18. Digital fotogrammetri - Institutionen för naturgeografi och

Digital fotogrammetri
Lars Harrie, Institutionen för geo- och
ekosystemvetenskaper
1. Stereoseende
Se i 3D – stereoseende
Direkt stereoseende
Indirekt stereoseende
Stereoskop
Linsstereoskop
Spegelstereoskop
Fotogrammetri kräver överlapp
mellan bilderna
(krav för stereoseende)
2. Fotogrammetrisk teknik
Digital
Analytisk
Analog
1950
1970
1990
2010
Analogt stereoinstrument
Från Minell mfl., Flygbildsteknik och fjärranalys, 1993
Analytiskt stereoinstrument
Digitalt stereoinstrument
From http://www.gpsi-corp.com
Stereoseende på bildskärm
Polariserande metod
Anaglyfmetod
Blinkmetod
Bilder från Wikipedia
Fotogrammetri som en del av en
helt digital process
Internet
Geografisk
databas
3. Orientering av flygbilder –
förutsättning för att mäta
koordinater i ett markbundet
koordinatsystem
Yttre orienteringen
6 yttre orienteringselement per bild:
• Positionen för projektionscentrum
(Xo, Yo, Zo)
• Riktningen för kameraaxeln. Bestäms
av de tre rotationerna
(ω, φ, κ; omega, fi, kappa)
Lodlinje
Bildplan i
positivläge
Kameraaxel
Den yttre orienteringen kan bestämmas
genom:
1) Externa sensorer (t.ex. GPS och gyron)
2) Blockutjämning
Nadirpunkt
Markstödspunkter
Punkter som har kända koordinater på marken och i bilder.
Placering av markstödspunkter i ett block
Kända plan- och höjdkoordinater
Kända höjdkoordinater
Konnektionspunkter
Punkter som har kända koordinater i två eller fler bilder.
y’
y’’
x’
x’’
Traditionell metod att bestämma
de yttre orienteringselementen
Relativorientering
Flygbildskoordinater
Absolut
orientering
Lokal
3D-modell
3D-koordinater
i geodetiska
referenssystem
Blockutjämning: Vanlig metod att bestämma
de yttre orienteringselementen
De yttre orienteringselementen beräknas i enda beräkning
(genom att lösa ett överbestämt icke-linjärt ekvationssystem).
4. Mätning i ett digitalt
fotogrammetriskt instrument
© Malmö Stad, Stadsbyggnadskontoret
4) Användaren ser i stereo på skärmen
3) Ger förflyttning av bilder av bilder på skärmen
2) Med hjälp av de kända yttre
orienteringselementen beräknas
var denna punkt befinner sig i
två bilder (x’, y’; x”, y”)
5) Användaren gör en mätning,
t.ex. mäter in X, Y och Z koordinaten
för ett hushörn. Dessa koordinater
omvandlas automatiskt till N, E och H
koordinater i de använda
referenssystemen.
1) Användaren ger input för
förflyttning av mätmärket till en punkt i
den tredimensionella modellen (X, Y, Z)
5 – Exempel på projekt inom
digital fotogrammetri
Programsystem: PCI
Huvudmeny
Definiera projekt
Indatafiler
* Bildfiler (okorrigerade; centralprojektion)
* Bilder.txt Beskrivning av bildfilerna
* Koordinater för markstöd i det geodetiska
referenssystemet.
Exempel markstöd
S188.GCP
G0016 3311.900 1367.600 628382.800 4857063.860 199.800
G0018 4024.900 2028.900 628745.840 4856887.200 203.300
G0019 3876.516 3481.484 628868.160 4856290.350 200.400
Definiera koordinatsystem
Kalibreringsinformation
för mätkamera
GPS-stöd
Skapa konnektionspunkter
Resultat från orienteringen
av bilderna (blockutjämning)
Allt klart för att se i stereo och
börja göra mätningar i bilderna
From http://www.gpsi-corp.com