W - biały (White).
Du\
a liczba warstw wyświetlanych jednocześnie mo\
e zaciemniać rysunek. Atrybut
warstwa  widoczna = T , którego wartością przeciwną jest warstwa  ukryta (tj.  widoczna = N),
mo\
e być gaszony lub ustawiany przez wywołanie funkcji [B] i wybór podfunkcji  modyfikuj (T).
9
Ukrycie wszystkich warstw i uwidocznienie niektórych mo\
na zrealizować poprzez
wyselekcjonowanie wszystkich warstw (u\
ycie 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 równie\
mo\
liwość grupowego selekcjonowania modyfikowanych warstw poprzez łączenie
znaku * z częścią nazwy warstwy. ( np.: bud * - selekcja warstw o nazwach rozpoczynających
siÄ™ bud... ,
lub: *12 - selekcja warstw o nazwach kończących się znakami ...12 )
Bie\
Ä…cÄ… listÄ™ warstw wraz z ich atrybutami mo\
na obejrzeć za pomocą funkcji [Alt B].
Kopia raportu warstw znajduje się po zakończeniu bie\
Ä…cej sesji programu w katalogu zadania
w pliku tymczasowym _LAYERS.WYN.
Podczas zapisywania wyników opracowania informacja o zestawie warstw
i przyporzÄ…dkowanych im kolorach, zgodnie z bie\
Ä…cÄ… listÄ… warstw, rejestrowana jest
automatycznie w plikach wyjściowych, w szczególności w pliku *.DXF. Obecnie nie przewidziano
funkcji kasującej poszczególne warstwy. Bie\
Ä…ca lista warstw mo\
e być w trakcie sesji skasowana
w całości poprzez u\
ycie 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 mo\
e być wczytany przed
rozpoczęciem nowej sesji edycji mapy wektorowej w celu uniknięcia konieczności ponownego
definiowania grupy warstw. RolÄ™ rysunku prototypowego mo\
e pełnić dowolny rysunek *.MAP lub
*.ABS zawierajÄ…cy po\
Ä…danÄ… grupÄ™ warstw. Nale\
y 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. dora\
nie, bez wychodzenia do
DOS-u [F12], zapis zabezpieczający pliku *.MAP). Zawieszenie (odło\
enie) 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 mo\
liwości rysunku w zapisu pliku DXF. Dotyczy to równie\
zadań z pojedynczym
obrazem. Pliki DXF zawierają oprócz odcinków i polilinii tak\
e 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 u\
ytych 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 ró\
nymi stereogramami
mo\
e być realizowane przy u\
yciu plików *.ABS pod warunkiem, \
e zarejestrowane w nich wyniki
są w tym samym układzie odniesienia.
Kontrolę zawartości binarnych plików *.ABS mo\
na wykonać za pomocą dołączonego
programu ABS_TXT.EXE.
Pliki DXF pochodzÄ…ce z innych z
ródeł nale\
y 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 zło\
one obiekty zawarte w oryginalnym pliku DXF sÄ…
ignorowane. Symbol ** w ostatnim akapicie zastępuje nazwę danego pliku DXF.
10
11
14. Aktywne klawisze sterujÄ…ce 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] - nało\
enie aktualnej mapy wektorowej
[*] - wyświetlenie oznaczeń punktów pomiarowych
[Tab], [1] - jak dla grupy funkcji kursora
[C] Centruj zmiana kadru poprzez centrowanie poło\
enia 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 odświe\
enie 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
12
 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 poło\
enia kursora
[Alt E] Ukryj ukrycie / ponowne wyświetlenie rysunku mapy
[F12] Zapisz zapis zabezpieczajÄ…cy 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 przynale\
ności wskazanego odcinka do warstwy tematycznej
oraz ewentualne uaktualnienie jej
[Alt B] Spis wyświetlenie listy warstw i ich bie\
ących atrybutów
[K] Koniec zapis ostatniego punktu linii Å‚amanej lub trajektorii
[D] DowiÄ…\
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] NawiÄ…\
nawiÄ…zanie domiaru prostokÄ…tnego (realizacja przestrzennej
prostopadłości dwóch odcinków).
[Alt N] NawiÄ…\
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 obni\
enie kursora w pionie (Zt=Zt-D), dla myszy - lewy przycisk
[F2] Góra podwy\
szenie 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
13
[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 podłu\
nej
[Alt A] Tryb przełączanie trybu szybkiej zmiany wysokości / paralaksy podłu\
nej
[S] Sterowanie przełączanie układu sterowania kursorem
F (niebieski) - terenowy układ fotogrametryczny
G (\
ółty) - 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)
14
 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
\
ółty - 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 podanÄ… listÄ… uruchamia odpowiedniÄ… funkcjÄ™
[Esc] wywołanie menu tekstowego programu z komentarzami
klawisze kursora słu\
Ä… do wyboru funkcji,
Enter - uruchamia wybranÄ… funkcjÄ™ 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, DowiÄ…\
, Usuń, Zoom, Lupa,
NawiÄ…\
, 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
15