3.6.5 Stereo-vyhodnocení

1. 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, polo- automatická, ruční editace (+ kontrola!) (- snímkové orientace  práce ve stereomódu) Fotogrammetrie a DPZ 1

2. Automatické vyhodnocovací postupy Obrazová korelace nalezení polohy dvou odpovídajících si bodů (sdružené body) Korelační analýzavyhledávací algoritmusobraz v. vzor vyhledávací okolí (velikost okolí - pravděpodobnost nalezení - výpočetní nároky Fotogrammetrie a DPZ 2

3. Automatické vyhodnocovací postupy Principhledání maxima korelační funkce pro bod (a jeho okolí) v 1 snímku, ku vyhledávacímu okolí v 2 snímku hodnota korelační funkce = korelační koeficient nabývá hodnot z int. -1 až 1 ( = 1 - úplná shoda) Spolehlivost metody- zákryt, homogenní plochy Fotogrammetrie a DPZ 3

4. 3.6.6 Přístroje a systémy • Fotogrammetrické metody vývoj(viz dříve)  způsob vyhodnocení  přístroje, systémy • Fotogrammetrické přístroje analogové  analytické(cca 1900 - 1990) vyhodnocovací přístroje - různé konstrukce, přesnost … - přesné (obnova PVO) - jednoduché (bez obnovy PVO) - komparátory mono, stereo • Fotogrammetrické systémy digitální FM stanice (od 1985) Fotogrammetrie a DPZ 4

5. Přesné analogové přístroje Vývoj 1900 - 1990; dnes ne Řešení mechanické řešení FM vztahů analogie model v. skutečný stav Výhody řešení bez výp. techniky (neexistovala) vysoká přesnost Nevýhody typ výstupních dat požadavky na operátora nutnost údržby mech. součástí cena Význam topografické mapování Výrobci Zeiss Jena (NDR), Wild (CH) ….. Fotogrammetrie a DPZ 5

6. Přesné analogové přístroje Princip různé konstrukce …. např. - přístroje s mechanickou projekcí  řídící tyče Stereometrograf(60 léta)  pravítka Topokart(do 1990) Fotogrammetrie a DPZ 6

7. Přesné analogové přístroje Příklady StereometrografTopokart Fotogrammetrie a DPZ 7

8. Přesné analytické přístroje Vývoj 1957 idea, 80 léta realizace; dnes ano Řešení přesné početní řešení FM vztahů výpočetní technika, numerické metody Výhody vysoká přesnostuniverzálnost použití Nevýhody požadavky na operátora cena (typ vstupních dat - budoucnost) Význam nejpřesnější FM práce  AAT Výrobci Zeiss (SRN), Leica (CH) ….. Fotogrammetrie a DPZ 8

9. Přesné analytické přístroje Princip přesné měření snímk. souřadnic stereokomparátory exaktní matematické řešeníHW + SW Fotogrammetrie a DPZ 9

10. Přesné analytické přístroje Příklady Planicomp P33  SD 2000  Fotogrammetrie a DPZ 10

11. Digitální systémy Vývoj konec 80 let realizace; dnes ano Řešení přesné početní řešení FM vztahů digitální data Výhody přesnost,univerzálnost variabilita, automatizace Nevýhody požadavky na operátora cena, objem dat Význam digitální data, IS Výrobci Z/I Imaging, LH - Systems, TopoL ... Fotogrammetrie a DPZ 11

12. Malé digitální fotogrammetrické stanice • menší nároky, méně výkonné, základní FM úlohy, jednoduché Digitální systémy Digitální systémy • Digitální fotogrammetrické stanice (DPW) • počítač + software + speciální vybavení (viz dále) • Počítač - pracovní stanice, výkonné PC; diskový prostor; paměť; grafika; dva monitory … • Software -OS Unix, Win NT .. ; modularita - veškeré FM úlohy; automatizace; CAD ... • Komplexní řešení - ucelené technologie, produktivita Fotogrammetrie a DPZ 12

13. Malé DPW - VSD (univ. Krakov, PL) - DVP (univ. Laval, CA) Digitální systémy Digitální systémy DPW - ImageStation (Z/I Imaging, SRN + USA) - PhoTopoL (TopoL, CZ) - SOCET SET - Helava (LH - Systems, CH + …) …….. Fotogrammetrie a DPZ 13

14. Stereoskopy charakteristiky - jednoduché, levné, školní, hand made, méně kvalitní vjem, malé DPW (viz VSD) princip - monitor  2 poloviny  2 snímky pozorování zrcadlovým stereoskopem 3.6.7 Systémy pro stereovidění DPW  speciální HW vybavení  stereovidění Systémy - stereoskopy - anaglyfy - polarizační brýle - krystalové brýle Fotogrammetrie a DPZ 14

15. Polarizační brýle charakteristiky - nákladnější systém, vázaný k monitoru, např. DPW Helava Systémy pro stereovidění Anaglyfy charakteristiky - nejjednodušší, nejlevnější, nepříliš rozšířené, obraz hůře čitelný princip - brýle  barevná skla (např. R+B)  snímky - propustné barvy (také R+B) barvy - co největší rozdíl   vzájemné rušení Fotogrammetrie a DPZ 15

16. Krystalové brýle charakteristiky - nejrozšířenější systém, většina DPW více pozorovatelů, volnost pohybu Systémy pro stereovidění princip brýle + filtr + monitor  polarizace obrazů + synchronizace Fotogrammetrie a DPZ 16

17. Systémy pro stereovidění princip brýle - tekuté krystaly, IČ vysílač - synchronizace, monitor - zobrazovací frekvence (graf. karta) Fotogrammetrie a DPZ 17

18. ?? Jak se vyhnout nutnosti VB přímo měřit ?? Technologie snímkových triangulací Výsledkem jsou 1. geodetické souřadnice bodů (VB, SB …. ) 2. PVO všech snímků 3.7 Analytická aerotriangulace - AAT FM metody  vlícovací body (VB) Stereo FM  min. 3 VB na 1 stereodvojici Řada, blok sn.  velké množství VB - ekonomika :( Fotogrammetrie a DPZ 18

19. Analytická aerotriangulace - AAT Vývoj metod historické - radiální, analogová, semianalytická současné - analytická (AAT)  klasická, digitální  + GPS, automatizace, výkonné PC Použití - snímkové orientace(VB + PVO)  vyhodnocení - souřadnice množství bodů  test. pole, katastr - souřadnice kontrolních bodů  spec. aplikace Fotogrammetrie a DPZ 19

20. Příklad • blok - 3 řady - 18 snímků - - 15 modelů • původně - 1 model = 3 VB - cca 18 VB • AAT - blok - 6 VB Analytická aerotriangulace - AAT Postup 1. měření bodů -snímkové, modelové souř. 2. numerický výpočet - komplexní, etapové řešení Fotogrammetrie a DPZ 20

21. 3.7.1 Matematické základy AAT • Analytické metody (viz př. V.)  základem AAT • Matematický základ - viz přímý vztah • Praktické řešení - od 50 let  počítače • Základní metody výpočtu AAT • - etapové řešení - různí autoři • - komplexní řešení - různí autoři • (- komplexní řešení s podporou GPS/INS) • Numerické řešení • vyrovnání MNČ, iterační výpočet, řídké matice Fotogrammetrie a DPZ 21

22. Matematické základy AAT • Etapové řešení - blokové vyr. nezávislých modelů • základní jednotka - stereomodel • vstup pro výpočet AAT (již provedena RO!) • - měřené modelové souř. bodů a projekčních center + známé geodetické souř. VB • výpočet (viz AO) • stereomodely - posunutí, pootočení, měřítko • - spojení modelů do jediného bloku - transformace bloku do geodetického systému Fotogrammetrie a DPZ 22

23. Matematické základy AAT Polohové vyrovnání bloku - jednodušší případ  rovinný problém - rovinná podobnostní transformace - použití když málo modelů či mnoho SB Fotogrammetrie a DPZ 23

24. Matematické základy AAT Výškové vyrovnání bloku - prostorová podobnostní transformace - projekční centra, kontrolní výškové body Fotogrammetrie a DPZ 24

25. Matematické základy AAT • Komplexní řešení - svazkové vyrovnání bloku • základní jednotka - snímek • vstup pro výpočet AAT • - měřené snímkové souř. bodů + známé geodeti- cké souřadnice VB • výpočet (viz přímý vztah) • prostorové svazky paprsků (měřené body + projekční centra) • svazky bloku snímků  vyrovnány najednou (+ zavedení oprav - refrakce, distorze …) Fotogrammetrie a DPZ 25

26. Matematické základy AAT Blok snímků, paprskové svazky, VB Fotogrammetrie a DPZ 26

27. Příklad 4 snímky měřeno 6 x 4 x 2 = 48 určit - PVO 4 x 6 = 24 - SB 4 x 3 = 12 nadbytečných 48-36 = 12 Matematické základy AAT Přímý vztah Fotogrammetrie a DPZ 27

28. 3.7.2 Technologie, přesnost, systémy • Vlícovací body - min. 4 VB, v rozích bloku • Měření vstupních dat (dnes) - analytické přístroje - přesné stereokomparátory - DPW • Výpočet - moduly DPW, specializované SW • Přesnost AAT - závisí na - přesnosti měřených dat - správné volbě SB - správném rozmístění VB a kontrolních bodů - měřítku a rozlišení snímků • ……. Fotogrammetrie a DPZ 28

29. Technologie, přesnost, systémy • Systémy • moduly DPW např. ImageStation + ISAT PhoTopoL + AeroSys Helava + Orima • ……. • specializované SW Match-AT (fa Inpho)- dlouhá tradice PAT-B (fa Inpho)- AAT s podporou GPS Orient (TU Vídeň) - víceúčelový systém Bluh (TU Hannover) …….. Fotogrammetrie a DPZ 29

30. Shrnutí • ,,Analytická aerotriangulace“ • Přístroje a systémy • vývoj - analogové přístroje  DPW • Systémy pro stereovidění • jednoduché pomůcky  krystalové brýle • Aerotriangulace - AAT • matematické řešení - etapové, komplexní • přesnost, systémy Fotogrammetrie a DPZ závěr

31. Shrnutí - celkové • 1. Úvod do fotogrammetrie • bezdotyková metoda měření • 150-letá historie • základní dělení - pozemní, letecká; metody • variabilita výstupů + široké pole uplatnění • optické základy - ideální zobrazení • - zobrazení objektivem Fotogrammetrie a DPZ závěr

32. Shrnutí - celkové • 2. Snímek – základní zdroj informací • fotografická komora pořízení snímku • pozemní v. letecká; analogová v. digitální • klasický fotograf. obraz  chemický proces • materiály různých vlastností • digitální obraz  elektronický proces • detektory, skenery, volené parametry Fotogrammetrie a DPZ závěr

33. Shrnutí - celkové • 3. Matematické základy fotogrammetrie, letecká fotogrammetrie • základní pojmysouřadnicové soustavy prvky vnitřní a vnější orientace • základní vztahytransformace, přímý vztah .. • Letecká fotogrammetrie polní práce, vlícovací body .. • Projekt snímkového letu - parametry Fotogrammetrie a DPZ závěr

34. Shrnutí - celkové • 4. Fotogrammetrické metody • Projekt snímkového letu • parametry náletu, objednávka • Jednosnímková fotogrammetrie • jednoduchost, rovinné území • Digitální ortofoto • přesnost, podklady - DMT Fotogrammetrie a DPZ závěr

35. Shrnutí - celkové • 5. Stereofotogrammetrie • přirozený a umělý stereovjem • stereofotogrammetrická metoda • normální a obecný případ stereofotogrammetrie • snímkové orientace etapové řešení komplexní řešení • stereovyhodnocení Fotogrammetrie a DPZ závěr

36. Zakončení předmětu Cvičení - zápočet Zkouška - test Fotogrammetrie a DPZ závěr

37. Konec Děkuji za pozornost. Fotogrammetrie a DPZ závěr

38. Inženýrství životního prostředí Fotogrammetrie přednášející Jindřich Hodač Ph.D. Fotogrammetrie a DPZ

39. Program přednášky • ,, Analytická aerotriangulace – AAT“ • Stereofotogrammetrie • přístroje a systémy • systémy pro stereovidění • Analytické aerotriangulace – AAT • shrnutí učiva Fotogrammetrie a DPZ úvod

40. Návaznost ,, Stereofotogrammetrie “ - přirozený a umělý stereovjem - stereofotogrammetrická metoda - normální a obecný případ stereofotogrammetrie - snímkové orientace etapové řešení komplexní řešení - stereovyhodnocení • začátek Fotogrammetrie a DPZ úvod