Uniwersytet Warmińsko Mazurski
Wydział Geodezji i Gospodarki Przestrzennej
Sprawozdanie nr 1
Temat: Analityczna analiza pojedynczego zdjęcia lotniczego
Wykonała:
xxxx
Dane:
Nr: 4
r’1=5 mm
r’2=90 mm
ck1=152 mm
ck2=305 mm
v1= 0˚34′
v2= 3˚04′
Δh1= 5 m
Δh2= 10 m
Δh3= 50 m
Mz=5000
W1= Mz*ck1= 760 m
W2= Mz*ck2= 1525 m
γ= 0º ; 22,5º ; 45º ; 67,5º ; 90º
Przestrzenny rysunek zdjęcia lotniczego.
Zawartość metryki kalibracji kamery
Podstawowe parametry geometryczne kamery określa się w procesie kalibracji kamery, a jej wyniki są zawarte w metryce kalibracji. Aktualna metryka jest warunkiem dopuszczenia kamery do wykonywania pomiarowych zdjęć lotniczych.
Zgodnie z § 5 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury metryka kalibracji kamery powinna zawierać następujące informacje:
1) nazwa i adres instytucji wykonującej kalibrację,
2) data kalibracji,
3) nazwa i numer fabryczny kamery,
4) numer fabryczny obiektywu,
5) kalibrowana odległość obrazowa stożka obiektywowego,
6) dystorsja radialna w mikrometrach wyrażona w funkcji promienia radialnego
o początku w punkcie najlepszej symetrii (PPS) w interwale co 10 mm, wzdłuż każdej z czterech półprzekątnych zdjęcia, 7) odległość między znaczkami tłowymi wzdłuż boków i przekątnych, lub ich
współrzędne w prostokątnym układzie współrzędnych,
8) położenie punktu głównego autokolimacji (PPA) i punktu głównego
najlepszej symetrii (PPS) w układzie współrzędnych związanym ze
znaczkami tłowymi,
9) zdolność rozdzielczą obiektywu radialną i tangencjalną, określoną przez
producenta kamery, lub po ostatniej justacji optycznej obiektywu,
10) współrzędne węzłów siatki płyty “reseau” o ile kamera posiada taką płytę.
Metryka kalibracji kamery może zawierać również inne, dodatkowe parametry,
określone w procesie kalibracji, tzn :
1) matematyczny model dystorsji radialnej i tangencjalnej wraz z wartościami
parametrów występujących w tym modelu, wyznaczonych w procesie
kalibracji,
2) określenie równoległości płaszczyzn filtra (filtrów) używanego wraz z
kamerą,
3) wyniki kalibracji migawki zawierające efektywne czasy ekspozycji i
sprawność świetlną migawki dla ciągu nominalnych ekspozycji,
4) płaskość płyty wypłaszczającej film,
5) fotograficzną zdolność rozdzielczą dla układu: obiektyw kamery wraz z
filmem,
6) kalibrowaną odległość obrazową dla układu: obiektyw kamery wraz z
filmem,
7) rodzaj filmu użytego w procesie kalibracji,
8) dystorsję radialną i tangencjalną dla układu: obiektyw kamery wraz z
filmem,
9) płaskość płyty dociskowej poprzez analityczne opracowanie modelu
przestrzennego zdjęć kolimatorów zarejestrowanych przez układ: obiektyw
kamery wraz z filmem,
10) ekscentr źrenicy wejściowej obiektywu względem ramki tłowej (dla
zastosowań dGPS).
Obliczenie położenia punktów I, N, Z wg otrzymanych danych
O’I’= tg(v/2)*ck
O’N’ = tg(v)*ck
O’Z’ = ctg(v)*ck
Ck (mm) | V (rad) | O’I’ | O’N’ | O’Z’ |
---|---|---|---|---|
152 | 0,009890 | 0,75 | 1,50 | 15368,25 |
152 | 0,053523 | 4,07 | 8,14 | 2837,17 |
305 | 0,009890 | 1,51 | 3,02 | 30837,61 |
305 | 0,053523 | 8,16 | 16,34 | 5692,99 |
Wykonanie obliczeń i analiza wpływu nachylenia v na przesunięcie punktów na zdjęciu- wnioski
δv=( r’2/ck)sinvsinγ
δv | |||
---|---|---|---|
r′ | Ck | V | γ=0° |
5 | 152 | 0˚34′ | 0 |
5 | 152 | 3˚04′ | 0 |
5 | 305 | 0˚34′ | 0 |
5 | 305 | 3˚04′ | 0 |
90 | 152 | 0˚34′ | 0 |
90 | 152 | 3˚04′ | 0 |
90 | 305 | 0˚34′ | 0 |
90 | 305 | 3˚04′ | 0 |
Największy wpływ na przesunięcie punktów na zdjęciu, zauważalny jest dla γ=90°, co oznacza, że im większe nachylenie tym punkty na zdjęciu są bardziej przesunięte.
Wykonanie obliczeń i analiza wpływu deniwelacji terenu δh na przesunięcie punktów na zdjęciu- wnioski
Δr=(r′*Δh)/W
r′ | 𝞓h | W | δr |
---|---|---|---|
5 | 5 | 760 | 0,032 |
5 | 5 | 1525 | 0,016 |
5 | 10 | 760 | 0,065 |
5 | 10 | 1525 | 0,032 |
5 | 50 | 760 | 0,328 |
5 | 50 | 1525 | 0,163 |
90 | 5 | 760 | 0,592 |
90 | 5 | 1525 | 0,295 |
90 | 10 | 760 | 1,184 |
90 | 10 | 1525 | 0,590 |
90 | 50 | 760 | 5,921 |
90 | 50 | 1525 | 2,950 |
Wpływ deniwelacji terenu na przemieszczenie punktów na zdjęciu w stosunku do rzutu środkowego odpowiadającego ich hipotetycznemu położeniu na płaszczyźnie odniesienia wyraża się wzorem: Δr=(r′*Δh)/W gdzie: Δr jest przesunięciem radialnym względem punktu nadirowego (dla zdjęć ściśle pionowych pokrywającego się z punktem głównym zdjęcia), 𝞓h – to wysokościowe połoŜenie punktu ponad płaszczyznę odniesienia, r – promień radialny punktu – długość odcinka między punktem nadirowym = punktem głównym zdjęcia a rozpatrywanym punktem na zdjęciu, W – wysokość lotu ponad płaszczyznę odniesienia
Jak widać ze wzoru przesunięcia radialne są wprost proporcjonalne do różnic wysokości i wielkości promienia radialnego, a odwrotnie proporcjonalne do wysokości lotu. Wynika z tego, że największe błędy występują na skraju zdjęcia (rmax) i dla punktów o ekstremalnych wysokościach w terenie (Hmax i Hmin). W pobliżu środka zdjęcia błędy są najmniejsze. Na dokładność zdjęcia ma również wpływ wysokość lotu. Jeśli założymy stałość skali zdjęcia to wysokość lotu zależy wtedy od stosowanego stożka kamery. Im ogniskowa stożka dłuższa tym wysokość lotu większa a przesunięcia radialne mniejsze.