Fotogrametrik Değerlendirme ve Üretim
((2013-2014 Bahar Yarıyılı)
y )
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 1
Ders Planı ve İçeriği
Giriş, dersin kapsamı, temel kavramlar, kaynaklar
Uzay Geriden Kestirme (UGK), Uzay Önden Kestirme (UÖK)
UGK ve UÖK uygulama
Sayısal Karşılıklı yöneltme ve uygulama
M tl k yöneltme
Mutlak
ö lt
ve 3B T
Transformasyon
f
Dijital görüntü, dijital fotogrametri ve iç yöneltme
Görüntü eşleştirme yöntemleri, yoğun eşleştirme (dense matching)
Görüntü eşleştirme uygulaması
1. Arasınav
Fotogrametrik verilerden sayısal arazi modeli üretimi
Dijital ortofoto üretimi
LiDAR teknolojisi ve fotogrametri ile entegrasyonu
Fotogrametrik görüntülerden detay çıkarımı
Proje
j ççalışması
ş
((Leica Photogrammetric
g
Suite-LPS))
Proje çalışması –LPS
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 2
Kaynak, Yazılım, Ölçme ve Değerlendirme
 1- Kraus, K. (1993); Photogrammetry Volume I, Fundementals and Standard
Process, Ferd. Dümmlers Verlag, Bonn, Germany.
 2- Kraus, K.(1993); Photogrammetry Volume II, Advanced Methods and
Applications Ferd.
Applications,
Ferd Dümmlers Verlag,
Verlag Bonn
Bonn, Germany
Germany.
 3- Shenck, T. (1999). Digital Photogrammetry, Terra Science.
 www.isprs.org; www.asprs.org; keywords “photogrammetry” for Google
 MATLAB, LPS (Leica Photogrammetric Suite), E
E-Foto
Foto vb. yazılımlar
Ders Değerlendirme
ğ
Değerlendirme
ğ
Takvimi
Etkinlik
Sayı
Katkı Oranı
Ara Sınav
1
% 20
Kısa Sınav
-
-
Yarıyıl Sonu Sınavı
1
% 60
Ödev
2
% 20
09.03.2014
Açıklama
Tarih
...04.2014
-
...06.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Saat
0800
-
0900
Yeri
D-407
-
D-407
Oda 216
Sayfa 3
Uzay geriden kestirme (Space resection)
Dış yöneltme elemanları, ω,φ,κ,X0,Y0,Z0 , kameranın çekim anındaki konumu
ve dönüklüklerini temsil eden parametrelerdir.
İzdüşüm denklemleri (kolinearite eşitlikleri) kullanılarak resim ve arazide
koordinatı bilinen noktalar yardımı ile dış yöneltme elemanlarının belirlenmesi
işlemine uzay geriden kestirme denir.
C’
B’
A’
O
Δ
Δ
A
09.03.2014
Δ
C
Uzay geriden kestirme ile “O”
O izdüşüm
noktasının koordinatları hesaplanır ve
koninin açıları belirlenir. Bu işlem ile
arazide ve resimde koordinatları bilinen en
az 3 kontrol noktası ile “O” izdüşüm
noktasının koordinatları X0,Y0,Z0 ve ω,φ,κ
dönüklükleri hesaplanır. Kontrol amacı ile
en az 4 ortak nokta dengelemeli çözüme
izin verir.
B
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 4
Uzay geriden kestirme (Kollinarite eşit.)
Parametreler:
- Resim koordinatları (xa, ya)
- Arazi koordinatları ((XA, YA, ZA)
- Dış yöneltme parametreleri (Xo, Yo, Zo, , , )
ç yöneltme
y
parametreleri
p
((xp, yp, c).
)
- İç
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 5
Çift resim (stereo) değerlendirmesi
İç Yöneltme
Dış
Karşılıklı Yöneltme
Yöneltme
İşlemleri
Çift resim değerlendirmesi genel
olarak,,
olarak
I-Yöneltme işlemleri
II--Değerlendirme
II
Yöneltme
Mutlak Yöneltme
işlemleri
ş
olmak
aşamada yapılır
yapılır..
D t çizimi
Detay
i i i
Tesviye eğrileri çizimi
09.03.2014
üzere
iki
Değerlendirme
İşlemleri
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 6
Dış yöneltme (Exterior orientation)
Dış Yöneltmenin iki elamanı mevcuttur:
* Arazi koordinat sistemine göre izdüşüm
(
(perspektif)
ktif) merkezi
k i koordinatları
k di tl (Xo, Yo, Zo),
)
*A
Arazii kkoordinat
di t sistemi
i t i ilile resim
i kkoordinat
di t sistemi
i t i
arasındaki dönüklükler (, , ),
Bu dönüklüklerle arazi koordinat sistemi resim
sistemine
i t i paralel
l ld
duruma getirilmeye
ti il
çalışılır.
l l
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 7
Dış yöneltme
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 8
Resim çiftinin dış yöneltmesi
resim uzayı
Eşlenik noktalar
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Obje uzayı
Sayfa 9
Resim çiftinin dış yöneltmesi
Bir resim çiftinin dış yöneltmesi 12 parametre ile
tanımlanır ve gerçekleştirilir:
- (Xo, Yo, Zo ,, , ) sol resim
- (Xo, Yo, Zo ,, , ) sağ resim
Bir resim çiftinin dış yöneltmesi iki aşamadan oluşur.
1. Karşılıklı yöneltme (5 parametre)
2. Mutlak yöneltme (7 parametre)
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 10
Karşılıklı Yöneltme (Relative orientation)
Amaç: Stereo model üzerinde aynı detaya ait ışınları
kesiştirmek, yöneltmek.
Sonuç: Lokal bir koordinat sisteminde 3B bir stereo
model oluşturulur
oluşturulur.
Eğer model üzerinde 5 noktada ışınlar kesiştirilirse,
kesiştirilirse
diğer bütün eşlenik noktalardaki ışınlar kesişir ve
model oluşur
oluşur.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 11
Karşılıklı Yöneltme
b
y’
y”
xx’
x”
Model alanı
Eşlenik ışınları kesiştirmek ana amaçtır.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 12
Yatay ve düşey paralaks
Projeksiyon
düzlemi
Karşılıklı yöneltme ile düşey paralaks (py),
Aynalı stereoskop altında ise yatay paralaks (px) giderilir.
giderilir
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 13
Yatay ve düşey paralaks
İki eşlenik izdüşüm ışını (doğrusu) projeksiyon
düzleminde birbirinden ayrılır (DD’).
Bu ayrılma iki şekilde gerçekleşebilir:
- x paralaksı (baz yönünde gerçekleşir ve iki resim
üzerinde x koordinatları farkıdır)
- y paralaksı (y koordinatları farkıdır)
Karşılıklı yöneltme esnasında y paralaksı giderilir.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 14
Karşılıklı yöneltme, neden?
Soru-1: Karşılıklı yöneltme için yer kontrol noktalarına
ihtiyaç var mıdır?
Cevap: Hayır, yer kontrol noktası gerekmez.
Soru-2: Karşılıklı yöneltme nasıl gerçekleştirilir?
Cevap: En az 5 noktada resim koordinatı ölçülür.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 15
Karşılıklı Yöneltme
Bir stereo çift için izdüşüm merkezi ve dönüklükler
olmak
l kü
üzere ttoplam
l
12 bili
bilinmeyen çözülmelidir.
ö ül lidi
(Xo, Yo, Zo ,, , )) soll resim
i
(Xo, Yo, Zo ,, , ) sağ resim
Söz konusu 12 parametre karşılıklı ve mutlak yöneltme
il çözülür.
ile
ö ülü
Mutlak
M
tl k yöneltme
ö lt
ilile arazii kkoordinat
di t sistemine
i t i geçiş
i
sağlanır.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 16
Karşılıklı Yöneltme
Arazi koordinat sistemi:
- Üç öteleme,
- Üç
Ü dönüklük,
- Ölçek faktörü ile tanımlanır.
Karşılıklı yöneltme için ise lokal bir koordinat sistemi
tanımlanır.
Bu koordinat sistemine model koordinat sistemi denir.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 17
Karşılıklı Yöneltme
Karşılıklı yöneltme aşamasında 12 parametreden 7’si
sabitlenir veya keyfi bir değere atanır.
Karşılıklı yöneltme sırasında geri kalan 5 parametre
çözülür.
Karşılıklı yöneltme iki yöntemle yapılabilir:
- Bağımlı karşılıklı yöneltme
- Bağımsız karşılıklı yöneltme.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 18
Bağımlı karşılıklı yöneltme
Bağımlı
ğ
karşılıklı
ş
yyöneltmede 7 p
parametre keyfi
y bir
değere atanır. Bu parametreler;
- Xo1, Yo1, Zo1,1, 1, 1, Xo2 ; 1: sol resim, 2: sağ
resim.
- Yo2, Zo2, 2, 2, 2 ≡ by, bz, 2, 2, 2
parametreleri ise çözülür.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 19
Bağımlı karşılıklı yöneltme
by, bz, r, r ve r belirlenir.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 20
Bağımsız karşılıklı yöneltme
Bağımsız karşılıklı yöneltmede de 7 parametre keyfi bir
değere atanır. Bu parametreler;
- Xo1, Yo1, Zo1,1, Xo2 , Yo2, Zo2; 1: sol resim, 2:
sağ resim
resim.
- 1, 1, 2, 2, 2 parametreleri ise çözülür
çözülür.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 21
Bağımsız karşılıklı yöneltme
l, l, r, r ve r belirlenir.
belirlenir
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 22
Düşey resimlerin karşılıklı yöneltmesi
Bir resim çiftinin karşılıklı yöneltmesi için beş homolog
ışın
ş çiftinin
ç
kesiştirilmesi
ş
gerekir.Diğer
g
ğ bir deyişle
y ş yy
paralaksı 5 noktada giderilir.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 23
Otto v. Gruber Noktaları
Yöneltme noktalarının dağılımı
B ğ
Bağımsız Resim Çiftleri
R i Çif l i
2
1
1
2
Noktalarındaki y‐paralaksı kt l
d ki
l k
2
3 N
4
1
5(6)

09.03.2014
Bağımlı Resim Çiftleri
1
2
3
4
by2
Noktalarındaki y‐paralaksı yp
5(6)
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
2
bz2
2

Sayfa 24
Sayısal Karşılıklı Yöneltme Matematik Modeli
Üç grup eleman:
1- w’ – w”
2- φ’ - φ “ ve bz’ – bz’’
3 ’’ - ’’’’ ve by’
3b ’ – by’’
b ’’
y  ' y  ''
p y  y 2  y1  b  b  b z 
bz 
c
c


h
x y 
y  2 
x y 
y 2
 x d   
d     c  2  d    x d   
d     c 

c
c
c 
c
c


'
y
''
y


 d   



Sadece yöneltme elemanları seçilirse;

x y 
x y 
y 2
p y  y 2  y1   x d    x d   
d  
d     c 
c
c
c

09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı

 d  

Sayfa 25
Çözüm
v  AX  l
1
X  ( A A) A l
T
Q  ( A A)
T
1
T
v v
0 
nu
 i   0 qxx
09.03.2014
T
A: Katsayılar yada dizayn matrisi
Q:Varsyans-kovaryans (kofaktör) matrisi
0
Birim ölçünün karesel ortalama hata
 i Bilinmeyenlerin karesel ortalama hatası
İteratif çözüm yapılır.
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 26
Mutlak Yöneltme (Absolute orientation)
Stereo model
Obje uzayı
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 27
Mutlak Yöneltme
Amaç: Karşılıklı yöneltme sonucunda elde edilen stereo
modelin
d li arazii kkoordinat
di t sistemine
i t i göre
ö dö
dönüklük,
üklük öl
ölçek
k
faktörünü tespit etmek.
Mutlak yöneltme:
- 3 dö
dönüklük,
üklük
- ölçek faktörü,
- 3 öt
öteleme
l
parametreleri
t l i ilile ttanımlanır.
l
Aynı zamanda
A
d mutlak
tl k yöneltme
ö lt
3B b
benzerlik
lik
transformasyonudur.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 28
Mutlak Yöneltme
Z

(X0 Y0 Z0)
y


b
x
Model
Y
X
 X  Xo 
x
Y   Yo   m * R * y 
   
 
 Z   Zo 
z 
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 29
Mutlak Yöneltme – Matematik Model
- Her bir kontrol noktası için üç denklem yazılır
yazılır.
- Mutlak yöneltmede 7 parametrenin çözümü için en az 3 kontrol
noktasına gerek vardır. Bu noktalar 3 adet ful kontrol noktası, 2
adet planimetrik nokta ve 3 yükseklik noktası veya 2 adet ful
kontrol noktası ve 1 yükseklik noktası olabilir.
- Bu noktalar bir doğru boyunca dizilmemelidir.
dizilmemelidir Böyle bir durumda
noktalar arasındaki açılar belirlenemez.
09.03.2014
Fotogrametrik Değ. ve Üretim- Doç. Dr. Fevzi Karslı
Sayfa 30
Download