RU2125709C1 - Способ аналитического ориентирования пары аэроснимков - Google Patents
Способ аналитического ориентирования пары аэроснимков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2125709C1 RU2125709C1 RU97106360A RU97106360A RU2125709C1 RU 2125709 C1 RU2125709 C1 RU 2125709C1 RU 97106360 A RU97106360 A RU 97106360A RU 97106360 A RU97106360 A RU 97106360A RU 2125709 C1 RU2125709 C1 RU 2125709C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- orientation
- photographs
- images
- internal orientation
- coordinate system
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Способ используется в фотограмметрии. Способ позволяет ориентировать пару снимков с учетом приближенных элементов внутреннего ориентирования без предварительной калибровки аппаратуры. Снимки устанавливают в стереокомпараторе и ориентируют на начальных направлениях. При внутреннем ориентировании снимков измерительные марки наводят на главные точки левого и правого снимков, отсчеты на которые используют для приближенного перехода от системы координат прибора в систему координат снимков. Погрешности, вызванные нестрогостью внутреннего ориентирования снимков, учитываются при внешнем ориентировании модели, которые выполняют афинным преобразованием модели объекта. Способ позволяет обрабатывать снимки, полученные неметрическими фотокамерами, а также изображения с переменными элементами внутреннего ориентирования (видеофильмы, цифровые снимки) с погрешностью определения элементов внутреннего ориентирования, превосходящей ошибки измерений на два порядка. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области фотограмметрии.
Известен способ ориентирования путем раздельного определения положения каждого из снимков стереопары по опорным точкам [1]. В основе способа лежат проективные соотношения координат точек снимка и местности, что позволяет обрабатывать снимки без использования элементов внутреннего ориентирования.
Недостатки способа проявляются в его технологических свойствах. Для ориентирования каждого из снимков необходимо иметь не менее шести планово-высотных опорных точек. Погрешности измерений часто вызывают несоизмеримо большие ошибки в результатах ориентирования снимков, особенно в условиях равнинной местности.
Наиболее близким к предлагаемому заявлению является способ, включающий в себя внутреннее ориентирование снимков, взаимное ориентирование пары снимков, внешнее ориентирование полученной модели объекта по опорным точкам [2]. В основе способа лежат перспективные соотношения координат точек снимков и местности и поэтапная схема построения модели. Это позволяет использовать для ориентирования как планово-высотные, так и плановые, и высотные опорные точки. Способ позволяет использовать минимальное количество планово-высотных опознаков - три.
К недостаткам способа следует отнести то, что он требует перевода измерений в систему координат левого и правого снимка с учетом точных значений элементов внутреннего ориентирования. Это заставляет выполнять дополнительные измерения калибровочных меток и тщательную предварительную обработку измерений. В результате существенно возрастают объемы измерений. При обработке изображений, полученных неметрическими камерами, способ требует предварительного высокоточного определения элементов внутреннего ориентирования снимков и нанесения калибровочных меток в фокальной плоскости съемочной камеры. Способ практически неприменим для целей обработки изображений с переменными параметрами внутреннего ориентирования, таких как видеофильмы и цифровые кадры.
Задачей изобретения является:
- уменьшение объема дополнительных измерений и упрощение предварительной обработки измерений с сохранением точности прототипа при ориентировании снимков стандартной аэрофотосъемки;
- обеспечение обработки снимков, полученных неметрическими камерами без предварительной калибровки аппаратуры;
- обеспечение обработки изображений с переменными параметрами внутреннего ориентирования на основе приближенной калибровки аппаратуры.
- уменьшение объема дополнительных измерений и упрощение предварительной обработки измерений с сохранением точности прототипа при ориентировании снимков стандартной аэрофотосъемки;
- обеспечение обработки снимков, полученных неметрическими камерами без предварительной калибровки аппаратуры;
- обеспечение обработки изображений с переменными параметрами внутреннего ориентирования на основе приближенной калибровки аппаратуры.
Поставленная задача решается путем приближенного внутреннего ориентирования снимков, взаимного ориентирования и афинного внешнего ориентирования полученной модели объекта.
Для внутреннего ориентирования на снимках намечают положение главной точки с погрешностью 1-2 мм. Снимки устанавливают на стереокомпараторе и ориентируют по начальным направлениям. Измерительные марки наводят на главные точки левого и правого снимков. Отсчеты на главные точки используют для приближенного перехода от системы координат прибора в систему координат снимка по формулам
x = Ox - MOx;
y = Oy - MOy;
x' = xi - Op + MOp; (1)
y' = yi - Oq + MOq,
где x, y, x', y' - координаты точек в системе левого и правого снимков;
MOx, MOy, MOp, MOq - координаты и параллаксы главной точки снимков в системе координат прибора;
Ox, Oy, Op, Oq - координаты и параллаксы точек стереопары в системе координат прибора.
x = Ox - MOx;
y = Oy - MOy;
x' = xi - Op + MOp; (1)
y' = yi - Oq + MOq,
где x, y, x', y' - координаты точек в системе левого и правого снимков;
MOx, MOy, MOp, MOq - координаты и параллаксы главной точки снимков в системе координат прибора;
Ox, Oy, Op, Oq - координаты и параллаксы точек стереопары в системе координат прибора.
Взаимное ориентирование выполняют под условием компланарности соответствующих проектирующих лучей:
Погрешности элементов внутреннего ориентирования вызывают изменения в структуре уравнения (2)
. (3)
Члены, заключенные в скобки, выражают поправки перспективного характера за несовпадение начала координат с главной точкой снимка. Они вызывают дополнительные наклоны и развороты снимков. Остаточные члены -δx·δy·α, δ ·ω′,δx·δy·α′- являются постоянными величинами для данной стереопары и не мешают устранению поперечных параллаксов ориентирующих точек. В результате строится преобразованная модель с преимущественно афинными искажениями. Величины искажений неафинного характера определяются остаточными членами и зависят от погрешностей совмещения начала системы координат снимка с главной точкой и величин взаимных углов наклона.
Погрешности элементов внутреннего ориентирования вызывают изменения в структуре уравнения (2)
. (3)
Члены, заключенные в скобки, выражают поправки перспективного характера за несовпадение начала координат с главной точкой снимка. Они вызывают дополнительные наклоны и развороты снимков. Остаточные члены -δx·δy·α, δ
Афинным внешним ориентированием совмещают систему координат модели с системой координат местности и одновременно устраняют суммарные погрешности, вызванные ошибками внутреннего ориентирования и деформацией снимков. Определение элементов афинного преобразования и последующее перевычисление координат выполняют по формулам
Xg = a1 • X + a2 • Y + a3 • Z + a4;
Yg = b1 • X + b2 • Y + b3 • Z + b4; (4)
Zg = c1 • X + c2 • Y + c3 • Z + c4,
где X, Y, Z - координаты точек в системе координат модели;
Xg, Yg, Zg - координаты точек в системе местности;
a1, a2, a3, a4, b1, b2, b3, b4, c1, c2, c3, c4 - элементы афинного внешнего ориентирования.
Xg = a1 • X + a2 • Y + a3 • Z + a4;
Yg = b1 • X + b2 • Y + b3 • Z + b4; (4)
Zg = c1 • X + c2 • Y + c3 • Z + c4,
где X, Y, Z - координаты точек в системе координат модели;
Xg, Yg, Zg - координаты точек в системе местности;
a1, a2, a3, a4, b1, b2, b3, b4, c1, c2, c3, c4 - элементы афинного внешнего ориентирования.
Оценка способа выполнена на макетных и реальных снимках.
Макетные снимки построены аналитически и соответствуют масштабу 1:10000. В элементы внутреннего ориентирования введены ошибки. Расхождения истинных координат точек на местности и вычисленных в результате ориентирования снимков даны в таблице.
Методические погрешности координат точек, выраженные в масштабе снимка, не превышают ошибок измерения координат на приборе.
Опытно-производстенная проверка способа выполнена по снимкам застроенной территории масштаба 1:7500. Предварительно на местности была выполнена съемка с помощью электронного тахеометра. Повторная съемка произведена по снимкам с помощью стереокомпаратора. Третий вариант съемки выполнен по снимкам с помощью аналитического прибора по методике, аналогичной прототипу. Для сравнения использовано 120 контрольных точек. Средние квадратические расхождения плановых координат, полученные из фотограмметрических и наземных определений, составили 0,25 м как в прототипе, так и в предлагаемом способе.
Способ может быть использован при разработке автоматизированного стереофотограмметрического комплекса на базе стереокомпаратора и ПЭВМ, а также при создании программного обеспечения цифровых фотограмметрических комплексов, предназначенных для создания цифровых карт по материалам наземных и воздушных съемок. На основе способа возможна обработка материалов обзорной аэросъемки, полученных неметрической камерой без предварительной калибровки снимков, а также изображения с переменными элементами внутреннего ориентирования (видеофильмы, цифровые кадры) с учетом параметров приближенной калибровки аппаратуры, погрешности которых могут на два порядка превосходить ошибки измерений.
Используемые источники
1. Буров М.И., Нефедов В.И., Трунин Ю.М., Алешников Э.Ф. К вопросу обработки стереопары проективно преобразованных снимков с неизвестными центрами проектирования // Известия вузов / Геодезия и аэросъемка. - 1975. - N 4.- С. 59 - 65.
1. Буров М.И., Нефедов В.И., Трунин Ю.М., Алешников Э.Ф. К вопросу обработки стереопары проективно преобразованных снимков с неизвестными центрами проектирования // Известия вузов / Геодезия и аэросъемка. - 1975. - N 4.- С. 59 - 65.
2. Лобанов А. Н. Фотограмметрия. - М.: Недра. - 1984. - С. 291 - 292 (прототип).
Claims (1)
- Способ ориентирования пары снимков, включающий внутреннее ориентирование снимков, при котором снимки устанавливают в стереокомпаратор и ориентируют по начальным направлениям, взаимное ориентирование снимков и внешнее ориентирование полученной модели объекта, отличающийся тем, что при внутреннем ориентировании снимков измерительные марки наводят на главные точки левого и правого снимков, отсчеты на которые используют для приближенного перехода от системы координат прибора в систему координат снимков, а внешнее ориентирование выполняют аффинным преобразователем модели объекта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106360A RU2125709C1 (ru) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Способ аналитического ориентирования пары аэроснимков |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106360A RU2125709C1 (ru) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Способ аналитического ориентирования пары аэроснимков |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2125709C1 true RU2125709C1 (ru) | 1999-01-27 |
RU97106360A RU97106360A (ru) | 1999-04-10 |
Family
ID=20192153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97106360A RU2125709C1 (ru) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Способ аналитического ориентирования пары аэроснимков |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2125709C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006058188A2 (en) * | 2004-11-24 | 2006-06-01 | Kopin Corporation | Binocular display system with two alignment fixtures |
-
1997
- 1997-04-18 RU RU97106360A patent/RU2125709C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Лобанов А.Н. Фотограмметрия. - М.: Недра, 1994, с.291-292. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006058188A2 (en) * | 2004-11-24 | 2006-06-01 | Kopin Corporation | Binocular display system with two alignment fixtures |
WO2006058188A3 (en) * | 2004-11-24 | 2007-01-04 | Kopin Corp | Binocular display system with two alignment fixtures |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7773799B2 (en) | Method for automatic stereo measurement of a point of interest in a scene | |
EP0964223A1 (en) | Image forming apparatus | |
CN110836662B (zh) | 基于相对定向和绝对定向算法的边坡位移监测方法 | |
Harrison et al. | The determination of glacier speed by time-lapse photography under unfavorable conditions | |
CN108195359A (zh) | 空间数据的采集方法及系统 | |
El-Ashmawy | A comparison study between collinearity condition, coplanarity condition, and direct linear transformation (DLT) method for camera exterior orientation parameters determination | |
RU2125709C1 (ru) | Способ аналитического ориентирования пары аэроснимков | |
Frobin et al. | Calibration and model reconstruction in analytical close-range stereophotogrammetry | |
Valkov et al. | Calibration of digital non-metric cameras for measuring works | |
CN114140397A (zh) | 全数字地面成像法重力近区地形改正方法及系统 | |
Abbas et al. | Three-dimensional data quality assessment: Unmanned aerial vehicle photogrammetry and mobile laser scanner | |
Fraštia | Possibilities of using inexpensive digital cameras in applications of close-range photogrammetry | |
Wu et al. | Photogrammetric application of Viking orbital photography | |
Xiuxiao | Principle, software and experiment of GPS-supported aerotriangulation | |
RU2177603C1 (ru) | Способ ориентирования пары снимков | |
Adams | The use of non-metric cameras in short-range photogrammetry | |
RU2726902C1 (ru) | Способ определения координат наземных объектов при фотосъёмке с беспилотного летательного аппарата | |
RU2308001C1 (ru) | Способ фотограмметрической калибровки фотокамер | |
Baramsyah et al. | Applicability Assessments of Close-Range Photogrammetry for Slope Face 3D Modelling | |
RU2078309C1 (ru) | Способ определения пространственных координат цели | |
Warner et al. | Development of a monoscopic measurement system for small format oblique photography | |
Piech et al. | Synergy of photogrametric data obtained based on terrestrial photos and UAV images | |
Melesse | EVALUATION OF PHOTOGRAMMETRICTOTAL STATION | |
Warner et al. | Bundle adjustment for 35 mm oblique aerial photography | |
RU2115888C1 (ru) | Тестометрический способ определения координат точек объекта |