pyt egz calosc moje, Studia Inżynierskie - Geodezja AGH, Teledetekcja i fotogrametria, Wykłady


Dystorsja dla kamer metrycznych często zaniedbywana.

ZDJĘCIA NAZIEMNE - wykonywane ze stanowisk naziemnych: poziome lub nachylone; pary zdjęć: normalne (o osiach prostopadłych do bazy fotografowania), zwrócone (o osiach równoległych, ale nieprostopadłych do bazy), zbieżne - o osiach zbieżnych

ZDJĘCIA LOTNICZE - wykonywane z pokładu samolotu: pionowe, prawie pionowe, lub ukośne (gdy nachylenie osi kamery przekracza 3°) ; wykonywane zazwyczaj jako zdjęcia szeregowe - kolejne zdjęcie (prawie pionowe)

Wektory R i r są współliniowe, mają wspólny początek, a różnią się jedynie długością. Stosunek długości |R| : |r| = λ.

-obraz cyfrowy jest funkcją dwóch zmiennych (g=f(i,j))

-przekrój obrazu cyfrowego jest funkcją jednej zmiennej

-rozdzielczość geometryczna (wielkość boku elementarnej powierzchni piksela odwzorowana w terenie)

-rozdzielczość radiometryczna (liczba rozróżnialnych poziomów promieniowania, a więc liczba bitów na jakie podzielono zakres jaskrawości, np.: 8 bitów = 256 poziomów)

-zakres i rozdzielczość spektralna (zakres długości fal promieniowania elektromagn. rejestrowanych przez dany sensor)

-rozdzielczość czasowa (powtarzalność wykonywania w dniach)

-histogram

Działania na histogramie:

2. Jak należy wykonywać zdjęcia stereoskopowe?

Osie prawie równoległe do siebie i prostopadłe do bazy, nie muszą być poziome, obiekt na dwóch zdjęciach( pokrycie podłużne), skala zdjęć nie powinna się różnic więcej niż 15 %

3.Jak uzyskuje się sztuczny efekt stereoskopowy?

- zdjęcie lewe obserwujemy okiem lewym , a zdjęcie prawe okiem prawym+ punkty należy obserwować w płaszczyznach rdzennych - promienie homologiczne muszą się przecinać

4.Wymień i scharakteryzuj transformacje wykorzystywane do wyznaczenia współrzędnych tłowych zdjęć fotogrametrycznych.

transformacja helmerta- 4 parametry ( skala, przesunięcie,kąt) ; wykonywana gdy zdjęcia są robione na kliszach szklanych ponieważ wtedy zdjęcia są niekurczliwe - potrzebujemy 2 znaczki, gdy mamy ich więcej jest to kontrola czy występują błędy grube. Docelowo wykonywana również w VSD gdy mamy zdjęcie cyfrowe.

Transformacja afiniczna - 6 parametrów - wykonywana dla zdjęć lotniczych, uwzględnia skosowanie układu i gdy mamy inne skale w obu osiach. Potrzebujemy co najmniej 3 punkty.

Transformacja biliniowa - 8 parametrów - 4 punkty - uwzględnia nierównomierność skurczu materiału fotograficznego spowodowanego naciągiem filmu.

Transformacja rzutowa - 8 parametrów - 4 punkty - przekształca odpowiednie sobie punkty leżace na 2 płaszczyznach rzutowych.

5.Jakie są korzyści ze stosowania macierzy małych obrotów w obliczeniach fotogrametrycznych?

macierz transformacji lewego zdjęcia do prawego; transformacja konforemne-wiernokątna

sinus=kat, cos=1, sincos=kąt

6.Wykaż posługując się równaniem kolinearności, że do fotogrametrycznego określenia

współrzędnych przestrzennych punktu powinien on być sfotografowany na co najmniej dwu zdjęciach.

0x08 graphic
równanie kolinearności w postaci wektorowej

0x08 graphic

A- macierz małych kątów

lambda- współczynnik skali

7.Co jest celem orientacji wzajemnej dwu zdjęć? Wymień i zdefiniuj elementy orientacji

wzajemnej w układzie modelu definiowanym przez lewe zdjęcie.

cel- przecięcie wiązek homologicznych i uzyskanie modelu przestrzennego.

Obliczenia 5 ( składowe bazy Bxi By oraz omega,fi, kappa )elementów orientacji wzajemnej oraz współrzędnych przecięcia promieni jednoimiennych wykonuje się w przestrzennym układzie tłowym zdjęcia lewego, które z założenia posiada elementy kątowe równe zero. Układ ten zaczepiony jest w środku rzutów zdjęcia lewego, osie x i y są odpowiednio równoległe do osi x i y na zdjęciu, a oś „z” pokrywa się z osia kamery.

Ze względu na nieliniowość równań kolinearności, z których wyznaczane są elementy orientacji wzajemnej proces obliczeniowy przeprowadzany jest iteracyjnie, natomiast jako przybliżone wartości niewiadomych przyjmuje się zero.

8)Analityczna postać warunku przecinania się dwu promieni homologicznych. B(RxR)=0-iloczyn mieszany wektora bazy i dwóch promieni homologicznych=0 - warunek komplanarności (przecinania się dwóch promieni)-zawiera w sobie warunek kolinearności bo wektory r są kolinearne z wektorami R ->przecięcie się przeskalowanego wektora bazy z r.-> b(rXr)=0

9.Co to jest zdjęcie ekwiwalentne? Jaki jest cel stosowania?

Zdjęcie ekwiwalentne - zastępcze, przetworzone (analitycznie bądź komputerowo) na zdjęcie, które ma ten sam środek rzutów, ale inne kąty.

mozna przeliczyc na zdjęcie o innym Ck

wykorzystywane w metodzie uproszczonej stereogramu 2 zdjęć o osiach dokładnie równoległych i wykorzystuje się do wcięcia w przód.

10.Przedstaw wady metody dwuetapowej wyznaczania terenowych współrzędnych za

pomocą zdjęć lotniczych z wykorzystaniem zdjęć ekwiwalentnych.

- na każdym zdjęciu muszą być co najmniej 3 fotopunkty

-nie wykorzystuje się przecięć promieni homologicznych

-jeśli są to te same 3 fotopunkty na obu zdjęciach to ich rozmieszczenie nie jest korzystne dla wcięcia wstecz

11.Wykaż, że do wykonania orientacji wzajemnej z zastosowaniem równania kolinearności

potrzeba pomierzyć co najmniej 5 punktów homologicznych (układ modelu związany z

lewym zdjęciem).

0x08 graphic
Mamy tutaj 15 niewiadomych + 5 parametrów orientacji wzajemnej → potrzebujemy 20 równań.

1 punkt mam na 2 zdjęciach więc mamy 4 równania → potrzebujemy 5 punktów.

12.Jaki rodzaj transformacji jest wykorzystywany w orientacji bezwzględnej? Uzasadnij

minimalną ilość fotopunktów do tej orientacji.

orientacja bezwzględna jest procedurą, w której wykonywane jest przejście do układu terenowego, realizowane poprzez transformację przestrzenną układu modelu do układu terenowego (geodezyjnego). Niewiadomych jest 7 dlatego potrzeba 3 fotopunktów ( dadzą one nam 9 równań)

13.Zależność rzutowa między zdjęciem a mapą

rzutowa 8 parametrów----> 4 fotopunkty, żadne 3 nie leżą na linii

14.Linearyzacja równania kolinearności. Objaśnij, w jaki sposób możemy wyznaczyć lub

przyjąć wartości początkowe niewiadomych dla zdjęć lotniczych?

początkowe wartości X,Y przyjmujemy z projektu lotu a Z z wysokości lotu+ wys. n.p.m.

slajd 8 wykład 2i3

Linearyzacja równania przeprowadzana jest przez zastąpienie ścisłej macierzy obrotów przez macierz małych kątów, która jest jej przybliżeniem. Powoduje to konieczność iteracyjnego obliczenia niewiadomych.

Z uwagi na linearyzację równań niewiadomymi są przyrosty do przyjętych początkowych wartości

niewiadomych (elementów orientacji zewnętrznej zdjęcia). Duże przybliżenie tych początkowych

wartości niewiadomych powoduje konieczność wykonania obliczeń na drodze iteracyjnej.

Jednoznaczne rozwiązanie uzyskamy dysponując trzema punktami terenowymi i odpowiadającymi

im obrazami na zdjęciu. W przypadku większej ilości punktów po prawej stronie równań pojawią

się poprawki vx, vy i zagadnienie rozwiązujemy stosując metodę najmniejszych kwadratów.

15.Przejście z 3D na 2D drogą przekształcenia rzutowego (metodą DLT).

Inną parę utworów, których wzajemna rzutowość może mieć praktyczne znaczenie stanowią: płaszczyzna punktów (fotogramu) i przestrzeń punktów (mierzonego obiektu). Zapis matematyczny tej zależności jest znany pod nazwą DLT (ang. Direct Linear Transformation - bezpośrednia transformacja liniowa):

0x08 graphic

Ze względu na liczbę współczynników (11) zależność ta nazywana jest także „jedenastoparametrową”.

16.Objaśnij zasadę opracowania stereogramu na autografie.

Autograf jest przyrządem automatyzującym i ułatwiającym opracowanie mapy na podstawie stereogramu. Ideę autografu najłatwiej jest wyjaśnić, zestawiając rejestrację punktu na zdjęciach z rekonstrukcją pary promieni rzucających, które obrazy tego punktu utworzyły - w autografie mechanicznym. W przyrządzie takim (rys. 3.9), po osadzeniu przestrzennego znaczka pomiarowego na jakimś szczególe modelu stereoskopowego, metalowe wodzidła odtwarzają przestrzenne usytuowanie promieni, które wcześniej utworzyły obrazy tego szczegółu na zdjęciu lewym i prawym.

0x08 graphic
ETAPY:

      1. Budowa przestrzennego modelu: