( 8.1.2008)

Maa-57.260 Fotogrammetrian erikoissovellutukset

Luennot 2008

1. Johdanto ja teoreettisia perusteita I
(Tiistai 22.1.2008 klo 12-14 M5, PP)

2. Lisää teoreettisia perusteita II
(Torstai 24.1.2008 klo 12-14 M5, PP)

3. Kuvaus- ja mittauskalusto
(Tiistai 29.1.2006 klo 12-14 M5, HH)

4. Kameran kalibrointi
(Torstai 31.1.2008 klo 12-14 M5, PP)

5. Mittausten suunnittelu I
(Tiistai 5.2.2008 klo 12-14 M5, PP)

6. Mittausten suunnittelu II
(Torstai 7.2.2008 klo 12-14 M5, HH)

7. Mittausjärjestelmät (yritysvierailu Mapvision)
(Tiistai 12.2.2008 klo 12-14 M5, PP)

8. Erityistekniikoita
(Torstai 14.2.2008 klo 12-14 M5, PP)

9. Sovellusesimerkkejä
(Tiistai 19.2.2006 klo 10-12 M5, HH)

10. Sovellusesimerkkejä
(Torstai 21.2.2008 klo 12-14 M5, HH)

(Tiistai 26.2.2008 klo 12-14 M5, varaluentokerta)


Luennot 2003

AIHEITA 

    1. Erikoissovellutusten päätehtävät
    2. 3-D mittaus
    3. Mittaustavan valinta
    4. Fotogrammetrisen mittauksen toimintoketju
    5. Tukitiedon hankinta
    6. Kuvausgeometria
    7. Simulointi
    8. Kuvaus- ja mittauskalusto
    9. Kuvamittausjärjestelmät
    10. Kuvahavainnot
    11. Järjestelmien kalibrointi
    12. 'On-line' sovellukset
    13. 'Off-line' sovellukset

1. Erikoissovellutusten päätehtävät.
Fotogrammetrian päätehtävät. Erikoisovellukset. Mittauskalusto. 1. Analoginen, yksin pistein. 2. Analoginen, jatkuva stereo. 3. Analyyttinen, joko jatkuva stereo tai yksin pistein. 4. Digitaalinen, sekä jatkuva stereo että yksin pistein. Tutkimus- ja kehitystavoitteet.

2. 3-D mittaus.
3-D mittauksen vaihtoehdot. Esimerkkejä.

3. Mittaustavan valinta.
Päättelyketju: Kohde liikkuu? Mitattava ominaisuus, muoto vai kohde? Kohteen kokoluokka? Mittaustarkkuus? Voidaanko mitata muulla tavoin?

4. Fotogrammetrisen mittauksen toimintoketju.
Optinen muunnos => Elektroninen muunnos => Matemaattinen muunnos. Fotogrammetrinen osuus: Taaksepäin leikkaus (resection) => Eteenpäin leikkaus (intersection). Työprosessi: Tukitiedon hankinta => Kuvaus => Kalibrointi (taaksepäin leikkaus) => Kohteen rekonstruointi (eteenpäin leikkaus).

5. Tukitiedon hankinta.
Vaihtoehdot: Homologiset kuvahavainnot, vertausetäisyydet, kohdetilan etäisyyshavainnot, kohdetilan 3D-havainnot. Tukitiedon käyttö. Näkyvöittäminen. Passiiviset ja aktiiviset tähykset. Ristisignaalit. Retroheijastimet. Laserin ja tekstuurin projisiominen. Esimerkki tukitiedon hankinnan toimenpideketjusta.

6. Kuvausgeometria.
Reunaehdot: Tarkkuus, vasteaika, käytettävissä olevat resurssit, ympäristön rajoitukset. Hierarkia: Datum, tihennys, yksityiskohtien mittaus. Keskivirhe, varmuusvälit. Tarkkuuden arvioiminen: Karkea, kokemukseen perustuva ja simulointiin perustuva arvio. Absoluuttinen ja suhteellinen tarkkuus. Kuvaustehtävän suunnittelun vaiheet, käsitteet: Zero-, First-, Second- ja Third-Order Design (ZOD, FOD, SOD, TOD).

7. Simulointi
.ZOD: Datum? FOD: Kuvauksen geometria? SOD: Havaintojen painot? TOD: Lisää kamera-asemia ja kierros uusiksi? Simulointiesimerkkejä. Simulointiohjelmisto.

8. Kuvaus- ja mittauskalusto.
Analogiakuvaus: Large-, Medium- ja Small-Format. Miksi réseau? Kuvausalustat. Digitoitu kuvaus: Automatic Theodolites, puolijohdekamerat, Still-Video. Komparaattori- ja kuvadigitointikalusto. Ei-mittakameran kuvien 'komparaattorit': Kuvasuurennosten mittaus digitointitabletilla tai videokameralla digitoitujen kuvien mittaus. Jatkuvan stereomittauksen laitteet. Stereomittauksen erityisominaisuudet stereokartoitukseen verrattuna. Small-Format analyyttinen koje. Large-Format analyyttinen ja kuvakorrelaatio.

9. Kuvamittausjärjestelmät.
Lisää nopeutta, lisää tarkkuutta. Kehityspotentiaali on-line-puolella: suuret kuva-anturit ja yksityiskohtainen kuvaus. 3D-konenäkö ja fotogrammetria. Esimerkkejä järjestelmistä: VTT&TKK/Mapvision, NRC, ETH-Zürich, Metronor, Aicon. Kuva-anturit. Rivi- ja matriisi-ilmaisimet. Anturien erotuskyky ja geometria. CCD-rakenteet: xy-addressed, interline-transfer, frame-transfer.

10. Kuvahavainnot.
Digitoinnin virheet: jittering, warm-up, aliasing, reunaefekti, blooming, häntiminen. Järjestelmän toiminnot: leikkaus, pisteenhaku, näkyvöitys, kalibrointi. Konenäön kuvankäsittely yleisesti. Mapvision: keskiarvoistus, erotuskuvat, ikkunointi, pisteenhaku. Pisteenhaku yksin pistein. Laser ja retrotähys erotuskuvilla, (piirteisiin tai) mallikuviin perustuen yksittäisillä kuvilla. Mallikuvien käyttö: kohteen deformaatio, kohteiden geometriset poikkeavuudet, kameraorientoinnin muutokset. Pisteenhaku jatkuvaan mittaukseen. Oikaistut kuvaparit, oikaisemattomat.

11. Järjestelmien kalibrointi.
DLT - sädekimppu. Vapaan verkon tasoitus vertausetäisyyksin. Ensi- ja päivityskalibrointi. Yksikuva- ja kaksikuvamittauksen kalibrointi.

12. 'On-line' sovellukset.
Tosiaikainen kuvamittaus. Esimerkit: Robotin työtilan orientaatio. SPC - Statistical Process Control. Potkurimittaus. Tuulilasimittaus. Uloslyöntimittaus. Rakennuselementtien laaduntarkastus.

13. 'Off-line' sovellukset.
3D-videodigitointi. 3D-mallinnus. Erikoisfotogrammetrian erikoissovellukset. Esimerkkejä. Holografinen interferometria: Qualitative / quantitative; kaksoisvalotus / real-time / contouring / time-averaged. Raster photogrammetry. Moiré-photogrammetry.


Paluu sivulle: "Opetus TKK:n fotogrammetrian ja kaukokartoituksen laboratoriossa"
Paluu sivulle: "Maa-57 Fotogrammetria: Opintojaksot"
Paluu kotisivulle: "HUT Institute of Photogrammetry and Remote Sensing"
Henrik Haggrén