2 Порядок виконання роботи

5. Скласти опис апаратного та програмного забезпечення цифрового фотограмметричного приладу “Стереоанаграф”.

6. Отримати від викладача стереопару знімків, дані опису фотокамери та список опорних точок.

7. Виконати внутрішнє орієнтування стереопари знімків. Результати обчислень звести у таблицю 9.1.

8. Виконати взаємне орієнтування стереопари знімків. Результати обчислень звести у таблицю 9.1.

Таблиця 9.1 - Результати внутрішнього та взаємного орієнтування

5. Виконати зовнішнє орієнтування стереопари знімків. Визначити елементи орієнтування стереопари. Результати обчислень звести у таблицю 9.2.

Таблиця 9.2 - Результати зовнішнього орієнтування

3 Звітність по роботі

При оформленні лабораторної роботи необхідно подати опис апаратного та програмного забезпечення цифрового фотограмметричного приладу “Стереоанаграф” і результати визначення елементів орієнтування стереопари знімків у вигляді таблиць 9.1-9.2.

4 Контрольні запитання

1. Для чого призначений комплекс програм "Стереоанаграф".

2. Дайте перелік апаратних засобів АФП “Стереоанаграф”.

3. Які системні вимоги до програмних засобів “Стереоанаграф”.

4. В яких файлах здійснюється поточна конфігурація пакету програм.

5. Дайте перелік процесів та їх опис, необхідних для створення цифрової моделі місцевості.

Лабораторна робота №10 Тема: Вивчення цифрової фотограмметричної станції “Дельта”

Мета роботи: вивчення апаратного та програмного забезпе-чення цифрової фотограмметричної станції “Дельта”

1 Основні теоретичні положення Цифрова фотограмметрична станція (цфс) “Дельта” (рис.1.1) дозволяє створювати/оновлювати цифрові карти по растрових знімках, створювати мозаїчні ортофотоплани.

Апаратне забезпечення

Фотограмметрическая станція базується на стандартному Intel-сумісному компъютере, що працює під операційною системою Windows 98/NT/2000. Програмне забезпечення підтримує відеорежими від 1024x768xHiColor до 1600x1200xTrueColor  і вище.

Забезпечує нерухому марку при рухливих знімках, не вимагаючи для цього спеціальної апаратної підтримки.

Переміщення по знімку здійснюється за допомогою класичної комбінації ручних штурвалів і ножного диска і/чи мишею.

Для стереоспостереження використовуються стерео-окуляри або стереоскоп.

Програмне забезпечення

Програмне забезпечення станції "Дельта" - це пакет програм, призначений для реалізації проектів робіт зі створення й обробки цифрових карт. Вихідним матеріалом для створення цифрових карт служать растрові образи, отримані скануванням аерознімків, космічних знімків, планів і карт на паперових носіях, а також результати наземних знімань.

Пакет програм містить у собі програми MODELS.EXE, TRIANPR.EXE, TRIADA.EXE і GED.EXE. Коли запускається

Рисунок 1.1 - ЦФС “Дельта”

програма MODELS.EXE, з'являється основна панель інструментів. Натисніть на відповідну кнопку на панелі інструментів, щоб ввійти в один з основних розділів пакета:

• формування файлу опису фотокамер (кнопка Cameras) для одержання знімків, оброблюваних у проекті;

• формування файлу опорних точок для проекту (кнопка Ground);

• формування файлу загального опису блоку знімків (кнопка Blocks);

• збір даних для згущення мережі (кнопка Triangulation);

• внутрішнє орієнтування знімків (кнопка Models - далі в меню пункт Inner orientation);

• взаємне орієнтування стереопари (кнопка Models - далі в появившемся меню пункт Relative orientation);

• зовнішнє орієнтування растрового образа (кнопка Models - далі в меню пункт Absolute orientation);

• програма створення й обробки цифрових карт (програма GED.EXE).

Для формування і відновлення цифрової карти необхідно за допомогою растрових образів і додаткових даних створити цифрову модель місцевості.

Для створення цифрової моделі необхідно виконати наступні етапи:

• визначити дані знімальної камери (для растрового образа чи карти плану цей етап пропускається);

• визначити опорні точки для орієнтування растрового образа. Особлива увага звернути на порядок координат X і Y. Для орієнтування використовуються точки в системі Гауса-Крюгера (вісь X на північ);

• виконати внутрішнє орієнтування растрового образа (образів);

• для стереопари виконати взаємне орієнтування знімків;

• виконати зовнішнє орієнтування цифрової моделі.

Опис камер

Програма призначена для створення і редагування файлу, що містить опису фотокамер. Якщо растрові образи, по яких необхідно збирати дані, були отримані шляхом сканування аеро- чи космічних знімків, то в цьому розділі потрібно ввести характеристики використаних камер.

Кожен пункт списку камер описує один тип камери зі своїми характеристиками. Ці характеристики містять у собі такі загальні параметри, як вид проекції, фокусна відстань, базис фотографування, інформацію про координатні мітки, інформацію про дисторсію об'єктиву і деяку додаткову інформацію, якщо камера - панорамна. Рекомендуємо відразу внести до списку дані всіх камер, знімки з який будуть надалі використовуватися для створення цифрової моделі, - далі вам буде потрібно тільки вибирати опис потрібної камери і можна буде відразу переходити до наступного етапу.

Клацнувши мишкою на кнопці Camera головної панелі інструментів, ви викликаєте вікно списку камер (Camera list). У ньому можна маніпулювати списком камер за допомогою команд чи меню кнопок панелі інструментів. Докладніше функціях меню і кнопок див. у розділі "Інтерфейс користувача".

У лівій частині вікна розташований список камер (Camera list). Щоб позначити камеру в списку, клацніть на її назві в списку. При цьому назва камери позначається синім кольором і у відповідних полях виводяться характеристики цієї камери.

Якщо растрові знімки були отримані скануванням аеро- чи космічних знімків, то необхідно указати використовувану камеру. Для цього позначте потрібну камеру, а потім виконаєте команду "Camera|Set as current". Ім'я поточної камери буде зображуватися жирним шрифтом. Дані поточної камери будуть використані в процесі орієнтування.

Каталог опису камер формується у файлі MODELS.INI. При відкритті каталогу з іншим ім'ям, опису камер з цього каталогу копіюються у файл MODELS.INI.

Список опорних точок

Цей розділ призначений для створення і керування списком опорних точок. Можна створити список опорних точок відразу для цілого блоку образів. Потім варто вибрати ті точки, що будуть використані для орієнтування конкретного чи знімка стереопари.

Щоб ввійти в розділ опорних точок, клацніть мишею на кнопці Ground на головній панелі інструментів програми. З'явиться вікно Ground control points, що містить кілька груп елементів керування, описаних нижче.

У правій частині вікна розташовані дві таблиці з ідентифікаторами і координатами опорних точок, між якими розташовані кілька кнопок для керування таблицями. Ці кнопки дозволяють додавати точки в таблиці, видаляти, модифікувати їхній і т.п. У верхній таблиці відображаються опорні точки для поточної моделі. Вони завантажуються з файлу поточної моделі Models.ini і завжди зберігаються в цей файл при виході з програми формування опорних точок.

У нижню таблицю можна завантажити опорні точки з текстового файлу, вибравши відповідний файлу формат даних у списку форматів. Обидві таблиці мають однакові можливості по введенню і коректуванню даних, а також можуть обмінюватися точками. Кнопки керування (видалити, додати, уставити, редагувати, обміняти X і Y) діють тільки на активну таблицю. Курсор позначки осередків в активній таблиці має синій колір, у пасивної - сірий.

У лівій частині вікна розташована графічна схема розташування опорних точок. Ви можете виконувати деякі операції, як наприклад, позначка точок, безпосередньо на схемі. У графічній схемі відображаються точки активної таблиці.

У верхній частині вікна розташоване основне меню, що містить команди роботи з окремими крапками і з файлами опорних точок. Деякі з цих команд дублюються командами контекстного меню. Деякі команди мають також відповідні їм кнопки на панелі інструментів, що розташована під основним меню.

Орієнтування растрових образів. Створення цифрової моделі

Цифрова модель місцевості створюється на основі растрового образа і додаткової інформації. Ця інформація вказується у файлі в описі аерофотокамери й опорних точок.

Вся інформація для формованої цифрової моделі і результати її формування збираються у файлі MODELS.INI, що повинний знаходиться в директорії з програмами створення цифрової моделі.

Текстові звіти про результати орієнтувань записуються у файл MODELS.LOG, формований у директорії з програмами створення цифрової моделі. Результати орієнтувань дописуються в кінець файлу і згодом він може збільшитися до великих розмірів. Якщо файла немає, програми орієнтування створюють його самі.

Для створення цифрової моделі необхідно:

1) Вибрати опис аерофотокамери (крім моделі, створюваної по сканованій карті).

2) Позначити опорні точки, необхідні для зовнішнього орієнтування моделі і перенести їх у файл опису моделі.

3) Виконати внутрішнє орієнтування растрового образа (крім моделі, створюваної по сканованій карті).

4) Виконати взаємне орієнтування знімків (тільки при обробці стереопари).

5) Виконати зовнішнє орієнтування цифрової моделі.

• Внутрішнє орієнтування

Розділ внутрішнього орієнтування растрового образа/образів призначений для визначення параметрів перетворення реальної системи координат растрового образа в еталонну систему координат знімка. Для визначення цих параметрів використовуються координати міток з опису фотокамери і координати цих же міток виміряні на образі.

Щоб ввійти в розділ внутрішнього орієнтування потрібно натиснути на кнопку Model на основній панелі інструментів програми, а потім вибрати в появившемся меню пункт Inner orientation. Після цього на екрані з'явиться вікно початкових установок, у якому можна вказати, які образи і як потрібно орієнтувати.

Потім з'являється вікно Inner orientation window, де і виробляється власне процес орієнтування з реєстрацією координатних міток.

Результати внутрішнього орієнтування записуються у файл цифрової моделі.

Реалізовано автоматичне внутрішнє орієнтування знімків, якщо сформований файл растрових образів міток. Цей файл формується в процесі "ручного" орієнтування знімка і записується в директорій, де знаходиться програма внутрішнього орієнтування. Усі наступні орієнтування знімків програма намагається виконати автоматично. Якщо спроба успішна, програма відображає результати орієнтування, у протилежному випадку включається режим активного керування й орієнтування можна виконати в "ручному режимі".

• Взаємне орієнтування

Розділ взаємного орієнтування стереопари знімків призначений для обчислення елементів взаємного орієнтування знімків. Програма використовує обмірювані по растрових образах координати характерних точок лівого і правого знімків. Програма дозволяє використовувати різні схеми вимірів координат точок: стандартну схему з 6-ти точок, розширену схему з 12-ти точок і довільну схему, складену користувачем.

Щоб ввійти в розділ взаємного орієнтування потрібно натиснути на кнопку Model на основній панелі інструментів програми, а потім вибрати в меню пункт Relative orientation. Після цього на екрані з'явиться вікно початкових установок, у якому можна вказати, які образи і як потрібно орієнтувати.

Потім з'являється вікно Relative orientation window, де і виробляється власне процес орієнтування з реєстрацією точок.

Результати взаємного орієнтування записуються у файл цифрової моделі.

• Зовнішнє орієнтування

Розділ зовнішнього орієнтування цифрової моделі призначена для обчислення елементів зовнішнього орієнтування цифрової моделі. Для розрахунків програма використовує координати опорних точок занесені у файл цифрової моделі й обмірювані на растровому образі координати цих точок. При обробці аеро- чи космічних фотознімків використовуються також дані описи камери.

Щоб ввійти в розділ абсолютного орієнтування потрібно натиснути на кнопку Model на основній панелі інструментів програми, а потім вибрати в меню пункт Absolute orientation. Після цього на екрані з'явиться вікно початкових установок, у якому можна вказати, які образи і як потрібно орієнтувати.

Потім з'являється вікно Absolute orientation window, де і виробляється власне процес орієнтування з реєстрацією точок.

Результати зовнішнього орієнтування записуються у файл цифрової моделі. По даних зовнішнього орієнтування програма автоматично вираховує елементи орієнтування знімків.

• Збір даних

Програма дозволяє робити збір векторної інформації з растрових зображень (ручну векторизацію). Можливий збір з відсканованих карт/планів, аерознімків або космічних знімків центральної і панорамної проекцій.

Збір по знімках можливий як у стереорежимі, так і в моно (з використанням одного знімка). В останньому випадку потрібно наявність цифрової моделі рельєфу у виді пікетів, чи горизонталей контурів.

• Інші процеси

Також програмне забезпечення ЦФС "Дельта" дозволяє виконувати наступні процеси:

• автоматичне і напівавтоматичне відновлення рельєфу, побудова й інтерполяція горизонталей;

• дозволяє використовувати відскановані карти й одиночні знімки у форматах TIFF і BMP;

• працює з чорно-білими і кольоровими растрами розміром до 4Гб на звичайному комп'ютері;

• підтримує популярні векторні формати DXF+DBF, MID/MIF, ASCII;

• забезпечує зв'язок з іншими програмами в режимі On-Line по ТСР/IP чи через Com-порт.