Távérzékelés Analóg felvételek feldolgozása (EENAFOTOTV, ETNATAVERV) Erdőmérnöki szak, Környezettudós szak Király Géza NyME, Erdőmérnöki Kar Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézet Földmérési és Távérzékelési Tanszék

Analóg felvételek feldolgozása Geometria Centrális leképezéssel készült felvételek Nem centrális leképezéssel készült felvételek Tematika Vizuális interpretáció

Centrális ortogonális vetítés

Centrális vetítés törvényszerűségei egyenes egyenes Iránypont (I ) Eltűnési pont (E) Nyomvonal (tt) Irányvonal (hh) Hasonlóság Párhuzamos terepés képsík esetén

Nadírpont Képnadírpont (N ) Terepnadírpont (N)

Kettősviszony Háromszögek kétszeres területe Arányok ε = Bármely m-re, csak a szögek függvénye AC AC AD m = BC BD OA OC sin = sin sin ( ) AOC ( AOC) sin( BOC) ( AOD) sin( BOD)

Nevezetes pontok és vonalak Repülési magasság (h, h T ) Képfőpont (F) Kameraállandó (c) Képközéppont (K) Nadírszög (ν) Szögtartó pont (Sz )

Légifénykép torzulásai magassági torzulás képdőlés miatti torzulás objektív elrajzolás hibája refrakció hatása földgörbület hatása

Magassági torzulás

Képdőlés miatti torzulás

Centrális vetítésű felvételek feldolgozása Eredeti felvételi helyzet visszaállítása Tájékozás Belső (F, c, r) Külső (X 0, Y 0, Z 0, ω, φ, κ) Kölcsönös (5 paraméter: ω 1, φ 1, φ 2, κ 1, κ 2 ) Abszolút (7 paraméter: X, Y, Z, ω, φ, κ, m)

Kiértékelés csoportosítása Egyképes, síkfotogrammetria Kétképes, sztereófotogrammetria

Centrális vetítésű felvételek feldolgozása (Mérőasztal-fotogrammetria) - analóg (Sztereó-fotogrammetria) - analitikus Analóg fotogrammetria Analitikus fotogrammetria Digitális fotogrammetria

Mérőasztal-fotogrammetria A P tárgypont azonosítása mindkét képen Grafikus irányszerkesztés a mérőképeken: kiértékelés pontonként vízszintesen és magasságilag

Sztereó-fotogrammetria Alapja: a sztereoszkópikus látás és mérés A tárgy két perspektív képéből térmodellt állítunk elő Két síkbeli mérőjel -> térbeli mérőjel Megszűnnek a mérőasztal-fotogrammetria azonosítási problémái: tetszőleges tárgypontok mérése 1901: Pulfrich-féle sztereokomparátor képkoordináták -> tárgykordináták (numerikusan)

Analóg fotogrammetria Analóg felvételek analóg kiértékelése Vetítési sugár visszaállítása optikai és/vagy mechanikai eszközökkel Egyképes Kétképes

Egyképes analóg fotogrammetria Képátalakítás Képdőlés miatti torzulások kiküszöbölése 4 illesztőpont

Képátalakítás Grafikus képátalakítás Papírcsík-eljárás Optikai képátalakítás Virtuális vetítésselzeiss-féle légifényképátrajzoló (LUZ Luftbildumzeichner) Valós vetítéssel -

Optikai képátalakítás Virtuális Zeiss-féle légifényképátrajzoló (LUZ Luftbildumzeichner) Valós Zeiss SEG-1 képtranszformátor

Analóg fotogrammetria 1908: Orel-féle sztereoautográf: mechanikus kiértékelő, a tárgypontok helyzetének visszaállítása csuklókkal, mechanikusan történik. Előnyök: nincs szükség számításra, sík- és domborzatrajz vonalasan kiértékelhető. Alkalmazás: földi fotogrammetriában, a légi fotogrammetriában a repülés fejlődésével: automatikus légifénykép készítés (Messter, 1915), a felvevő kamera tájékozása ismeretlen tájékozási eljárásokra és univerzális kiértékelő készülékekre van szükség, Módszertani fejlődés: légi háromszögelés, Gruber, 1924 1897 Scheimpflug: egyképes optikai képátalakítás

Természetes sztereoszkópikus látás Nagy látómező Független képek Távolság felmérése Térbeli látás

Sztereoszkópikus látás és mérés Egy szem = térérzékelés az agyban tárolt tapasztalatok alapján: perspektíva ismert tárgyak méretviszonyai tárgyak részbeni átfedése Két szem: egyértelmű térérzékelés

Emberi térlátás Szembázis (~65 mm) Parallaxisok Konvergenciaszög (γ) ~2-5 < γ < 1,2 Akkomodáció A konvergencia és akkomodáció együtt Magsík (epipoláris sík)

Mesterséges sztereoszkópikus látás feltételei Két különböző álláspontból felvett és ezért bázisirányú parallaxisokat tartalmazó sztereoszkópikus képpár A képpár tájékozása oly módon, hogy a képpár sztereoszkópikus szemlélése zavartalan legyen A képek szétválasztása oly módon, hogy mindkét szemünk csak a neki megfelelő képet lássa Nehézség: konvergencia és akkomodáció szétválasztása (segédeszközök: pl. sztereoszkóp)

Képpár tájékozása (kölcsönös) Áttekintő tájékozás Magsík szerinti tájékozás

Szétválasztás térben Sztereoszkópok Lencsés Egyszerű Korlátozott képméret Tükrös Bonyolultabb Bázis növelése

Szétválasztás térben Maszkolás Tényleges maszk Fényerő csökken Optikai maszk (Mikroprizmák)

Szétválasztás spektrálisan Anaglif eljárás Komplementer színek alkalmazása vörös-cián; zöld-bíbor; kék-sárga Vetítés / nyomtatás komplementer színnel Szemlélés komplementer szemüveggel Térmodell ~ fekete-fehér

Szétválasztás spektrálisan Anaglif eljárás

Szétválasztás polarizációval Polarizációs eljárás Fény polarizációjának alkalmazása Vetítés egymásra merőleges polarizációval Szemlélés egymásra merőleges polárszűrővel Térmodell színes

Szétválasztás időben Folyadékkristályos szemüveg Jobb és bal kép váltakozva vetítése 120 Hz Szemlélés folyadékkristályos szemüveggel Szinkronizáció Drót Infravörös jel Térmodell színes

Magyar technológiák Hologramm HoloVízió Leonar3Do

Sztereó mérés Tényleges mérőjel Virtuális mérőjel Sztereókomparátor mód Sztereókiértékelő mód

Analóg fotogrammetria Optikai vetítés Optikai-mechanikai vetítés Mechanikai vetítés

Analóg kölcsönös tájékozás 6 kapcsolópont (Gruber-pont)

Analóg abszolút tájékozás méretarány-meghatározás, a modell döntése, a modell illesztése a térképi alaphoz.

Analóg hozzátájékozás

Optikai vetítésű műszerek

Analóg sztereófotogrammetria

Optikai-mechanikai vetítésű műszerek

Mechanikai vetítésű műszerek

Wild Sztereóautograf A8 1952-1980 1035 db

Analitikus fotogrammetria Képi koordináták mérése Mért képi koordináták -> terepi koordináták számítással Mérőmikroszkópok (komparátor) Monokomparátor Sztereókomparátor

Sztereókomparátor (Pulfrich)

Analitikus belső tájékozás Műszerkoordináta -> képi koordináta x kép = a 0 + a 1 x műszer + a 2 y műszer y kép = b 0 + b 1 x műszer + b 2 y műszer

Analitikus kölcsönös tájékozás Koplanaritás

Analitikus abszolút tájékozás r X g = t + m R r x

Analitikus fotogrammetria ~ 1900 Finsterwalder: a fényképi és a tárgypontok közötti numerikus összefüggések felállítása, a gyakorlati alkalmazás a számítástechnika fejletlensége miatt még nem volt lehetséges 1941 Zuse: a számítástechnika fejlődése kezdi lehetővé tenni a gyakorlati alkalmazást 1953 Schmidt: kiegyenlítés a tömbháromszögelésben, Analitikus kiértékelők (analóg fénykép, digitális kiértékelés): 1957 Helava: analitikus sztereokiértékelők, 1976 Wild-gyár: analitikus ortoprejektor: tetszőleges tárgy centrális vetületű képe optikai képátalakítás méretarányhelyes ortogonális vetületté Az analitikus kiértékelés még mindig gyakori

Differenciális képátalakítás