Maa-57.301 Fotogrammetrian yleiskurssi

Luento-ohjelma 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

(P. Rönnholm / H. Haggrén, 12.10.2004)

Luento 8: Kolmiointi

AIHEITA

Kolmiointi

Kolmioinnissa kuvahavainnot tehdään liitospisteinä. Liitospisteet ovat kuvien välisiä vastinpisteitä, joko signaloituja tai luonnollisia pisteitä, jotka on havaittu tarkasti. Kuvahavainnoista lasketaan sädekimput kameran sisäisen orientoinnin tiedoin ja sädekimput tasoitetaan blokkina.  Kolmioinnin aikana ratkaistaan kuvien ulkoiset orientoinnit ja liitospisteiden 3-D koordinaatit siten, että ne parhaiten vastaavat kuvahavaintoja. Kun osa liitospisteitä on kolmionnin lähtöpisteitä, joille tunnetaan koordinaatit maastossa, blokki orientoituu samaan koordinaatistoon. Tarkinta mittausta edellyttävät kohdepisteet voidaan havaita liitospisteinä. Loput kohdepisteet mitataan eteenpäin leikaten


Nyrkkisääntöjä

Nyrkkisääntöjä blokkitasoituksen tarkkuudesta, Kraus I mukaan (analogiakuvat tai hyvin skannatut digitaalikuvat + analyyttinen stereotyöasema/komparaattori/digitaalinen stereotyöasema + signaloidut pisteet):

Tasotarkkuus maastossa = ± 0.003 mm kuvalla
Korkeustarkkuus maastossa = ± 0.003 % lentokorkeudesta

Esimerkki 1: ilmakuvaus lentokorkeudella 3000 m, kameravakio 210 mm. Verrannosta saadaan:

          3000 / (tasotarkkuus maastossa) = 210 / (±0.003)

<=>   tasotarkkuus maastossa = 3000 * ±0.003 / 210 = ±0.042857 m ≈ ± 4 cm

          Korkeustarkkuus maastossa = ± 0.00003*3000 = ± 0.09 m = ± 9 cm

Nyrkkisääntöjä signaalien koosta, Kraus I mukaan (esimerkkikameran polttoväli n. 210 mm, vaikuttaa lentokorkeuteen):
   
          signaalin halkaisija (cm) = mittakaavaluku / (300:sta 600:aan)
      
          Pienimittakaavainen, 1:30 000, lentokorkeus n. 6 km
                 signaalin halkaisija = 50:stä 100:aan cm

          1:15 000, lentokorkeus n. 3 km
                 signaalin halkaisija = 25:stä 50:een cm
                  
          Suurimittakaavainen, 1:4000, lentokorkeus n. 0.8 km
                 signaalin halkaisija = 7:stä 13:a cm


Kuvablokki

Blokin muodostuminen yhteenliitetyistä jonoista.

Blokkikolmiointi sädekimpputasoituksella:

  Lähtökohtana kollineaarisuusyhtälöt
 

Virheyhtälöt kuvahavainnoille.

Virheyhtälöt lähtöpisteille.

Lisäksi sädekimpputasoitukseen voidaan liittää lisäparametreja.


Blokin pisteet

Komparaattorit

Ylivientipisteet


Yhden kuvan liistospisteet blokissa.

Kuvien väliset liitokset blokissa.

Ilmakolmiointi fotogrammetrian kartoitussovelluksissa


Tihennyspisteet ilmakuvablokissa.

Lähtöpisteet


Stereokartoituksen tukipisteistö

Stereomallit kuvajonolla ja tihennyspisteet stereomallilla.


Kolmiointi muissa sovelluksissa


 
 

Taivutetun levyn muodon tarkistus kolmioimalla. Levyn mittauspisteiden koordinaatit 3D koordinaatit ratkaistaan blokkikolmioinnin kuluessa. (http://foto.hut.fi/research/hankkeet/3d2000/images/Image01.html; "Katri Oksanen's Image Collection" http://foto.hut.fi/research/hankkeet/3d2000/images/Kuvaindex.html)

Mittauspisteet kuvittain. (http://foto.hut.fi/research/hankkeet/3d2000/images/Image02.html; "Katri Oksanen's Image Collection" http://foto.hut.fi/research/hankkeet/3d2000/images/Kuvaindex.html)
 

Kuvamittausasema kahdeksalla kameralla. Kuvamittausaseman kalibrointi perustuu kolmiointiin, jossa kunkin kameran keskinäinen orientointi määritetään pelkästään liitospistehavaintojen perusteella. ("Katri Oksanen's Image Collection" http://foto.hut.fi/research/hankkeet/3d2000/images/Kuvaindex.html)

Liitospistehavainnot kuuden kameran blokissa. (http://foto.hut.fi/research/hankkeet/3d2000/images/Image17.html; "Katri Oksanen's Image Collection" http://foto.hut.fi/research/hankkeet/3d2000/images/Kuvaindex.html)

Jäännösvirheet kuvilla blokkitasoituksen jälkeen. (http://foto.hut.fi/research/hankkeet/3d2000/images/Image15.html; "Katri Oksanen's Image Collection" http://foto.hut.fi/research/hankkeet/3d2000/images/Kuvaindex.html)








Maa-57.301 Fotogrammetrian yleiskurssi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10