4) Вимірювання знімків:

- формування блоку даних;

- вимірювання опорних точок на знімках блоку;

- формування вихідного файлу для калібрування;

5) Врівноваження результатів вимірювань з метою визначення елементів внутрішнього орієнтування й коефіцієнтів систематичних помилок в BlockMsg:

- врівноваження даних;

- аналіз результатів;

- побудова поверхонь систематичних помилок знімків.

Загальне уявлення про цифрову камеру

1.1 Елементи внутрішнього орієнтування цифрової камери

Елементи внутрішнього орієнтування цифрової камери (ЦК) визначають внутрішню зв'язку променів, які виходять із точки фотографування S.

Рисунок 1.1 - Елементи внутрішнього орієнтування

Під елементами внутрішнього орієнтування розуміються фокусна відстань знімка (f) і координати головної точки (xₒ, yₒ).

Знімок (задається розмірами кадру Lx, Ly) є центральною проекцією об'єкта на площині, якщо в момент фотографування дотримані наступні умови:

- поверхня світлочутливого шару являє собою площину, перпендикулярну головному променю камери;

- елементи внутрішнього орієнтування камери відомі й зберігаються від знімка до знімка;

- об'єктив камери дає ортоскопічне зображення об'єкта (відсутнє скривлення під час зображення прямих ліній).

Завданням дослідження знімальної камери є перевірка виконання перерахованих умов, а вимір відхилень зображення від центральної проекції становить її калібрування.

Виконання першої умови залежить від якості ПЗЗ (прибор з зарядовим зв’язком) матриці, що, як правило, використовується в цифрових камерах.

Друга умова для цифрових камер неспеціалізованого типу має велике значення. Більшість зазначених камер має змінну фокусну відстань, що міняється залежно від положення лінз об'єктива. У силу конструктивної неможливості фіксації проміжних значень фокусної відстані виконувати калібрування можна тільки для граничних його значень (мінімальне і максимальне збільшення камери).

1.1 Дисторсія апаратури, що знімає, і методи її обліку

Дисторсія - (от лат. distorsio - скривлення) – це погрішність зображення в оптичних системах, що виникає внаслідок того, що лінійне збільшення різних частин зображення різне, при цьому порушується геометрична подоба між об'єктом і його зображенням на знімку.

Виходячи із класифікації помилок стереофотограмметричних вимірів, дисторсія відноситься до тих помилок, які порушують принцип центральної проекції на етапі побудови зображення на поверхні світлочутливого матеріалу (ПЗС матриця). Незалежно від типу знімальної апаратури (аналогова або цифрова) оптичні промені проходять через об'єктив, де через дисторсію переломлюються (див. рисунок 1.2). Зміна кута ω на вході на кут ω' на виході призводить до зміни положення поточної точки (замість mₒ отримуємо m).

Рисунок 1.2 - Дисторсія об'єктива

Величина дисторсії складається із двох складових - радіальна і тангенціальна . Величина перекручування кута може бути як позитивної, так і негативної, що відповідно приводить до двох видів дисторсії – подушкообразної і бочкообразної, що показано на рисунку 1.3.

а) б) в)

Рисунок 1.3 - Прояв дисторсії:

а) вихідне зображення; б) подушкообразний прояв дисторсії;

в) бочкообразний прояв дисторсії

З рисунка 1.2 видно, що величина дисторсії залежить від положення точки на знімку: чим далі точка перебуває від центра зображення, тим більше вона піддається впливу дисторсії. Величина кута перекручування також залежить від значення фокусної відстані. Ширококутні об'єктиви з малим значенням фокусної відстані мають більші помилки викликані дисторсією об'єктива, ніж вузькокутні (довгофокусні).

Математично вплив дисторсії можна описати різними рівняннями. Залежно від їхнього виду вони в тім або іншому ступені враховують вплив систематичних помилок, викликаних дисторсією. У простому виді значення дисторсії може бути описано функцією простого типу