1 Fotogrametrija
-
Upload
petar-petrovic -
Category
Documents
-
view
400 -
download
5
Transcript of 1 Fotogrametrija
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
1/25
4/1/13
1
Uvod u fotogrametriju idaljinsku detekciju
Literatura
! Karl Klaus
"
Photogrammetry: Geometry from Images andLaser Scans
! Ocene
" Prisustvo 5
" Zadaci 6X5=30
"
Kolokviju 1= 20
"
Kolokvijum 2 = 20
"
Usmeni = 25
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
2/25
4/1/13
2
Sadr !aj
! Uvod
! Matemati"ke postavke
! Fizikalna realnost fotogrametrijskog snimka
! Stereorestitucija
! Fotogrametrijska triangulacija! Ortofoto
! Digitalna fotogrametrija
! Daljinska detekcija
#ta je fotogrametrija?
! Fotogrametrija je tehnologija za prikupljanje
pouzdanih 3D informacija o fizi!kim objektima i
okru"enju kroz proces snimanja, merenja i
interpretacije fotografskih slika.
! Cilj fotogrametrije je verna rekonstrukcijasnimljenog 3D prostora.
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
3/25
4/1/13
3
Primena fotogrametrije
Od fotografija se dobijaju
" Stvarne koordinate ta!aka na snimljenim objektima
" Karte i planovi
! topografske karte
" Ortorektifikovane fotografije
" Digitalni modeli terena
" Digitalni 3D modeli objekata
bez kontakta sa objektom (ili povr #inom) koji semeri, i sa unapred poznatom ta!no#$u. Na ta!nostnajvi#e uti!e razmera fotografije.
Aerofotogrametrija
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
4/25
4/1/13
4
Bliskopredmetna fotogrametrija
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
5/25
4/1/13
5
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
6/25
4/1/13
6
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
7/25
4/1/13
7
Klasifikacija
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
8/25
4/1/13
8
Primena fotogrametrije
! Fotogrametrija se koristi kada je potrebna 3D
rekonstrukcija
" proizvodnja karata; geografski informacioni sistemi
(GIS); premer (arhitektura, analiza udesa)
" snimanje u medicini (rekonstrukcija organa)
" vozila (izbegavanje sudara)
" rudarstvo i te#ka industrija (onlajn kontrola kvaliteta)
"
virtualna realnost (simulatori)
Za$to fotogrametrija?
! Zna!ajna u#teda vremena i novca
! Vi#e informacija o snimljenom objektu
! Merenje nepristupa!nih objekata
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
9/25
4/1/13
9
Principi fotogrametrije
Principi fotogrametrije
Fotogrametrija je nauka o kori#$enju 2D fotografija za ta!na merenja u 3D
prostoru. Da bi to bilo mogu$e potrebno je na neki na!in rekonstruisati
informacije izgubljene u procesu snimanja.
Lokacija bilo koje ta!ke na slici mo"e
biti predstavljena sa samo dve koordinate:
(x,y). Fotografije su samo dvodimenzio-
nalne.
Lokacija bilo koje ta!ke u realnom svetu
mo"e biti opisana sa tri koordinate:
(x,y,z), (geografskom #irinom, geografskom
du"inom, visinom), itd.
Realni svet je trodimenzionalan.
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
10/25
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
11/25
4/1/13
11
Centralna projekcija
! Matemati"ke osnove formiranjaslike
! O: Projekcioni centar (pozicijakamere)
! PP: Osnovna ta"ka (presekopti"ke ose i slike)
! f: !i!na daljina, osnovno
rastojanje, konstatna za kameru
! P: ta"ka u prostoru
! P’: slika ta"ke P
negativ
dijapozitiv
Ako je poznata
" ta"na lokacija kamere, O,
" ta"na orijentacija ravni slike u odnosu na nekikoordinatni sistem
" rastojanje PP-P’(u koordinatnom sistemu senzora)
Linija na kojoj se nalazi ta"ka P je jedinstvenoodre%ena. Ali ne postoji na"in da se odredita"na lokacija ta"ke P na toj liniji. Da bi seta"no odredila pozicija ta"ke P, potrebna je
jo$ jedna linija koja preseca prvu liniju u ta"kiP. To je osnova fotogrametrije.
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
12/25
4/1/13
12
The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, orthe image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red xstill appears, you may have to delete the image and then insert it again.
Stereoskopska vizija
Stereoskopska vizija
! Ako je objekat fotografisan iz dve razli"ite pozicije,
linija izme%u dva projekciona centra se naziva
“osnova”. Ako obe fotografije imaju pravce
posmatranja, koji su me%usobno paralelni inormalni na osnovu (takozvani, „normalni slu"aj“),
onda one imaju sli"e osobine kao i dve slike kojehvataju ljudske o"i. Zbog toga, preklopna povr $inatakve dve fotografije (koja se naziva „stereopar“)
mo!e biti posmatrana u 3D, simuliraju&i ljudskistereoskopski vid.
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
13/25
4/1/13
13
O1 O2
PP1 PP2
P
P’1 P’2
f
Pozicija ta!ke P je jedinstveno odre&ena presekom linija
P’1O1 i P’2O2
Principi stereofotogrametrije
Koordinatni sistemi i transformacije
1. Koordinatni sistem digitalne slike
2. Koordinatni sistem senzora
3. Koordinatni sistem modela
4. Koordinatni sistem terena
1. 2. 3. 4.
Internaorijentacija
Relativnaorijentacija
Apsolutnaorijentacija
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
14/25
4/1/13
14
Koordinatni sistem digitalne slikeThe image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted.Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.
Koordinatni sistem senzora
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
15/25
4/1/13
15
Koordinatni sistem modela
Koordinatni sistem terena
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
16/25
4/1/13
16
Unutra$nja orijentacija
! Da bi se iskoristila centralna projekcija,potrebna je metri"ka slika i dobar koordinatnisistem slike:
! potrebno je poznavati"
lokaciju PP, osnovne ta"ke, na slici (sa koordinatama x=0, y=0 ukoordinatnom sistemu senzora).
" pravac x ose (k.s. senzora)
"
!i!nu daljinu f .
" ovo se obi"no odre%uje u procesu kalibracije kamere
(!i!na daljina i koordinate fiducijalnih markera u k.s. senzora suizmereni i zapisani u izve$taju)
Unutra$nja orijentacija
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
17/25
4/1/13
17
Odre%ivanje spolja$njeorijentacije
Relativna orijentacija:
!
Lokacije ta!aka se mere u proizvoljnom koordinatnom sistemu
!
Razmera se obi!no odre&uje tako #to je poznato rastojanje izme&u pozicija kamere i/ili rastojanje izme&u ta!aka na sceni
! Sve fotografije u projektu moraju biti me&usobno “ povezane”
Apsolutna orijentacija:
! Lokacije svih ta!aka se odre&uju u koordinatnom sistemu realnogsveta pomo$u poznatih ta!aka (kontrolne ta!ke i/ili projekcioni centrikamere)
!
Zahtevane su najmanje tri ta!ke sa poznatim koordinatama (bez obzirakoliko se fotografija koristi)
Vezne ta"ke
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
18/25
4/1/13
18
Spolja$nja orijentacija - relativna
The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or theimage may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x stillappears, you may have to delete the image and then insert it again.
Spolja$nja orijentacija - apsolutna
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
19/25
4/1/13
19
z
(X0,Y0,Z0)
X
Y
Zx
y
!
#
$
x
y
P
Projekcioni centar
Spolja$nja orijentacija
Spolja$nja orijentacija
! X0 - X koordinata projekcionog centra kamere
! Y0 - Y koordinata projekcionog centra kamere
! Z0 - Z koordinata projekcionog centra kamere
! ! "
rotacija koordinatnog sistema slike oko X ose
! # " rotacija koordinatnog sistema slike oko Y ose
! $ "
rotacija koordinatnog sistema slike oko Z ose
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
20/25
4/1/13
20
Snimanje terena
Merenje kontrolnih i veznih ta"aka
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
21/25
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
22/25
4/1/13
22
!"
! leva slika se konvertuje u plavo/zeleno=cijan,
a desna slika u crveno
! obe slike se prikazuju istovremeno kao jedna
slika
! nao"ari sa cijan/crvenim filterom omogu&uju
da svako oko vidi odgovaraju&u sliku
! ovaj pristup je veoma star, ranije se koristio u
filmovima i televiziji
Anaglyph nao"ari
Shuttered nao"ari
! Levo i desno so"ivo
se otvaraju i
zatvaraju
sinhronizovano saprikazom leve i
desne slike na
ekranu
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
23/25
4/1/13
23
TIN
DEM
The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the fileagain. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
24/25
4/1/13
24
Izohipse
Kao $to se to vidi sa slike, za svaku ta"ku terena, neophodno je utvrditi korekciju V, a zatim i odgovaraju&u korekciju za
korespondentni piksel digitalne slike. Ove korekcije su u
funkciji elemenata spoljne orijentacije snimka, rastojanja R
posmatrane ta"ke od nadira snimka i visinske razlike dH. Kao
$to se sa slike mo!e zaklju"iti ove korekcije su proporcionalne
udaljenosti date ta"ke terena od nadira snimka i visinskojrazlici.
Princip ortorektifikacije
-
8/15/2019 1 Fotogrametrija
25/25
4/1/13
25
Ortofoto plan