φωτογραµµετρικό παράγωγο 1/2

Transcript

1 Ορθοφωτογραφία TO φωτογραµµετρικό παράγωγο 1/2

2

3 Προοπτικές παραµορφώσεις

4

5 Προοπτικές Παραµορφώσεις Οι προοπτικές παραµορφώσεις µ ρφ στις κεντρικές προβολές προκαλούνται από το ανάγλυφο, τις στροφές του αεροσκάφους δηλ. της φωτογραφικής µηχανής- και τον φακό. Αυτές είναι ουσιαστικά µεταβολές στην κλίµακα απεικόνισης και ακτινικές µετατοπίσειςί λόγω του αναγλύφου.

6 Επιθυµητό αποτέλεσµα

7 Ορθοφωτογραφία Η Ορθοφωτογραφία είναι µια (ψηφιακή) εικόνα που διαθέτει όλα τα χαρακτηριστικά ενός χάρτη, δηλ. είναι ορθή προβολή και έχει ενιαία κλίµακα. Ακόµα όµως έχει όλη την φωτογραφική (εικονιστική) πληροφορία της αρχικής εικόνας από την οποία προέκυψε Ορισµός Ορθοφωτογραφία είναι µια φωτογραφική εικόνα, που έχει διορθωθεί γεωµετρικά, για να εξαλειφθούν οι παραµορφώσεις της αρχικής εικόνας (κλίσεις, εκτροπή λόγω αναγλύφου κ.ά.)

8 Ορθοφωτογραφία Με απλά λόγια η ορθοφωτογραφία είναι σαν να έχει «απλωθεί» θί µια εικόνα σαν κάλυµµα επάνω στην επιφάνεια του αντικειµένου και κατόπιν αυτά τα δύο να προβάλλονται ορθά.

9 Ορθοφωτογραφία Στην διαδικασία αυτή, το έδαφος (ή το αντικείµενο γενικότερα) αναπαρίσταται από ένα Ψηφιακό Μοντέλο και το αποτέλεσµα επιτρέπει τις ακριβείς µετρήσεις αποστάσεων, γωνιών, εµβαδών κλπ, ακριβώς όπως ένας χάρτης.

10

11 Ορθοφωτογραφίες Οι ορθοφωτογραφίες συνδυάζουν τις ποιοτικές ιδιότητες και πληροφορίες των αεροφωτογραφιών και τις µετρητικές ιδιότητες των γραµµικών χαρτών Οι ορθοφωτογραφίες δηµιουργούνται µε γεωµετρικό µετασχηµατισµό των κεντρικών προβολών σε ορθές, ώστε τα απεικονιζόµενα µ αντικείµενα µ να εµφανίζονται στις σωστές οριζοντιογραφικές τους θέσεις Με άλλα λόγια έχουν εξαλειφθεί οι παραµορφώσεις από την εκτροπή λόγω αναγλύφου, από τις µεταβολές της κλίµακας και τις κλίσεις της φωτογραφικής µηχανής Οι ορθοφωτογραφίες µπορεί ί να χαρακτηριστούν ως Φωτοχάρτες, όµως δεν περιέχουν τοπογραφική πληροφορία

12 Ψηφιακή Ορθοφωτογραφία Ένταξη της Ψηφιακής Ορθοφωτογραφίας στη φωτογραµµετρική διαδικασία Προγραµµατισµός Λήψεις & Α/Τ Στερεο- Γραµµικό πτήσης φωτοσταθερά απόδοση προϊόν Παραγόµενα στοιχεία Βαθµονόµησηµ µ Εξωτερικός Υψοµετρικά µ Συν/νες σηµείων προσανατολισµός δεδοµένα Πρόσθετα δεδοµένα Ψηφιοποίηση Α/Φ ΨΜΕ (DTM) Πρόγραµµα Ψηφιακής Ορθοφωτογραφίας ΨΗΦΙΑΚΗ ΟΡΘΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ

13 Ψηφιακή Ορθοφωτογραφία ιαδικασία παραγωγής Ψηφιακής Ορθοφωτογραφίας Μονοεικονική ιαδικασία ΕΙΣΟ ΟΣ Ε ΟΜΕΝΩΝ Ψηφιοποίηση φωτογραφίας Ψηφιακή εικόνα Πρόσθετα δεδοµέναµ Εξωτερικός προσανατολισµός µ εικόνας ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ εδοµένα αντικειµένου (ΨΜΕ) Γεωµετρική διόρθωση Ψηφιακή Ορθοφωτογραφία Ραδιοµετρικήµ διόρθωση Βελτίωση ποιότητας ΨΟ Χαρτογραφική επεξεργασία Ορθοφωτοχάρτης ΕΞΟ ΟΣ Ε ΟΜΕΝΩΝ Αρχειοθέτηση εικόνων Ψηφιακή έξοδος Αναλογική έξοδος

14 ιαδικασία παραγωγής Ο/Φ Ουσιαστικά προσπαθούµε να µετασχηµατίσουµε κάθε pixel της αρχικής εικόνας (εικονοψηφίδα, εικονστοιχείο), ) ώστε να αντιστοιχεί σε µια γεωγραφική θέση. Αυτό λέγεται συνήθως Γεωαναφορά εικονοψηφίδας Ο µετασχηµατισµός αυτός µπορεί να γίνει είτε από την αρχική εικόνα προς την µετασχηµατισµένη µένη (= ορθοφωτογραφία) είτε αντίστροφα, που είναι και βολικότερο

15 ιαδικασία παραγωγής γής Ο/Φ

16 ιαδικασία παραγωγής γής Ο/Φ/ Ψηφιακή εικόνα Σχηµατική διαδικασία παραγωγής Ψηφιακής Ορθοφωτογραφίας φ Σηµείο λήψης Ραδιοµετρική παρεµβολή Συνθήκη συγγραµµικότητας Χ, Υ, Ζ Χ, Υ ΨΜΕ

17 ιαδικασία παραγωγής Ο/Φ Αλγόριθµος παραγωγής Ψηφιακής Ορθοφωτογραφίας Καθορισµός έκτασης ορθοφωτογραφίας µέγεθος έ θ εικονοστοιχείου Για κάθε εικονοστοιχείο (Χ,Υ) παρεµβολή στο ΨΜΑ για το Ζ Αντίστροφη εφαρµογή µ της Συνθήκης Συγγραµµικότητας ας x, y Αντίστροφη εφαρµογή του αφινικού µετασχηµατισµού (εσωτ. προσ.) ) r, c Ραδιοµετρική παρεµβολή για τον προσδιορισµό του γκρίζου τόνου Απόδοση του γκρίζου τόνου στο εικονοστοιχείο Επανάληψη για το επόµενο

18 Παρεµβολή γκρίζων τόνων 1. Κοντινότερου γείτονα (nearest neighbour) # pixel */+ Χρόνος Η/Υ Αξιοπιστία x = INT(x + 0.5) y = INT(y + 0.5) 1 x % 2. ιγραµµική (bilinear) g(p) = (1- y) [ (1- x) g(i,j) + x g(i,j+1)] + y [ (1- x) g(i+1,j) + x g(i+1,j+1)] 3. ικυβική συνέλιξη (bicubic convolution) g(p) = Σ Σ g(i+m, j+n) R[m- x]r[-(n- y)] 2 x % 4 x %

19 Παρεµβολή γκρίζων τόνων

20 Παράδειγµα Ορθοφωτογραφίας Β τµήµα Β. ή Ρόδ Ρόδου ((λήψη ή 11:15000) 15000) δ έ εδοµένα λήψη µε RMK TOP (Z/I Imaging), 1:15000/1999 έγχρωµη, 1:15000/1999, έγχρωµη τµήµα 76 εικόνων από block 151 Α/Φ προσηµασµένα ρ ηµ µ GCPs

21 Στάδια παραγωγής δηµιουργία project (δήλωση προβολικού συστήµατος, εισαγωγή προσανατολισµών, παραγωγή DTM, δηµιουργία ορθοφωτογραφιών, διανοµή πινακίδων) ορθοφωτογραφίες (pixel size, µέθοδος ς παρεµβολής/επανασύστασης, βήµα DTM) ραδιοµετρική εξοµάλυνση για την δηµιουργία φωτοµωσαϊκού

22 Στάδια παραγωγής (... συνέχεια) ηµιουργία Μωσαϊκού «Ραφές» αυτόµατα ή χειροκίνητα

23 Στάδια παραγωγής (... συνέχεια) γεωµετρικoί έλεγχοι µέτρησηέ GCPs - επίθεση διανυσµάτων ραδιοµετρικοί έλεγχοι Πινακίδες Εκτυπώσεις

24 Ορθοφωτογραφία ρ φ