В последнее время в связи с развитием цифровой техники в фотограмметрии выполнения съемок стали использовать цифровые фотокамеры.
Использование цифровых камер имеет ряд преимуществ:
Эти преимущества способствуют многочисленным попыткам использовать снимки, полученные таким образом, в качестве исходного материала для дистанционного измерения различных объектов.
Однако специальные цифровые камеры высокого разрешения, предлагаемые для целей фотограмметрии, весьма дороги, что затрудняет их широкое применение. Поэтому во многих случаях представляется целесообразным использование более дешевых камер, позволяющих, тем не менее, решать многие задачи.
Но такие камеры по точности результатов не состоянии конкурировать со специальной аппаратурой, но имеется большой круг задач, где они могут успешно применяться. При фотографической обработке снимков необходимо знать элементы внутреннего ориентирования и дисторсию. В камерах, не предназначенных для получения подобных снимков, дисторсия может достигать больших значений. Недостатком таких камер является то, что в паспорте камеры не указываются параметры и размеры дисторсии, поэтому возникает задача её определения. Для использования цифровой камеры для решения производственных задач необходимо учитывать её систематические ошибки. Проблема учета этих искажений заключается в том, что обычные бытовые камеры имеют ряд недостатков, которые отсутствуют у специальной фотограмметрической аппаратуры: элементы внутреннего ориентирования не постоянны, большая дисторсия и ряд других.
Существует два основных способа выполнения калибровки:
При использовании данного способа выполняется лабораторная калибровка применяемой аппаратуры (фотоаппарата, светофильтров и т.д.), регистрация условий окружающей среды во время проведения фотосъемки (температуру воздуха, атмосферное давление, температуру различных частей прибора), определение с помощью расчетов поправок к результатам лабораторных испытаний аппаратуры и, наконец, поправок к фокусному расстоянию и в координаты точек снимков. Таким образом, главное содержание этого направления - "наблюдать среду и вносить поправки".
Недостатки данного способа:
Снимки должны быть сделаны в тех же условиях, в которых выполнена производственная фотосъемка или близких к ним. Этот способ дает возможность наиболее просто и полно определить и учесть суммарное влияние всех источников ошибок снимков, не зная каждой из составляющих, законов их образования и не имея специальных данных для их определения.
Таким образом, калибровка снимков - это определение совокупности величин, характеризующих центральную проекцию снимков, соответствующую условиям съемки, и уклонение точек фотоизображения от этой проекции. Параметрами калибровки являются только систематические ошибки снимков, характеризующие их качество во время фотограмметрической обработки. В процессе выполнения калибровки снимка определяются поправки к элементам внутреннего ориентирования снимков и поправки к координатам каждой точки снимка за суммарное влияние всех источников систематических искажений центральной проекции, независимо от их происхождения.
Для выбора способа и метода калибровки необходимо учитывать ряд факторов, влияющих на её проведение и качество полученных результатов. Исходя из доступного оборудования для калибровки цифровой камеры камеры Olympus E20P был выбран метод, в основу которого положено определение характеристик центральной проекции снимков и их искажения по фотографиям специального полигона, на котором определены пространственные координаты X,Y,Z большого числа точек.
При проведении исследований таким образом все действия можно разбить на несколько этапов:
Внешний вид испытательного полигона приведен на рис.2.1. Как видно из рисунка, он представляет собой совокупность равномерно распределенных меток, пространственные координаты которых Xг, Yг, Zг известны.Всего меток 102 штуки.
Рисунок 2.1 Испытательный полигон
Во время проведения съемки было выполнено фотографирование с 10 разных точек (по 5 с каждой стороны – для каждого фокусного расстояния).
На рисунке показаны расстояния от точек стояния до калибровочного стенда. На каждой точке было сделано по 2 снимка – прямое изображение и перевернутое. Таким образом, в результате проведения фотографирования было получено 10 стереопар снимков, по 2 на каждое фокусное расстояние.
Для обработки полученных стереопар для каждого значения фокусного расстояния была использована цифровая фотограмметрическая станция Delta фирмы GeoSystem (Винница). В приложении Triada было измерено 10 стереопар.
Анимация - Порядок измерения точек на калибровочном полигоне (размер 36,5 кб, 14 кадров)
Дальнейшая обработка измерений велась в программном комплексе DONETSKFOTO, разработанным заведующим кафедрой «Геоинформатики и геодезии», профессором С.Г. Могильным.Программный комплекс DONETSKFOTO объединяет измеренные стереопары объединить в общую фотограмметрическую сеть. Выполняется уравнивание сети строгим способом методом связок. Вычисленные параметры систематических ошибок снимков являются коэффициентами полинома третьей степени, который аппроксимирует систематические искажения снимков.
Поправки в измеренные координаты точек снимка при этом вычисляются по формулам:
где dx, dy – поправки в координаты соответственно точки на снимке, в мм;
x, y – координаты точки на снимке, в мм;
a1, a2, … a10 ; b1, b2, … b10 – параметры систематических ошибок снимков, значение которых помещены в выходной файл paramsys.dat.
Параметры a1, b1 – выражают поправки в координаты главной точки снимка;
a2, a3, b2, b3 – отражают поправки в фокусное расстояние и равномерную деформацию снимка.[5]
аким образом после выполнения измерений по полученным стереопарам, были выполнены расчеты в BlockMSG. Схема подготовки данных для исследования заключалась в следующем:
После того, как все стереопары были измерены, имелось по два файла с результатами измерений для каждой точки стояния при фотографировании. (при прямом изображении и перевернутом). Далее следовало объединить эти два файла в один. Это было сделано путем копирования измерений из одного файла в другой.
Для выполнения вычисления необходимо знать фокусное расстояние камеры при фотографировании. Они были найдены методом подбора значений.
Подбор значений фокусных расстояний велся таким образом, чтобы ошибка единицы веса и отклонения на опорных точках были минимальными.
Диапазон полученных фокусных расстояний представлен на рисунке 2.2
ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ> Реферат | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание