2. Теория пары кадровых снимков.
Теория пары снимков лежит в основе стереофотограмметрии.
Имея пару снимков, можно измерив стереоскопически координаты изображения точки на снимках Р1 и Р2 вычислить трехмерные, геодезические координаты любой точки местности.
Пусть из центра проекции S1 была сфотографирована местность. И на снимке Р1 отобразилась точка М местности. На снимке мы ее обозначим m1. Затем, через какое-то расстояние В, была сфотографирована та же местность. Из центра проекции S2 было получено изображение Р2 и на нем точка местности М отобразилась как m2. Если использовать свойство обратимости фотографического процесса, и соблюсти ориентацию векторов (условие компланарности векторов R1, R2 и В), то восстанавливая связки проектирующих лучей, можно получить объемную фотограмметрическую модель, которая будет подобна местности, но произвольно ориентирована в пространстве. В производственных условиях не удается воспроизвести реальные условия съемки, но можно изменить величину базиса фотографирования. Это приведет только к изменению масштаба модели.
Точки m1 и m2 называются соответственными точками. На каждом из двух снимков эти точки расположены в разных местах. Разность координат соответственных точек на снимке называется параллаксом. Параллаксы могут быль продольными и поперечными.
Рис.2
Продольный параллакс вызван тем, что съемка производилась из разных центров проекции. По сути продольный параллакс – это базис фотографирования В в масштабе снимка mсн. Можно записать так
x2-x1=p=b=Bm, где b- базис проектирования.
Поперечный параллакс возникает из-за того, что снимки имеют разные углы наклона.
Методы стереоскопического наблюдения и измерения цифровых снимков.
Для того, чтобы по стереопаре снимков наблюдать трехмерное изображение, необходимо наличие нескольких условий:
1.Снимки должны наблюдаться раздельно. Т.е правым глазом наблюдается правый снимок, а левым глазом – левый снимок.
2.Снимки должны находиться в одной базисной плоскости и располагаться перпендикулярно зрительным осям наблюдательно.
3.Снимки должны быть одинакового масштаба.
4.Углы наклона снимков не должны превышать допустимые
Для соблюдения первого и второго условий необходимы специальные проборы и методы, которые будут рассмотрены ниже. А остальные условия, контролируется во время проектирования и выполнения съемки
-Бинокулярный метод. В этом методе на экран монитора выводятся, соответственно в его левой и правой частях, изображения левого и правого снимков стереопары. Наблюдение этих изображений оператор выполняет с помощью зеркального-линзового стереоскопа, установленного перед дисплеем компьютера.
Рис.2.1.1 Бинокулярный метод
- Анаглифический метод основан на одновременном проектировании на экран монитора изображений левого и правого снимков стереопары, окрашенных соответственно в два основных цвета ( красный - зеленый, синий - красный или синий - зеленый). При наблюдении снимков через очки, в которых перед левым и правым глазом установлены аналогичного цвета светофильтры, левым глазом оператор наблюдает левый снимок, а правым глазом правый снимок.
Рис. 2.1.2 Анаглифический метод
- Поляроидный метод. Перед экраном монитора устанавливается поляризационный фильтр изменяющий ось поляризации на 900 синхронно со сменой изображения левого и правого снимков на экране монитора. Стереоскопическое наблюдение осуществляется с помощью очков с поляризационными фильтрами. Ось поляризации фильтра устанавливаемого перед левым глазом параллельна оси поляризации экрана при проектировании изображения левого снимка, а ось поляризации фильтра устанавливаемого перед правым снимком параллельна оси поляризации при проектировании изображения правого снимка. В этом случае правый глаз оператора наблюдает изображение правого снимка, а левый глаз левого. Для комфортного наблюдения стереомодели используют мониторы с частотой развертки не менее 120Hz.
Рис. 2.1.3 Поляроидный метод (1 вариант)
В другом варианте поляроидного метода используются два ЖК- монитора ( рис. 6 ),на левом из которых формируются изображение левого снимка, а на правом - зеркальное изображение правого снимка. На левом и правом мониторах формируются поляризованные изображения с взаимно- перпендикулярными осями поляризации. Оператор наблюдает изображения с помощью поляризационных очков через полупрозрачное зеркало.
Рис. 2.1.4 Поляроидный метод (2 вариант)
- Затворные очки. В этом случае для стереоскопического наблюдения используются очки, в которых перед левым и правым глазами оператора установлены жидкокристаллические затворы, которые прозрачны при отсутствии подачи на них напряжения и не прозрачны при подаче напряжения. На экран монитора попеременно проектируются изображения левого и правого снимков стереопары, а на затворы синхронно подается напряжение. При проектировании на мониторе изображения левого снимка подается напряжение на правый фильтр, а при проектировании изображения правого снимка на левый. Таким образом, правый глаз оператора наблюдает изображение правого снимка, а левый глаз левого.
Рис. 2.1.5 Затворные очки