2.2Fotografické komory

Fotogrammetrie a DPZ1

zajistí - geometrickou kvalitu geometrickou kvalitu zobrazenízobrazení

!!! - stálost - stálost prvků vnitřní orientaceprvků vnitřní orientace

- určení - určení prvků vnější orientace

2.2 Fotografické komory

Pořízení snímků fotografické komoryfotografické komory


podle obrazového úhlu objektivupodle obrazového úhlu objektivu

2.2.1 Dělení komor

- úzkoúhlé- úzkoúhlé

oú cca 45°

- normální- normální

oú cca 60°

- širokoúhlé- širokoúhlé

oú cca 90°

- zvlášť širokoúhlé- zvlášť širokoúhlé oú cca 120°


podle oblasti využitípodle oblasti využití

komory leteckéletecké komory pozemnípozemní

Dělení komor

podle znalosti údajů o komořepodle znalosti údajů o komoře

komory měřickéměřické komory neměřickéneměřické

známznám PVniO neznámneznám PVniO

podle typu záznamupodle typu záznamu

komory analogovéanalogové komory digitálnídigitální


,,řadové komoryřadové komory“ - plně automatickéautomatické; pásypásy snímků

- krátká expoziční doba krátká expoziční doba vhodné objektivyobjektivy

Letecké měřické komory

podle využití se dělípodle využití se dělí

• klasickéklasické

• multispektrálnímultispektrální - sestava více komor (3-12) v jednom závěsu. Snímkování přes různé filtry (různá EMZ) na různé druhy fotografických materiálů.

• speciálníspeciální (např. panoramatické - > vojenské využití)

Letecké měřické komoryLetecké měřické komory


Klasické letecké komoryKlasické letecké komorytrendy - digitální záznam digitální záznam obrazu; IMU/GPSIMU/GPS


Používané typy komor – příklad www analogováanalogová digitálnídigitální

RMK TOP

(Zeiss)

DMC2001

(Z/I Imaging)

http://www.geodis.cz/technologie/kamery


Používané typy komor – aplikaceaplikace


pozn.: různé objektivy různé objektivy = různá f různé aplikacerůzné aplikace

f - platí pro rozměr snímku 23 x 23 cm23 x 23 cm


Klasická letecká měřická komoraKlasická letecká měřická komora

2.2.2 Hlavní části komor

- těleso komorytěleso komory

- objektivový nástavecobjektivový nástavec

- závěszávěs

- kazeta na filmkazeta na film

- pomocná zařízenípomocná zařízení

schéma LMKschéma LMK


- kompenzace pohybu letadla kompenzace pohybu letadla - eliminace smazu

zařízení typu FMC (Film Motion Correction) pohyb

filmu i v okamžiku expozice lepší ostrost snímku

Hlavní části komor

Pomocná zařízeníPomocná zařízení

- IMU/GPSIMU/GPS (Inertial Measurement Unit + GPS) AeroControl

zařízení umožňuje v čase určovat prostorovou orientaci

a polohu letecké komory prvky vnější orientace

- výškoměr, regulátor překrytu výškoměr, regulátor překrytu aj.

http://www.argusgeo.cz/vybaveni.html


Znalost prvků vnitřní orientace Znalost prvků vnitřní orientace

podmínkapodmínka pro zpracování snímků

2.2.3 Metody určení prvků vnitřní orientace

Měřické komoryMěřické komory ?? PVniO ?? ?? PVniO ??

• prvky vnitřní orientace prvky vnitřní orientace jsoujsou známy známy

výrobní závod kalibrační protokolkalibrační protokol

• pochybnosti, ověření pochybnosti, ověření kalibrační metodykalibrační metody

Argus Geo Systém

http://www.argusgeo.cz/download.php


Metody určení prvků vnitřní orientace

Neměřické komory ?? PVniO ??Neměřické komory ?? PVniO ??

Kalibrační metodyKalibrační metody

kalibrace pomocí kalibrace pomocí kalibračního polekalibračního pole - nejčastěji

- pozemní v. letecképozemní v. letecké

- prostorové v. rovinnéprostorové v. rovinné

- umělé v. přirozenéumělé v. přirozené

různé technologické postupy

• prvky vnitřní orientace prvky vnitřní orientace nejsounejsou známy známy

nové určení kalibrační metodykalibrační metody


Kalibrace - příklady

Metody určení prvků vnitřní orientace

kalibrační protokolkalibrační protokol pozemní kalibr. polepozemní kalibr. pole


2.3 Fotografický obraz


Princip ??Princip ??

2.3.1 Klasický fotografický obraz

různé složení různé složení typy fotografických materiálůtypy fotografických materiálů• pozitivní; negativní; inverzní pozitivní; negativní; inverzní (diapozitiv)• spektrální citlivost spektrální citlivost - ČB; barevný; IČ; spektrozonální• všeobecná citlivost všeobecná citlivost - jednotky DIN, ASA

Citlivá vrstvaCitlivá vrstva- koloidní roztok koloidní roztok halogenidů stříbra v želatině

- podložkapodložka (papír, PET, sklo)fotografický materiál - řez

dopad EMG záření dopad EMG záření

změna změna chemického chemického složení citlivé vrstvysložení citlivé vrstvy


Černobílý materiálČernobílý materiál

Typy fotografických materiálů

- panchromatickýpanchromatický citlivý v celém viditelném spektru

- nejrozšířenější

- univerzálníuniverzální


Barevný materiálBarevný materiál


- vysoká rozlišovací schopnost

- třívrstvýtřívrstvý (RGB)

- univerzálníuniverzální vhodný pro interpretační práce

- dobrá vypovídací dobrá vypovídací schopnostschopnost


Infračervený materiálInfračervený materiál


- citlivý v červené a červené a blízké IČ oblastiblízké IČ oblasti 700 nm

- snímkování i za snímkování i za ztížených podmínekztížených podmínek

- umožňuje odlišit umožňuje odlišit druhy i poškození druhy i poškození porostůporostů

- působí ploše


Spektrozonální materiálSpektrozonální materiál


- dvou až třívrstvýdvou až třívrstvý (např. panchro + IČ)

- vrstvy jsou obarveny(nepravý barevný snímeknepravý barevný snímek)

- vhodný pro vhodný pro interpretační práceinterpretační práce (pedologie, lesnictví,

zemědělství, vojenství)


Multispektrální fotografieMultispektrální fotografie


- více komorvíce komor - snímek téhož území

- komory + filtryfiltry = snímky zachycující EMG záření o různé

- zpracování složení snímků barevná syntézabarevná syntéza

- využití - interpretaceinterpretace (DPZ)


2.3.2 Digitální obraz

Digitální obraz ??CO??Digitální obraz ??CO??- obrazová informace převedená do číslicové podobyobrazová informace převedená do číslicové podoby

Digitální technologie ??KDY??Digitální technologie ??KDY??- kosmické lety, DPZ zejména od 70 let 20 stol.

- fotogrammetrie - od konce 80 let

Výhody digitálního obrazu ??PROČ??Výhody digitálního obrazu ??PROČ??- snadný přenos datpřenos dat

- dokonalé kopírováníkopírování

- možnost předzpracovánípředzpracování, automatizaceautomatizace

- ……


- nabývá určité hodnotyhodnoty obrazová funkce

kódováníkódování obrazu

Digitální obraz

PixelPixel - elementární část obrazu elementární část obrazu - picture element

Obrazová funkceObrazová funkce- definuje hodnotu pixeludefinuje hodnotu pixelu ve zvolené souřad. soustavě

- nabývá diskrétních hodnotdiskrétních hodnot

Digitální obraz (rastr)Digitální obraz (rastr)- má charakter maticematice o n řádcích a m sloupcích


Přiřazení hodnoty pixelu hodnoty pixelu obrazovou funkcí

P [ i, j ] = f ( i, j )

pozn.: více viz přednášky DPZ (kódování, barevná hloubka …);

Digitální obraz

Souřadnicová soustava pixelováSouřadnicová soustava pixelová- sloupec, řádkasloupec, řádka poloha pixelu v rámci obrazu


Zachycení obrazu detektordetektor

2.3.3 Digitalizace obrazu

Vznik digitálního obrazuVznik digitálního obrazu

Skupina detektorů senzorsenzor

Princip ??Princip ??dopad EMZ na povrch senzoru dopad EMZ na povrch senzoru elektrickýelektrický náboj náboj odečtení odečtení vzorkování vzorkování (digitální výstup)(digitální výstup) uložení uložení

• primární digitalizace obrazuprimární digitalizace obrazu• sekundární digitalizace obrazusekundární digitalizace obrazu


Digitalizace obrazu

SenzorySenzory – různorodá konstrukcekonstrukce

- řádkovéřádkové senzory; maticovématicové senzory

- s použitím detektorů - CCDCCD; CMOSCMOS …

možnosti snímání digitálního obrazu (CCD)


Primární digitalizace obrazu

Primární digitalizace Primární digitalizace digitální komorydigitální komory• rozlišenírozlišení

udává se počtem prvků v senzoru(např. maticový senzor - 1200 x 1000 pixelů)

• barevná hloubka barevná hloubka - kódování 10-32 bitů na pixel (DPZ)

• ukládání dat ukládání dat - pevné disky, paměťové karty aj.

snímek v. pás

Výstup ??Výstup ??


skenování skenování skeneryskenery

Skenování ve fotogrammetrii ??

fotogrammetrické skenery:fotogrammetrické skenery:

- vysoká geometrická přesnostgeometrická přesnost

- vysoké geometrické rozlišení geometrické rozlišení (v DPI)

- ucelená technologieucelená technologie (skener + SW + HW)

- vysoká cena (mil. Kč.)

Sekundární digitalizace obrazu

Digitalizace analogového obrazu ??Digitalizace analogového obrazu ??


Technologie skenováníTechnologie skenování

volímvolím – rozlišení; barevnou hloubku; formát dat


RozlišeníRozlišeníudává se - v DPIDPI (body na palec)

- fyzickou velikostí pixelu fyzickou velikostí pixelu na snímku mm

zásadní vliv na přesnost a velikost rastrových dat

Barevná hloubkaBarevná hloubkavýstup šedotónovýšedotónový v. barevnýbarevný rastrový soubor

zásadní vliv na velikost výstupních rastrových dat



Formát datFormát datuložení skenovaného obrazu do grafického formátugrafického formátu např. TIFF, PCX, IMG, GIF, JPEG, BMP ..

FormátyFormáty - standardní, komprimované, nekomprimované

Závislost množství dat na volbě rozlišení - příklad

pozn.: údaje platí pro šedotónové obrazy, barevné jsou cca třikrát většítřikrát větší.



Fotogrammetrické skenery - příkladDSW 500 PhotoScan 2002(L/H Systems) (Z/I Imaging)


Kvalita fotografického snímkuKvalita fotografického snímku určuje

kvalitu fotogrammetrického vyhodnocení

2.4 Fotografický snímek

Fotografický snímek by mělFotografický snímek by měl

- mít odpovídající spektrální citlivostspektrální citlivost (požadavky uživ.)

- mít odpovídající rozlišovací schopnostrozlišovací schopnost (rozlišení podrobností na předmětu měření)

- mít dostatečnou citlivostcitlivost (krátká doba expozice)

- být rozměrově stálýrozměrově stálý (minimalizace srážky materiálu)


Snímky ve fotogrammetriiSnímky ve fotogrammetriianalogové v. digitální; pozemní v. letecké

měřické v. neměřické

Fotografický snímek

Snímky měřickéSnímky měřické měřické komoryměřické komory

- vysoká kvalita nejpřesnější práce

Snímky neměřickéSnímky neměřické neměřické komory neměřické komory (tj. libovolný fotoaparát)

- střední a nižší kvalita aplikace pozemní FM


Fotografický snímek

• rámové značkyrámové značky - definují snímkové souřadnice

• identifikační údajeidentifikační údaje - f; č. snímku; výška letu aj.

rámové značky

letecký a pozemní snímek

Doplňující součásti měřických snímkůDoplňující součásti měřických snímků


2.4.1 Základní parametry snímků

?? ČÍM SE SNÍMKY LIŠÍ ???? ČÍM SE SNÍMKY LIŠÍ ??cca 1 : 14 000 cca 1 : 7 000

cca 1 : 14 000cca 1 : 14 000 cca 1 : 7 000cca 1 : 7 000


Měřítko snímkuMěřítko snímku

ve kterém jsou předměty na snímku zobrazeny

Základní parametry snímků

Typ fotografického materiáluTyp fotografického materiáluviz citlivé vrstvy – ČB, barevný, IČ ..

Formát snímkuFormát snímkurozměr obrazového pole

Materiál snímkuMateriál snímkumateriál podložky citlivé vrstvy


měřítko snímku např. mms s = h / f= h / f (h - výška letu)

obvykle mezi cca 1 tis. - 30 tis. v rámci jednoho snímku je konstantní


formát snímku standardní rozměr 23 x 23 cm23 x 23 cm jiné rozměry 18 x 18 cm 18 x 18 cm (dříve)

materiál snímkufilmfilm (filmová role)

Letecké měřické snímky Letecké měřické snímky


Letecká fotogrammetrie – příklad

Mapování velkých měřítekMapování velkých měřítek

optimální parametry snímků

měřítko mapyměřítko mapy měřítko snímkuměřítko snímku f (mm)f (mm) h (m)h (m)1: 1 000 1: 3 400 150 5101: 2 000 1: 6 800 150 1 0201: 5 000 1: 13 600 150 2 040

pozn.: z tabulky je patrné, že měřítko snímku je vždy menší než měřítko mapy. Jdeme tedy z malého do z malého do velkého! velkého!


Fotogrammetrie a DPZzávěr

Shrnutí

,, Snímek – základní zdroj informací “,, Snímek – základní zdroj informací “

• fotografická komorafotografická komora pořízení snímku pořízení snímku

pozemní v. letecká; analogová v. digitálnípozemní v. letecká; analogová v. digitální

• klasický fotograf. obrazklasický fotograf. obraz chemický proces chemický proces

materiály různých vlastnostímateriály různých vlastností

• digitální obrazdigitální obraz elektronický proces elektronický proces

detektory, skenery, volené parametry detektory, skenery, volené parametry

Fotogrammetrie a DPZzávěr

Příští přednáška

,, Matematické základy fotogrammetrie; ,, Matematické základy fotogrammetrie;

Letecká fotogrammetrie “Letecká fotogrammetrie “

• souřadnicové soustavysouřadnicové soustavy

• základní fotogrammetrické vztahyzákladní fotogrammetrické vztahy

• Letecká fotogrammetrie - úvodLetecká fotogrammetrie - úvod

• Projekt snímkového letuProjekt snímkového letu

Fotogrammetrie a DPZ

Snímek – základní Snímek – základní

zdroj informacízdroj informací

přednášející

Ing. Jindřich Hodač, Ph.D.Ing. Jindřich Hodač, Ph.D.

Inženýrství životního prostředí

Fotogrammetrie a DPZúvod

Program přednášky

• fotografické komoryfotografické komory

• fotografický obrazfotografický obraz

• fotografický snímekfotografický snímek

Fotogrammetrie a DPZúvod

Návaznost

,, Úvod do fotogrammetrie “,, Úvod do fotogrammetrie “

- bezdotyková metoda měření- bezdotyková metoda měření

- 150-letá historie- 150-letá historie

- základní dělení - pozemní, letecká; metody- základní dělení - pozemní, letecká; metody

- variabilita výstupů + široké pole uplatnění- variabilita výstupů + široké pole uplatnění

- optické základy - optické základy - ideální zobrazení- ideální zobrazení

- zobrazení objektivem- zobrazení objektivem

začátek

Date post:	26-Jan-2016
Category:	Documents
Upload:	minor
View:	43 times
Download:	0 times

2.2Fotografické komory

Documents