8.Формулы связи координат соответственных точек горизонтального и наклонного снимков, полученных из одного центра проекции (формулы трансформирования координат точек снимка). (в14)

Рис.8.1

Пусть из точки S получен наклонный Р и горизонтальный Р⁰ снимки, на которых точка М объекта изобразилась соответственно в точках m и m⁰ (рис. 8.1). Найдем зависимости между координатами этих точек.

На рис. 4.1 Sm = r и Sm⁰ = r⁰ – векторы, определяющие положение точек m и m⁰ относительно центра проекции S на снимках Р и Р⁰.

Векторы r и r⁰ коллинеарны, поэтому можно записать :

(8.1),

где N- скаляр.

В системе координат горизонтального снимка Sx⁰y⁰z⁰ (8.1) имеет вид (полагая х_о=у_о=0):

(8.2),

где x⁰y⁰z⁰ –координаты вектора r в системе координат горизонтального снимка.

(8.3)

Из третьего уравнения (8.2) следует, что

Подставив значение N в первые два уравнения (8.2) получим формулы связи координат соответственных точек горизонтального и наклонного снимков:

(8.4)

которые с учетом (8.3) имеют вид:

(8.5)

Выведем формулы определения координат точек наклонного снимка по координатам соответственных точек горизонтального снимка.

Из (8.1) следует, что

(8.6)

В системе координат наклонного снимка Sxyz (8.6) имеет вид:

(8.7)

где х*,y*,z* - координаты вектора r⁰ в системе координат наклонного снимка

(8.8)

Из третьего уравнения (8.7) следует, что

Подставляя значение 1/N в первые два уравнения (8.7), получим формулы связи координат точек наклонного и горизонтального снимков.

(8.9)

или

(8.10)

Лекция 5.

Цифровое трансформирование снимков.

1. Назначение и области применения.(в15)

Трансформированием снимков в фотограмметрии называют процесс преобразования исходного снимка объекта в изображение объекта в заданной проекции.

При цифровом трансформировании исходный снимок представляет собой цифровое изображение, получаемое или непосредственно цифровой съемочной системой или путем преобразования аналогового снимка в цифровую форму на сканере.

Исходный снимок является изображением точек земной поверхности на плоскости, зафиксированный в один момент времени в перспективной центральной проекции. При трансформировании снимков крупного масштаба не учитывается влияние кривизны Земли и проекции карты на положение контуров, трансформированное изображение представляет собой ортогональную проекцию местности на горизонтальную плоскость.

Более трудной задачей при трансформировании снимков является устранение смещений точек на снимке, вызванных рельефом местности. Рассмотрим формулы трансформирования

(1.1)

Входящие в формулы элементы внутреннего ориентирования снимка известны из паспорта фотокамеры. Элементы внешнего ориентирования могут быть получены из : 1) построения сети фототриангуляции, 2) фотограмметрической обработки стереопары, в которую входит данный снимок, или 3) вычисления элементов внешнего ориентирования снимка по опорным точкам, а также 4) по показаниям бортовой инерциальной системы Для получения высот Z точек местности необходимо заранее по стереопарам построить цифровую модель рельефа (ЦМР), на участок местности, изображенный на снимках, подлежащих фототрансформированию. Трансформированное изображение получается практически в ортогональной проекции, поэтому такое трасформирование снимков называют ортофототрансформированием. Т.к. ортофототрансформирование выполняется по цифровым снимкам и с использованием ЦМР, его называют цифровым ортотрансформированием снимков.

Основными областями применения цифрового трансформирования являются топография и картография.

При создании и обновлении карт различного назначения по аэрокосмическим снимкам создаются трансформированные изображения местности в проекции карты. Эти изображения могут быть созданы по одиночным снимкам или по нескольким перекрывающимся снимкам. Цифровое трансформирование выполняется с точностью, соответствующей точности предъявляемой действующими нормативными документами к точности карт соответствующего масштаба.

Помимо топографии и картографии, цифровое трансформирование используется для создания по исходным снимкам перспективных изображений местности из заданных точек пространства. Такие изображения используют в военной области, например, в летных тренажерах и в архитектуре - при проектировании различных сооружений.

Цифровое трансформирование применяют также для преобразования стереопар исходных снимков в стереопару снимков идеального случая съемки в системе координат фотограмметрической модели. Такое преобразование выполняется в цифровых стереофотограмметрических системах.

В настоящей главе рассматриваются теоретические основы цифрового фототрансформирования снимков, в частности, методы наблюдения и измерения цифровых снимков и методы создания цифровых трансформированных снимков и фотопланов