Correcciones Geométricas

Transcripción

1 1 Crreccines Gemétricas Linea de Vuel 1 Linea de Vuel 2 60% sbrepuest 20-30% traslape de lad

2 2 Cbertura ftgráfica a través de una Linea de Vuel Linea de Vuel Terren Cndicines durante la tma Endlap Linea de Nadir (ruta en tierra del aerplan) Ftgrafía Resultante Elements Gemétrics de una Ft aérea Lng. Fcal d a Negativ e b c Estación de expsición (L) Lng. Fcal b c a e y d Psitiv x C E D Eje Optic O B A

3 3 Eustasius June 1982 Mensaje Vista Altimetr Principle pint Marcas Fiduaciales 2205 Perspectiva Central

4 4 Ftgrafía Pryección Central Gemetría de la Ft y el Mapa Pryección Ortgnal Pryección Perspectiva Central Punt de Principi Escalas Variada Desplazamient del Relieve L Mapa Ft Resultad: Diferente tamañ, frma y ubicación de ls bjets estátics

5 5 Desplazamient del Relieve L Psitiv f H a a d r Ocurre para punts en el terren dnde la elevación esta arriba abaj de la elevación de referencia (en el O) Puede ser usad para calculs de Alturas (h): h = d H r Datum d = 2.01 mm. A h O H (Altura de Vuel) = 1220 mtr. r = mm. A D A R h = mtr. Escala S = H h f 50 0 S = Escala f = Lngitud Fcal( cm) H = Lngitud de vuel (6200 mtr.) h = Altura Lcal del terren 590 Escala sbre el nivel del Mar (0 mtr.): 1: Escala de 50 mtr. Elevación del Terren: 1: Cerca a la cámara = Escala mas Grande Escala en el tpe del vlcán(590 mtr.) 1:36.612

6 6 x a y y x a b a b x a L L a b a b B Cambi en las psicines de ls bjets estacinaris debid al cambi en la psición de vista x Paralaje del Punt A Pa = x a x a Pa = El paralaje del punt A x = La medida de la crdenada X a de la imagen A en la ft izquierda x = La medida de la crdenada x de a la imagen A en la ft derecha A DATUM Paralaje de la Imagen Epiplar plane L1 L2 Expsure statin 1 Expsure statin 2 k k p p z Epiplar line Desplazamients de paralaje curren sl paralelas a la línea de vuel epiplar (n paralaje en Y) y P Xp Zp Yp x

7 7 Y Y X O O X a b X a b x x b b X x a x a Y Pa = x x a a Pa = ( ) = mm Pb = x x b b Pb = ( ) = mm Y P = H f L Y y a a a a x x a a x x a X B h A A L f Pa h H = B f Altura Paraleje Lng. = Base Lng. sbre De Aerea del BFcal = vuel punt datum A A f H - h A H h = Bf A P a Tambien de Trianguls Similares: LOA A x and La x X A x a = H - h f A + Y O A O X A A x Y A Datum O + X De ls cuales: x (H h ) X a A A = f x X = B a A p a Y A = B y a p a

8 8 x X = B a A p a Y A = B y a p a Ecuacines de Paralaje X and Y p x and y Sn crdenadas en tierra de un punt cn respect a un sistema de crdenadas arbitrari dnde el rigen esta verticalmente baj la estación de expsición izquierda y cn x psitiv en la dirección del vuel Es el paralaje del punt en cuestión Sn las ftcrdenadas del punt a sbre la ft de la man izquierda El principal supuest hech en la derivación de estas ecuacines es que las fts sn verticalmente verdaderas y que ellas sn tmadas desde la misma altura de vuel. y y x a a b x a b x a x L L a b a b B A DATUM

9 9 Triangulación Ftgramétrica Que es? - Incrementar la densidad de cualquier cntrl en tierra que tu tengas; llamad Extensión de ls punts de cntrl Que hace? - Calcula valres de crdenadas para cualquier punt medid en ds mas imagénes (tie pints) -Calcula la psición y rientación para cada estación de cámara Cnt. Triangulación Ftgramétrica Calcula la psición de cada estación de cámara - X,Y and Z (dnde Z es la altura de vuel) - Omega (ω) - Phi (ρ) - Kappa (κ)

10 10 Ftgrafías Aéreas κ, φ, ω Defrmatins Z Y φ Z Y Z κ Y X X ω X Orientación Interir Film: C-rdenadas sn medidas en micrnes (Sistema de crdenadas de la imagen) Imagen Digital : C-rdenadas sn medidas en pixeles (Sistema de Crdenadas de Pixel) Usand punts fiduciales se pueden establecer relacines líneales entre las crdenadas del film y la imagen Fiducial marks Principal pint

11 11 Triangulación Ftgramétrica Cm hacerla? Medidas de la imagen Orientación Interir Orientación Exterir Punts de cntrl en tierra (GCP) Orientación Interir Objetiv: La rientación interir mdela la gemetría de la cámara. - Lngitud Fcal de Lentes - Origen del Sistema de Crdenadas (Punt principal) - Distrsión radial de lentes Sistemas de Crdenadas - Establece la relación entre la psición en la imagen (pixel) y la crrespndiente psición en la cámara (mm) Las crdenadas de ls punts fiduciales en la cámara sn cncids.

12 12 Orientación Interir Relacines entre Crdenadas de Pixel (r,c) y Crdenadas de Imagen (en la cámara) (x,y) Orientación Interir: Imagen usada durante demstración Detalles: Fiducial marks Principle pint Escala prmedi de la Ft: 1:40,500 Reslución de escane: 300 DPI Reslución en tierra pr pixel: (2.54 / 300)*405 = 3.43 m.

13 13 Orientación Interir Film: C-rdenadas sn medidas en micrnes (Sistema de crdenadas de la imagen) Imagen Digital : C-rdenadas sn medidas en pixeles (Sistema de Crdenadas de Pixel) Usand punts fiduciales se pueden establecer relacines líneales entre las crdenadas del film y la imagen Orientación Interir Sistema de Crdenadas de Pixel vrs Sistema de Crdenadas de Imagen pixel X pixel Y (clumn) Y pixel pixel X (rw)

14 14 Orientación Interir - Infrmación de calibración de cámara - Obtenida de Certificad de calibración de cámara - Elements: - Lngitud Fcal - Crdenadas fiduciales - Ubicación del Punt Principal - Distrsión Radial de Lentes Orientación Exterir Objetiv: Establecer relación entre el sistema de crdenadas de la imagen digital (pixel) y el Sistema de crdenadas del mund real (latitud y lngitud) Punts de cntrl en tierra Identificables visualmente Preferentemente en múltiples imagénes Blques de imagénes grandes necesitan mens cntrl pr imagen Necesaria buena distribución en X,Y y Z Tips de Cntrl: Cmpleta (X,Y,Z) Hrizntal (X,Y) Vertical (Z)

15 15 Desplazamient de relieve A: Punt en terren A m : Psición en mapa de A A i : punt en el plan de referencia cn la misma ubicación en la imagen O r: desplazamient de relieve h: Altura del punt A arriba del plan de referencia. α: inclinación del ray de imagen r = h tanα tanα = R Hg Hg A h α A m r A i Plan de Referencia R Cndición de Clíneariedad O (U, V, W ) O: Centr de Pryección A: Punt en tierra a: Imagen de A en la ftgrafía W -W a W -W A U a -U V a -V a (U a, V a, W a ) A (U A, V A, W A ) V A -V De trianguls similares: UA U U U a U V W A A A U V W VA V = V V a W = W A a W W = s r : Ua U = s a Va V W a W a U A -U

16 16 Anguls κ, ϕ, ω Z κ (Kappa) Y ϕ (Phi) (Omega) ω X Cncepts y Definicines Una Ortft Digital es una imagen digital de una ftgrafía Aérea de Satélite (de la superfice de la tierra) en la cual ls desplazamients causads pr la inclinación de la camara y el relieve del terren han sid remvids. La crrección para ls desplazamients de relive es btenid pr una rectificación diferencial hacia una pryección rtgnal usand un DTM. Una Ortmapa es una Ortft + características cartgráficas Un Msaic de Ortfts es la unión de ds mas rtfts.

17 17 Ortfts Desplazamients pr relieve e inclinación sn remvids Escala es cnstante (= Gemtría del mapa!) Muestra brill, clres, smbras, etc. de las características en el terren. N crdenadas de referencia escala de referencia (precisas), n nmbres, etc. N Simblgías (N hay simbls) Msaic Un msaic es la unión de varias rtfts ftgrafías rectificadas (algunas veces n crregidas). La unión de ftgrafías n crregidas causan mayres prblemas debid a ls errres gemétrics prvcads pr la inclinación y el relieve

18 18 Mapa de Imagen Un mapa de imagen es un msaic que tiene prpiedades de un mapa, es decir es un msaic de rtfts. Ls mapas de imagen también tienen características de un mapa básic, tales cm nmbre, crdenadas de referencia y escala de referencia. Nrmalmente sin leyendas (n hay simbls). Mapa de Imagen Simblizad Ls mapas de imagen simblizads sn basicamente mapas de imagénes cn detalles tpgráfics muy imprtantes representads cn simbls cnvencinales. A menud, líneas de cntrn y una grilla sn mstradas en el mapa. Debid a la velcidad de prducción de mapas de imagen simblizads, se cnvierten en una alternativa atractiva para un mapa de líneas. Usualmente un mapa de imagen simblizad tiene una leyenda.

19 19 Pryección de un Pixel De la pcisión del pixel btener (X,Y) en terrain De un DTM y el (X,Y)-terren btener Z-terren (interplad) Del (X,Y,Z)-terren y la rientación de la imagen btener (x,y)-imagen Interplar brill ( clr) para esta psición en la imagen y asignarla al pixel de la rtft. Relación: Terren (U,V,W) - Camara (x,y) r11 (U U ) + r x = c r (U U ) + r 31 r21 (U U ) + r y = c r ( U U ) + r (V V ) + r13 (W W ) ( U U ) + r (W W ) (V V ) + r23 (W W ) ( U U ) + r (W W ) W U = U r + (W W ) r r V = V + (W W ) r x + r x + r x + r x + r y + r y + r y + r y + r c c c c

20 20 Que significan estas letras? x y r = c r r = c r Psición de un punt en la imagen: x, y Psición del crrespndiente punt en el terren: U, V, W Cncid después de la rientación interir: x PP, y PP, c De la Orientación Exterir: U, V, W, r 11, r 12, r 13, r 21, r 22, r 23, r 31, r 32, r 33 (calculads a partir de κ, ϕ, ω) Para cada punt en el terren su psición en la imagen puede ser calculada de estas ds ecuacines. (Diferente para las imagénes izquierda y derecha) ( U U ( U U ( U U ( U U ) + r ) + r ) + r ) + r ( V V ( V V ( V ( V V V ) + r ) + r ) + ) + r r ( W W ( W W ( W W ( W W ) + ) ) + ) x y PP PP Resampliand un Pixel Centr del pixel de la rtft en la imagen riginal Vecin mas cercan : el valr de este pixel Bi-líneal : Interplad entre ests 4 centrs de pixeles

21 21 Resampliand un sectr Sl las 4 esquinas de la prción (e.g. punts del DTM) sn encntrads de la clínearidad Ubicación de ls centrs de pixeles en la rtft sn interpladas (dentr del sectr) Finalmente ls valres de gris ( de clr) sn interplads de manera usual Desplazamients de la Imagénes de Satélite Desplazamients debid a la rientación del sensr Frward/aft tilt Sidewards tilt Rtatin

22 22 Desplazamients de la Imagénes de Satélite Desplazamients debids a la relación entre el sensr y la superficie de la tierra. Earth rtatin Platfrm velcity Altitude variatin Registr Imagen a Imagen Imagen Master Imagen Esclava

23 23 Transfrmación Cnfrmal Traslación rtación Escale Preservación de anguls (frmas) Transfrmación Affine Traslación rtación Escale Preservación de paralels

24 24 Transfrmación Bi-líneal traslación rtación Escale N preserva paralels. Transfrmación de 2. Orden Traslación Rtación Escale N preservación de paralels Lineas rectas se cnvierten en curvas

25 25 Registr Imagen a Mapa (tranfrmación gemétrica) Nta: El mapa debe estar referenciad a la imagen Resample (remuestre) Ls pixeles de una imagen gereferenciada y una base de dats raster n cinciden

26 26 Resample cn Vecin Mas Cercan (nearest neighbur) Resample cn Vecin Mas Cercan: una vista mas cercana

27 27 Resample Bi-líneal (4 vecins) Resample Bi-líneal: un acercamient

28 28 Resumen de Crreccines Gemétricas: 1 La imagen Original Resumen de Crreccines Gemétricas: 2 La imagen Gerreferenciada

29 29 Resumen de Crreccines Gemétricas: 3 Resample y Ge-cdificación Resumen de Crreccines Gemétricas: 4 La imagen Gecdificada y un mapa