from http://www.ipi.uni-hannover.de/html/mitarbeiter/jacobsen
Вернуться в библиотеку Сагайдак Д. И., ДонНТУ
(Фрагмент статьи)
Переведено Сагайдак Д.И.
Цель любого фотограмметрического измерения - геометрическая реконструкция положения объекта на полученном изображении в выбранной координатной системе. Для обработки аэрофотоснимков традиционно используют проекцию, в которой пучок лучей, выходящий из точки фотографирования, смоделирован посредством калибровки камеры и нахождения параметров внешнего ориентирования. Для этого используются контрольные точки. В настоящее время, наземная съемка контрольных точек может быть заменена блочным уравниванием. Даже может использоваться комбинирование блочного уравнивания вместе с проекциями координатных центров относительного кинематического GPS-позиционирования. Поэтому возможно исключение контрольных точек из измерений изображений при использовании комбинации GPS и внутреннего измерительного модуля
Внутреннее ориентирование
Внутреннее ориентирование необходимо для определения положения главной точки проекции относительно точек изображения. Калибровочные сертификаты производителей камер содержат положение главной точки объектива, фокусное расстояние и радиальную симметричную дисторсию.
Этого достаточно для традиционной обработки одной модели, т.к. отклонения от перспективной геометрической модели в данном случае невелики. Математически перспективная модель описывается уравнениями коллинеарности. Которые содержат следующие параметры: точки изображения, центр проекции и наземные точки, расположенные на прямой линии. Предполагается, что фотография является плоской поверхностью.
Даже если радиальная дисторсия, искажения из-за кривизны Земли и рефракции учтены, это только аппроксимация модели. Тангенциальная дисторсия, причиненная децентрированным положением осей в линзе объектива, не исследуется производителями. Хотя из-за её влияния изображение не является плоскостью.
Кроме того, фокусное расстояние может зависеть от температуры воздуха, т.к. воздух перед камерой влияет на прохождение лучей. Поэтому фотография может иметь искажения, вызванные данной причиной. Небольшие отклонения от математической модели суммируются в результате уравнивания и оказывают большее влияние при сокращении числа контрольных точек. Вследствие этого происходит деформация блока.
Разница между истинным значением и математической моделью в процессе самокалибровки при уравнивании блока с использованием дополнительных параметров может быть определена и называется "систематические ошибки изображения". Но, значения систематических ошибок меняется от серии фотографий к серии фотографий, от картриджа к картриджу, поэтому они должны быть определены для каждого блока отдельно.
Небольшие изменения фокусного расстояния и положения главной точки объектива могут быть компенсированы за счет внешнего ориентирования. Это невозможно для ориентирования прямых сенсоров, для них должно быть сделано и внутреннее ориентирование.
Фотокоординаты непосредственно измерить нельзя, аналитические плоттеры дают плоскостные координаты, цифровые плоттеры определяют адрес пикселя отсканированного изображения. Фотокоординаты вычисляются путем преобразования измеренных и откалиброванных отсчетных меток.
Цифровые камеры не имеют исходных точек отсчета, координаты изображения могут быть вычислены умножением адреса пикселя на его размер. Умножение на размер пикселя должно осуществляться относительно начала отсчета координат, которое находится в левом верхнем углу изображения. Обычно такой расчет, как правило, обладает стабильной геометрией, поэтому не требует самокалибровки параметров плоскостного изображения.