(Henrik Haggrén, 9.1.2003)

Maa-57.260 Fotogrammetrian erikoissovellutukset

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.
(Tiistai, 14.1.2003, klo 12-14, M2)

2. 3-D mittaus.
3-D mittauksen vaihtoehdot. Esimerkkejä.
(Keskiviikko, 15.1.2003, klo 12-14, M2)

3. Mittaustavan valinta.
Päättelyketju: Kohde liikkuu? Mitattava ominaisuus, muoto vai kohde? Kohteen kokoluokka? Mittaustarkkuus? Voidaanko mitata muulla tavoin?
(Tiistai, 21.1.2003, klo 12-14, M2)

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).
(Keskiviikko, 22.1.2003, klo 12-14, M2)

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.
(Tiistai, 28.1.2003, klo 12-14, M2)

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).
(Keskiviikko, 29.1.2003, klo 12-14, M2)

7. Simulointi
.ZOD: Datum? FOD: Kuvauksen geometria? SOD: Havaintojen painot? TOD: Lisää kamera-asemia ja kierros uusiksi? Simulointiesimerkkejä. Simulointiohjelmisto.
(Tiistai, 4.2.2003, klo 12-14, M2)

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.
(Keskiviikko, 5.2.2003, klo 12-14, M2)

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.
(Tiistai, 11.2.2003, klo 12-14, M2)

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.
(Keskiviikko, 12.2.2003, klo 12-14, M2)

11. Järjestelmien kalibrointi.
DLT - sädekimppu. Vapaan verkon tasoitus vertausetäisyyksin. Ensi- ja päivityskalibrointi. Yksikuva- ja kaksikuvamittauksen kalibrointi.
(Tiistai, 18.2.2003, klo 12-14, M2)

12. 'On-line' sovellukset.
Tosiaikainen kuvamittaus. Esimerkit: Robotin työtilan orientaatio. SPC - Statistical Process Control. Potkurimittaus. Tuulilasimittaus. Uloslyöntimittaus. Rakennuselementtien laaduntarkastus.
(Keskiviikko, 19.2.2003, klo 12-14, M2)

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.
(Tiistai, 25.2.2003, klo 12-14, M2)


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