7. Zastosowania fotogrametrii bliskiego zasięgu - AGH

- do obiektów wielościennych, w przypadku których widoki poszczególnych elewacji mogą
być łatwo przetworzone (także metodą rzutową) i nałożone na fotorealistyczny model 3D,
- do powierzchnie gładkich, które mogą być aproksymowane analitycznie przez rozwijalne
powierzchnie drugiego stopnia takie jak walec, stożek itp.; ten przypadek dotyczy malowideł
na sklepieniach.
W przypadku znajomości elementów orientacji wewnętrznej kamery, współrzędne
wyznaczanych punktów mogą być obliczone z przecięć promieni wiązki z powierzchnią o
znanym kształcie. Nieznajomość parametrów kamery to bardzo częsty problem w
fotogrametrii architektonicznej. W tym przypadku obiekt musi być płaski, a minimalna ilość
punktów o znanych współrzędnych płaskich konieczna do przeliczeń wynosi cztery. Relacja
pomiędzy płaszczyzną obiektu a płaszczyzną zdjęcia jest wówczas wyrażona znanymi
równaniami transformacji rzutowej dwóch płaszczyzn:
Ax + By + C
Fx + Gy + H
X =
Y =
Dx + Ey +1
Dx + Ey +1
Pomiar 4 fotopunktów na jednym obrazie prowadzi do obliczenia 8 niewiadomych
parametrów z tych równań. W ten sposób w jednym etapie obliczeń uzyskujemy obraz we
współrzędnych terenowych.
Cyfrowe metody przetwarzania obrazu pozwalają na zastosowanie tych równań w stosunku
do pojedynczego piksela a przez to pozwalają na stworzenie zrektyfikowanych obrazów np.
fotoplanów elewacji.
7.3.2.2. Metody opracowania stereogramów
Sposób opracowania stereogramu metodami fotogrametrycznymi zależy od tego czy
znane są elementy orientacji kamery, którą wykonane zostały zdjęcia.
Kamery metryczne o znanych elementach orientacji wewnętrznej i zaniedbywalnej
dystorsji są często stosowane do pozyskiwania stereogramów pomiarowych. Aby odtworzyć
model (np. w cyfrowym autografie) konieczne jest odtworzenie orientacji i zewnętrznej zdjęć.
W wyniku otrzymujemy poprawnie zorientowaną względem siebie parę zdjęć, przy czym
współrzędne przestrzenne każdego punktu są w układzie modelu. Minimalna liczba punktów
homologicznych wykorzystanych do orientacji wzajemnej to sześć (w rejonach Grubera).
Aby przetransformować powstały model do układu terenowego należy wykonać orientację
bezwzględną w oparciu o co najmniej 3 punkty dostosowania (o określonych współrzędnych
terenowych X,Y,Z).
Aby wyznaczyć zależności zachodzące pomiędzy współrzędnymi płaskimi na zdjęciu,
a przestrzennymi współrzędnymi terenowymi – gdy nie są znane precyzyjnie elementy
orientacji wewnętrznej - można wykorzystać bezpośrednią transformację liniową DLT.
Stosowana jest ona do zdjęć wykonanych aparatami niemetrycznymi.
Zależności pomiędzy współrzędnymi x,y punktu na zdjęciu, a współrzędnymi terenowymi
punktu XYZ określają wzory:
AX + BY + CZ + D
HX + IY + JZ + K
x =
y =
EX + FY + GZ +1
EX + FY + GZ +1
Opisują one transformację rzutową z przestrzeni 3D na płaszczyzną zdjęcia. Aby wyznaczyć
11 niewiadomych (A …K) z powyższych równań, konieczna jest znajomość co najmniej
sześciu punktów dostosowania o znanych współrzędnych w obu układach. W tych
niewiadomych współczynnikach zawarte są elementy orientacji wewnętrznej i zewnętrznej
zdjęcia.
7.3.2.3. Blok zdjęć
97