Aerotriangulacja z pomiarem manualnym w programie

Aerotriangulacja z pomiarem manualnym w programie

Aerotriangulacja z pomiarem manualnym w programie PHOTOMOD
Aerotriangulacja wykonywana jest w następujących etapach:
1. Przygotowanie danych.
2. Założenie projektu i import danych (w tym orientacja wewnętrzna).
3. Pomiar fotopunktów i punktów kontrolowanych.
4. Pomiar punktów wiążących.
5. Kontrola wykonanych pomiarów.
6. Obliczenie i wyrównanie aerotriangulacji.
1. Przygotowanie danych
Dane wejściowe:
Zestaw 1
Zdjęcia
Zestaw 2
05 05_125.tif-05_131.tif
05 05_124.tif-05_130.tif
06 06_0098.tif-06_0104.tif
06 06_0099.tif-06_0105.tif
fotopunkty i pkt.
kontrolowane
xyz_z1_nr_phm.txt
xyz_z2_nr_phm.txt
Dane GPS/INS
Opisy topogr.
gps_ins_z1_phm.txt
gps_ins_z2_phm.txt
CFL_2016\OPISY_FOTOP_KONTROL\Z1
CFL_2016\OPISY_FOTOP_KONTROL\Z2
Zestaw 3
Zestaw 4
Zdjęcia
09 09_0049.tif-09_0055.tif
09 09_0048.tif-09_0054.tif
10 10_0030.tif-10_0036.tif
10 10_0031.tif-10_0037.tif
fotopunkty i pkt.
kontrolowane
xyz_z3_nr_phm.txt
xyz_z4_nr_phm.txt
Dane GPS/INS
Opisy topogr.
gps_ins_z3_phm.txt
gps_ins_z4_phm.txt
CFL_2016\OPISY_FOTOP_KONTROL\Z3
CFL_2016\OPISY_FOTOP_KONTROL\Z4
2. Rozpoczęcie pracy w programie Photomod 6 Lite
Program Photomod Lite jest darmową wersją cyfrowej stacji fotogrametrycznej Photomod. Właściwie jej
jedynym ograniczeniem jest ograniczenie pojemności projektu do 40 zdjęć. W programie praca możliwa
jest dopiero w zdefiniowanym projekcie. Każdy projekt posiada folder o tożsamej nazwie zawierający
wszystkie istotne i potrzebne pliki.
Projekty tworzone w ramach laboratoriów przechowywane są w katalogu D:\\CFL_2016\DATA_PRJ.
Po otwarciu programu pojawia się okno:
1
Panel zarządzania folderami zbiorczymi
Folder zbiorczy
Tworzenie
nowego projektu
Okno główne
W tym miejscu można wykonać kilka podstawowych operacji zarządzania projektami. W oknie głównym
wyświetlają się wszystkie projekty dostępne w programie, oraz zbiorcze foldery w których są
zlokalizowane.
Przed utworzeniem nowego projektu należy sprawdzić czy w programie utworzono odpowiednie foldery
zbiorcze. Należy uruchomić panel kontrolny (przycisk – panel zarządzania folderami zbiorczymi).
Następnie sprawdzić, czy istnieje profil CFL, jeżeli nie – dodać (jako folder zbiorczy należy podać
CFL_I_2016_projekty, a jako ścieżkę D:\CFL_2016\PRJ_DATA). Dla profilu CFL sprawdzić czy zostały
dodane foldery z1_z2, z3_z4 w ‘Resource Tree’. Jeżeli nie – dodać. Jako nazwy podać z1_z2 i z3_z4,
a ścieżki odpowiednio D:\CFL_2016\FOTO\z1_z2\photomod i D:\CFL_2016\FOTO\z3_z4\photomod.
Poprawnie założony profil powinie wyglądać następująco:
Zatwierdzić i zamknąć okno.
Następnie w oknie ‘Project managment’ kliknąć w ikonkę ‘Create’.
Wypełnić według wzoru poniżej:
2
Rodzaj zdjęć, które będą
przetwarzane w projekcie
Nazwa projektu jest tożsama z nazwą
tworzonego dla niego projektu.
Przetwarzane dane dostarczone są w
układzie PUGW 1992 – wybrać
odpowiedni z listy.
Zakres elewacji
występujących na
opracowywanym
terenie.
Folder zbiorczy w
którym ma być
przechowywany
projekt.
Zatwierdzić.
W projekcie nie można wykonywać żadnych operacji bez zdefiniowania przynajmniej jednego szeregu.
W zależności od opracowywanego zestawu danych podać w wyświetlającym się oknie nazwę 05 bądź
09.
3
Po otworzeniu projektu domyślnie wyświetla się kilka okien i pasków narzędzi. Teoretycznie wszystkie
operacje można wykonać wykorzystując jedynie panel główny – znajdujący się w górze ekranu
i zawierający typowe menu rozwijalne. Dodatkowo wyświetla się okno Block Editor:
1
2 3
4
5
6 7 8
9
10 11
12
Pozwalające manipulować importowanymi do projektu zdjęciami.
Wybrane opcje:
123456789101112-
Odwrócenie kolejności zdjęć w szeregu.
Dodanie nowego szeregu.
Usunięcie wybranego szeregu.
Przesunięcie szeregu (w dół i w górę).
Właściwości szeregu.
Dodanie obrazu z zasobów.
Usunięcie wybranego obrazu.
Korekcja radiometryczna.
Przesunięcie obrazu w bloku.
Obrót zdjęcia – kąt Kappa.
Block layout – manipulacja położeniem wzajemnym obrazów na podstawie zadanych parametrów.
Widoczność zdjęcia w oknie Block Scheme.
Okno AT:
1
2 3 4
5
6
4
7
Pozwalające wykonywać orientację wewnętrzną, pomiar punktów wiążących oraz kontrolną orientację
wzajemną. Wybrane opcje:
1234567-
Panel definiujący kamery używane w projekcie i przypisujący je do obrazów.
Panel pokazujący wszystkie punkty pomierzone w projekcie.
Panel automatycznego pomiaru punktów wiążących.
Raport orientacji wzajemnej.
Przyciska pozwalający na otworzenie wybranych zdjęć do pomiaru.
Panel definiowania Elementów Orientacji Zewnętrznej.
Panel wyrównania bloku.
Okno Block Scheme wyświetlające aktualne dla programu położenie zdjęć na tle terenu.
Niektóre opcje dostępne są nawet w trzech różnych paskach narzędzi. Zawsze jednak reprezentowane
są przez tą samą ikonkę.
Definicja szeregów i import obrazów
Do szeregu 05/09 należy dodać odpowiednie zdjęcia (w zależności od zestawu danych), a następnie
dodać kolejny szereg 06/10 i dodać do niego odpowiednie zdjęcia. Ze względu na kierunek lotu podczas
nalotu fotogrametrycznego należy odwrócić kolejność zdjęć w odpowiednim szeregu. Do wykonania
powyższych operacji wykorzystać narzędzia z okna Block Editor.
Przypisanie kamery do obrazów i zatwierdzenie orientacji wewnętrznej
W oknie AT klikamy w pierwszą ikonę
. Pojawia się okno Manage Project cameras.
Po lewej stronie znajdują się wszystkie obrazy zaimportowane do projektu, po prawej zdefiniowane
kamery i podgląd poszczególnych zdjęć.
Ponieważ nie zostały jeszcze zdefiniowane kamery w projekcie kliknąć w ikonę New Camera
i wypełnić odpowiednio metrykę kamery.






Nazwa – DMC II 230
Typ – kamera cyfrowa
Ck – 92.0071 mm
Położenie punktu głównego -0.0037,-0.002 mm.
Rozmiar piksela – 5.6 µm.
Brak dystorsji.
Zatwierdzić.
Zaznaczyć wszystkie obrazy po lewej stronie, a po prawej zaznaczyć opcję ‘Assign selected camera to
selected images’, następnie zatwierdzić przyciskiem Execute. Obok zdjęć na liście z lewej powinna
pojawić się informacja o przypisanej kamerze. Aby orientacja wewnętrzna została zatwierdzona
konieczne jest zdefiniowanie rotacji układu kamery w stosunku do zaimportowanych obrazów (niekiedy
zdjęcia z odwróconych szeregó dostarczane są w rotacji 180°). W tym wypadku wszystkie obrazy
dostarczone są w oryginalnym układzie więc rotacja dla wszystkich wynosi 0°. Zaznaczyć opcję ‘Set
camera rotation for selected images’ i zatwierdzić przyciskiem Execute. Przy obrazach z lewej strony
powinny pojawić się + w odniesieniu do orientacji wewnętrznej oraz określenie rotacji.
5
Import fotopunktów i elementów orientacji zewnętrznej
W panelu głównym Photomod wybrać Project>Project State.
Pojawia się okno pozwalające szybko nawigować we wszystkich opcjach koniecznych do wykonania
poprawnej aerotriangulacji.
Na tym etapie wykonane zostały już operacje z pierwszych dwóch wierszy, czyli podstawowy import
danych oraz orientacja wewnętrzna. Przed wykonaniem pomiarów konieczne jest już jedynie wykonanie
importu fotopunktów i przybliżonych elementów orientacji zewnętrznej.
Import fotopunktów wykonujemy wskazując ikonę
Project state.
w panelu głównym programu bądź w oknie
W pojawiającym się oknie można bezpośrednio przemieszczać się pomiędzy listą fotopunktów i listą
wszystkich pomierzonych w projekcie punktów.
Kliknąć w ikonę importu
pojawia się okno pozwalające wybrać plik zawierający fotopunkty. Należy
wybrać odpowiedni plik: D:\\CFL_2016\XYZ\XYZ\xyz_z(1/2/3/4)_nr_phm.txt.
Otwierany plik posiada format: NR Y X Z Mx My Mz, odpowiednio wypełnić okno poprzez
przyporządkowanie odpowiednich nagłówków do kolumn. Zatwierdzić (również kolejne pojawiające się
okna).
6
W przypadku pomyłki, nieprawidłowego przypisania dokładności, czy współrzędnych X,Y można
wykorzystać opcje z paska narzędzi okna zawierającego fotopunkty:
1
2 3 4
12345678910111213-
5
6
7
8
9
10 11 12 13
Włącznie trybu edycji – można zmieniać informacje w pojedynczych komórkach macierzy fotopunktów.
Dodawanie pojedynczego punktu.
Usunięcie pojedynczego punktu.
Usunięcie wszystkich fotopunktów.
Import/eksport.
Zamiana współrzędnej X/Y.
Zmiana układu współrzędnych.
Zmiana punktu na fotopunkt XYZ/XY/Z.
Zmiana dokładności fotopunktów.
Zmiana punktu na fotopunkt.
Zmiana punktu na punkt kontrolowany.
Wykluczenie punktu z obliczeń.
Właściwości punktu.
Zamienić odpowiednie punkty na punkty kontrolowane. Zatwierdzić i zamknąć okno.
Import EOZ wykonujemy w panelu Exterior Orientation parameters otwieranym przez ikonę
z panelu głównego. Ikony w panelu mają analogiczne znaczenie jak omawiany powyżej panel odnośnie
fotopunktów.
Należy
kliknąć
ikonę
importu
i
wybrać
odpowiedni
plik
D:\\CFL_2016\XYZ\GPS_INS\gps_ins_z(1/2/3/4)_phm.txt. Plik dostarczony jest w formacie NR Y X Z ω
φ κ GPS_Time. Przyporządkować odpowiednie nazwy do kolumn, pozostałe ustawienia pozostawić
domyślne. Kliknąć w Next. W następnym oknie ustawić dokładności pozyskanych EOZ na 0.5 m dla
współrzędnych XYZ oraz dla kątów ω i φ – 0.02° i κ – 0.05°.
W przypadku pomyłki, nieprawidłowego przypisania dokładności, czy współrzędnych X,Y poprawić
wykorzystać opcje z paska narzędzi okna Exterior Orientation parameters.
Zatwierdzić i zamknąć okno. W oknie Block Scheme zdjęcia powinny ustawić się według przypisanych
parametrów EOZ.
3. Pomiar fotopunktów i punktów kontrolowanych.
Otworzyć listę fotopunktów i punktów kontrolowanych (przycisk
). Dwukrotnie kliknąć w punkt do
pomiaru. Pojawiają się zdjęcia na których, według EOZ, powinien znajdować się mierzony punkt.
Ważne informacje:
- podobnie jak w Microstation każde okno ma swój własny pasek narzędzi widoku
zawierający kolejno opcje zoom In, zoom out, zoom 1:1, widok całego obrazu i centrowanie na znaczku
pomiarowym.
- okna obrazów znajdują się wewnątrz zbiorczego okna Points measurment. Wykorzystanie funkcji
paska narzędzi widoku okna zbiorczego spowoduje ich wykonanie we wszystkich oknach jednocześnie.
- przytrzymanie klawisza [Alt] pozwala na przesuwanie pojedynczego obrazu w oknie widoku.
7
- klawisze [=] i [-] pozwalają na wykonanie Zoom in/Zoom out dla pojedynczego okna.
- klawisz [insert] wstawia w dane miejsce na pojedynczym zdjęciu fotopunkt.
- po zatwierdzeniu położenia fotopunktu na zdjęciu pojawi się ikona trójkąta i numer fotopunktu.
W zależności od tego na ilu zdjęciach został już wykonany pomiar numer punktu będzie miał inny kolor.
Punkty na dwóch zdjęciach maja kolor żółty, punkty na trzech zdjęciach – zielony, punkty na czterech
bądź więcej obrazach – turkusowy, a punkty na podwójnym pokryciu pomiędzy szeregami, ale nie
w szeregach – fioletowy. Ikona fotopunktu to czerwony trójkąt, a punktu kontrolowanego – czarny
trójkąt.
Pomierzyć kolejno wszystkie fotopunkty i punkty kontrolowane. Pomiędzy kolejnymi punktami
zatwierdzać pomiar przyciskiem [Apply] i przechodzić do kolejnego fotopunktu/punktu kontrolowanego
poprzez dwukrotne kliknięcie w niego.
Po wykonaniu wszystkich pomiarów, sprawdzić czy w kolumnie Number of measures tabeli fotopunktów
znajduje się odpowiednia liczba pomiarów dla odpowiednich fotopunktów. Zatwierdzić i zamknąć okno.
4. Pomiar punktów wiążących
Manualny pomiar punktu wiążącego przebiega następująco:
W oknie Block editor zaznaczyć zdjęcia na których ma być wykonywany pomiar danego punktu.
Następnie wskazać ikonę, co spowoduje wyświetlenie się zdjęć. Należy znaleźć odpowiedni szczegół
w określonym miejscu na wszystkich zdjęciach, a następnie ustawić na nim znaczek pomiarowy na
każdym obrazie. Zatwierdzić położenie punktu ikoną
panelu zbiorczego Points measurment. Jeżeli
numer punktu i ikona pojawiły się na każdym obrazie operacja została wykonana poprawnie.
Wykonać pomiar wszystkich punktów wiążących zaprojektowanych w ramach projektu aerotriangulacji.
8
5. Kontrola wykonanych pomiarów
Kontrola pomiarów wykonywana jest w dwóch etapach – poprzez kontrolną orientację wzajemną oraz
poprzez osobne „wyrównanie” szeregów.
Orientacja wzajemna
Wybrać ostatnią ikonkę z pasku orientacji wzajemnej okna Project State.
Pojawia się okno ustawień:
Dla których zdjęć ma być wykonana
orientacja wzajemna.
Sprawdzenie
paralaksy poprzecznej
Sprawdzenie błędów w kolejnych
stereoparach
Przyjąć dopuszczalną paralaksę poprzeczną na 0.5 pix dla RMS i włączyć sprawdzanie błędów w
obszarach potrójnego pokrycia. Zatwierdzić, pojawi się interaktywny raport.
W raporcie znajdują się informacje statystyczne zgrupowane według bloków, szeregów, par i trójek
zdjęć. Jeżeli wartości dla któregoś modelu przekraczają przyjęte wartości maksymalne zaznaczane są
one na czerwono.
9
Kliknięcie w nazwę konkretnej pary zdjęć pozwala zobaczyć wartości odchyłek dla konkretnych punktów
modelu.
Kliknięcie w znaczek ‘*’ pozwala wejść w tryb pomiaru danej pary/trójki zdjęć. W tabeli pod zdjęciami
wyświetlają się wszystkie punkty zamierzone na zdjęciach. Aby ograniczyć je do punktów znajdujących
się zarówno na jednym jak i drugim konieczne jest wykorzystanie ikony
- „common points on open
images”. Następnie można uszeregować punkty według błędu paralaksy – poprzez kliknięcie
w nagłówek odpowiedniej kolumny.
Można zauważyć, że w tym wypadku dla punktu 1 wystąpił najprawdopodobniej błąd gruby. Aby go
zobaczyć należy dwukrotnie kliknąć w żądany punkt. Aby poprawić punkt należy ustawić kursor
w poprawnym miejscu i zatwierdzić klawiszem [insert]. Po poprawie paralaksa poprzeczna powinna
automatycznie się przeliczyć. Zatwierdzić przyciskiem [ok], a następnie poprzez kliknięcie w
odświeżyć raport.
Sprawdzić wszystkie punkty przekraczające odchyłki i poprawić w opisany powyżej sposób.
(W wypadku ‘trójek’ kolor czerwony nie zawsze oznacza niepoprawny pomiar.)
Po sprawdzeniu wszystkich punktów i uzyskaniu satysfakcjonującego wyniku zamknąć raport.
Formowanie bloku
Formowanie bloku jest wykonywane już w panelu Wyrównania.
Po kliknięciu w powyższą ikonkę pojawi się pasek narzędzi ‘Block adjustment’, oraz dodatkowe okna:
‘Display Options’, ‘Point attributes’, ‘Residuals’.
10
1 2 3 4
123456789101112-
5
6
7
8
9 10 11 12
Podczytanie, odtworzenie stanu poprzedniego.
Ustawienia wyrównania.
Przeliczenie wyrównania.
Generowanie raportu wyrównania.
Zapis wyników aerotriangulacji.
Reset stanu wyrównania.
Eksport/import wyników wyrównania.
Włączenie okna display options.
Lista punktów biorących udział w wyrównaniu wraz z wejściowymi i wyrównanymi współrzędnymi.
Włącznie okna ‘Residuals’.
Włącznie okna ‘Point attributes’.
Selekcja punktów według atrybutów.
Formowanie bloku wymaga wyboru odpowiednich parametrów w oknie ustawień wyrównania (2).
Pierwsza zakładka pozwala zmienić układ współrzędnych, druga określa jakie działania mają zostać
wykonane w czasie obliczeń, a trzecia definiuje jakie informacje zostaną zawarte w raporcie. Przyjąć
domyślne ustawienia dla pierwszej zakładki, w drugiej jak na rysunku powyżej, a na trzeciej zmienić
dokładności akceptowanych odchyłek na 0.10 m dla XY i 0.20 m dla Z. Po zatwierdzeniu przyciskiem
‘Compute’ wykonane zostanie formowanie bloku.
11
W zależności od ustawień w oknie ‘Display options’ wyświetlą się informacje o błędach na punktach
w oknie ‘Block scheme’. Przejrzeć możliwości wyświetlania w oknie ‘Display options’ oraz odnaleźć
ewentualne punkty nie spełniające wymagań. Można je wskazać kliknięciem w oknie Block Scheme, a
następnie ponownie pomierzyć wykorzystując opcję measure w oknie ‘Point attributes’.
W oknie Residuals wyświetlają się podstawowe wartości błędów wstępnego wyrównania, zgrupowane
według RMS, średniej z wart. bezwzględnej i wart. maksymalnych:
Wykorzystując listę fotopunktów i obliczone wartości odnaleźć wątpliwe pomiary, sprawdzić
i ewentualnie skorygować.
6. Obliczenie i wyrównanie aerotriangulacji.
W ustawieniach wyrównania zmienić ustawienia ‘Adjustment method’ z ‘keep initial approximation’ na
‘bundle adjustment’.
Zatwierdzić przyciskiem ‘Compute’.
Skontrolować wyniki aerotriangulacji.
12