3.6 Stereofotogrammetrie

1. 3.6 Stereofotogrammetrie Stereofotogrammetrická metoda  zavedena počátkem 20 stol. (Pulfrich) Vyhodnocení na základě stereoskopického vjemu  i nesignalizované body Stereoskopické pozorování a vyhodnocení umělý stereoskopický vjem Stereofotogrammetrie nejpřesnější FM metoda Fotogrammetrie a DPZ 1

2. 3.6.1 Stereoskopie Pozorování předmětu - monokulární  jedním okem - binokulární  oběma očima Určování relativní vzdálenosti předmětů - monokulárně  přibližně  zkušenost, odhad ... - binokulárně Prostorová rozlišovací schopnost - úhlová (v. dále)- pozorování bodů - monokulárně 2c - binokulárně 80cc Fotogrammetrie a DPZ 2

3. Přirozené stereoskopické vnímání Pozorování bodu - konvergence oč. os - akomodace oč. čoček Oční osy Oční základna - b0 Středy promítání …. konvergenční úhel  .… úhlová paralaxa min …. prostorová rozlišovací schopnost úhlová (viz dříve) Fotogrammetrie a DPZ 3

4. Přirozené stereoskopické vnímání Pozorování bodu - obrazy vytvořené v levém a pravém oku rozdílné! - spojení obrazů v mozku v jeden vjem  přirozený prostorový vjem (PPV) - oční osy a oční základna leží v jedné rovině  nulová tzv. fyziologická vertikální paralaxa Základ přirozeného stereoskopického vnímání  rozdílnost vytvářených obrazů Fotogrammetrie a DPZ 4

5. Umělý stereoskopický vjem Pozorování reality  náhrada  pozorování snímků Snímky různé obrazy téhož objektu  pořízeny z FM základny b (viz dále) Pozorování snímků  vznik umělého stereoskopického vjemu (USV) Fotogrammetrie a DPZ 5

6. Umělý stereoskopický vjem Podmínky vzniku umělého stereokop. vjemu - současně odděleně pozoruji oba snímky pak: 1. horizontální paralaxy jsou nenulové, p = x´ - x´´ = 0 2. vertikální paralaxy jsou nulové q = y´ - y´´ (= z´- z´´) = 0 Fotogrammetrie a DPZ 6

7. Umělý stereoskopický vjem Stereoskopické pozorování - prostýma očima - speciálními pomůckami  stereoskopy, optické soustavy přístrojů, anaglyfy, spec. brýle (viz dále) zrcadlový stereoskop Fotogrammetrie a DPZ 7

8. Vlivy na umělý stereoskopický vjem Jaké vlastnosti má USV ?? Liší se od PPV ?? Nezkreslený vjem = stejné podmínky  není splněno USV je zkreslen vlivem: 1. délky FM základny specifická plastika n = b / bo 2. tvaru paprskových svazků - optické zvetšení pozorov. systému „z“  totální plastika n . z totální plastika  celkové zvýšení prostorové rozlišovací schopnosti (1+2) 3. orientace paprskových svazků  nulový efekt ... Fotogrammetrie a DPZ 8

9. 3.6.2 Stereoskopická metoda LF Základní a nejvíce používaná metoda LF Data vstupní stereopár  2 snímky (řada, či několik řad = blok, snímků) PVniO (možno také určit v průběhu zpracování) PVO (možno také určit v průběhu zpracování) Vlícovací a kontrolní body (geodetické souřadnice) Data výstupní výsledek vyhodnocení stereomodelu  3D (2D, 2,5D)  vektorová data (body, linie, vrstvy …) Fotogrammetrie a DPZ 9

10. Stereoskopická metoda LF Technologická řešení matematické základy položeny na poč. 20. století  vysoká výpočetní náročnost  proto vývoj: 1. analogové vyhodnocení (1900 - 1980)  analogové vyhodnocovací přístroje 2. analytické vyhodnocení (1970 - 2005?) analytické vyhodnocovací přístroje 3. digitální metody (1985 - ….)  digitální fotogrammetrické stanice Fotogrammetrie a DPZ 10

11. Stereoskopická metoda LF Základní technologický postup shodné hlavní kroky  jsou to: 0. Příprava projektu - projekt snímkového letu ... 1. Práce v terénu - pořízení snímků, zaměření VB 2. Přípravné práce - geod. výpočty, fotolab. práce, digitalizace ….. 3. Fotogrammetrické zpracování a. obnovení či určení PVniO a PVO b. podrobné vyhodnocení (c. kontrola, výstupy, export) Fotogrammetrie a DPZ 11

12. Stereoskopická metoda LF Obecná charakteristika + vysoká přesnost výstupů univerzálnost použití variabilita výstupů  3D - 2D - větší pracnost speciální SW + HW nároky na operátora Oblasti aplikace kdekoli - kde jsou potřebné vysoká přesnost a prostorová data …. IS, podklady pro projekty, dokumentace stavu, digitální modely …. Fotogrammetrie a DPZ 12

13. 3.6.4 Snímkové orientace Příprava stereodvojice pro vyhodnocení : 1. obnovení PVniO komory 2. určení PVO každého snímku ad 1) vnitřní orientace (VO) ad 2) vnější orientace - komplexní řešení - svazkové vyrovnání (1 krok) - etapové řešení - blokové vyrovnání (více kroků) I. relativní orientace (RO) II. absolutní orientace (AO) - přímé určení (IMU/GPS) Fotogrammetrie a DPZ 13

14. Snímkové orientace ad 2) používané technologie - empirické řešení  RO + AO (etapové ř.)analogové vyhodnocovací přístroje (dříve) - početní řešení  RO + AO (etapové ř.) analogové nebo analytické vyh. přístroje + PC - analytické řešení  komplexní či etapové ř. analytické vyh. přístroje + PC, nebo DPW Řešeno 12 neznámých PVO (2 snímky x 6 PVO) Konkrétní postup snímkových orientací vždy závisí na dostupném vybavení ! Fotogrammetrie a DPZ 14

15. Vnitřní orientace Obecné (např. pixelové)snímkové souřadnice Matematické řešení rovinná transformace - afinní Identické body - rámové značky  kalibrační prot. Jak se provádí ?? - centrace snímků v nosičích + nastavení „f“ (dříve) - výpočet transformačního klíče  pomocí snímání rámových značek (dnes) Fotogrammetrie a DPZ 15

16. Vnitřní orientace Vnitřní orientace - digitální metody Fotogrammetrie a DPZ 16

17. Relativní orientace Snímkové  modelové souřadnice Matematická řešení využívají podmínku komplanarity, či podmínku nulových vertikálních paralax  řešeno je 5 neznámých (z 12 viz dříve) Vzájemná orientace - snímků vůči sobě (natočení + příp. posun) Vzniká  obecný stereoskopický model podmínka komplanarity Fotogrammetrie a DPZ 17

18. Relativní orientace Jak se provádí ?? Empirická řešení (dříve), analytická řešení (dnes)Spojovací body - různé uspořádání  např. Gruberovo schéma Fotogrammetrie a DPZ 18

19. Absolutní orientace Modelové  geodetické souřadnice Matematické řešení založeno na prostorové transformaci modelu - posun, pootočení, měřítko  řešeno je zbylých 7 neznámých (z 12, viz dříve) Výpočet aplikace vyrovnání MNČ (po linearizaci vztahů pro prostorovou podobnostní nebo afinní transf.) Identické body - vlícovací body (viz dále) Jak se provádí ?? výpočet transformačního klíče (vyrovnání) pomocí snímání VB (binokulárně) Fotogrammetrie a DPZ 19

20. Absolutní orientace Vlícovací body - počet - volba - zaměření - přesnost ….. Fotogrammetrie a DPZ 20

21. 3.6.5 Stereo-vyhodnocení Stereo-editace - 3D vektor  linie, body; vrstvy, značky; formáty, import, export, CAD požadavky zákazníka - DMT  pro účely digitálního ortofota  samostatný výstup (např. 3D modely měst) různé technologie - automatická, poloauto- matická, ruční editace (+ kontrola!) (- snímkové orientace  práce ve stereomódu) Fotogrammetrie a DPZ 21