سبد خرید
0

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

توليد عکسهای هوايي اورتو در نرم افزار Geomatica به صورت گام به گام و عملی

1) توليد عکسهای هوايي اورتو

جهت تولید عکسهای هوايي اورتو ابتدا ماژول Ortho Engine را در Toolbar نرم افزار Geomaticaانتخاب کنيد.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

 

1-1) ساخت فايل پروژه

از روي منوی File گزينه New را انتخاب کنيد.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

پنجره اي مانند شكل زير ايجاد مي گردد.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

در قسمت File Name مسير و نام فايل پروژه را انتخاب کنيد. در قسمت Name عنوان پروژه (كه مي خواهيد روي صفحه نمايش داده شود) را تعيين کنيد. در قسمت Math Modeling Method مدل رياضي مورد نظر را انتخاب کنيد كه در مورد اورتو کردن عکسهای هوايي، گزينهAerial Photography انتخاب مي شود.

اين مدل، مدلی rigorous بر مبنای هندسه دوربين است. در اين مدل خطاهای ناشی از تغيير زمين و اعوجاجات موجود در دوربين مورد تصحيح قرار مي گيرند. اعوجاجات دوربين شامل انحنای عدسی، فاصله کانونی، اثرات پرسپکتيو و موقعيت و جهت دوربين مي باشد.در واقع مدل محاسبه شده موقعيت و جهت دوربين را در لحظه عکسبرداری محاسبه مي کند. در صورت داشتن قسمتی از يک عکس يا تصوير تصحيح هندسی شده يا در صورت عدم در اختيار داشتن اطلاعات کاليبراسيون دوربين نبايد از اين روش استفاده نمود.

در قسمت Option نوع دوربين و نوع روش مورد استفاده برای توجيه خارجی عکس ها بايد وارد شود كه در مورد نوع دوربين دو گزينه Standard Aerial Camera و Digital/Video بسته به نوع دوربين انتخاب مي شود. در مورد عکسهای معمول هوايي که پس از تهيه، مورد اسکن قرار مي گيرند، گزينه Standard Aerial Camera و در مورد تصاوير حاصل از دوربينهای رقومي يا ويديويي گزينه Digital/Videoرا انتخاب کنيد. در مورد گزينه اول لازم است ذکر شود که اين تصاوير بايد دارای فيدوشيال مارک باشند و گزارش کاليبراسيون دوربين آنها در دسترس باشد. گزارش کاليبراسيون دوربين شامل اطلاعاتی مثل فاصله کانونی، مختصات فيدوشيال مارکها و پارامترهای اعوجاج شعاعی عدسی مي باشد. گزينه دوم در مواقعی استفاده مي شود که تصاوير با استفاده از CCD توليد شده باشند. معمولا اين تصاوير گزارش کاليبراسيون دوربين ندارند اما شرکتهايي که سرويس های کاليبراسيون را برای دوربينهای هوايي استاندارد ايجاد مي کنند مي توانند براي اين دوربينها نيز سرويس کاليبراسيون تهيه کنند. کمترين اطلاعات مورد نياز برای چنين دوربينهايي، فاصله کانونی و chip size است که اولی هنگامي که عدسی تنظيم مي شود و دومی توسط سازندگان دوربين تعيين مي شود.

به منظور انجام توجيه خارجی با استفاده از نقاط کنترل و گرهی گزينه Compute from GCPs & Tie Points و در صورت موجود بودن عوامل توجيه گزينه User input را انتخاب کنيد. بعضي از هواپيماها با دستگاههای GPS و INS تجهيز شده اند که در آنها عوامل توجيه خارجی دوربين به طور مستقيم روی هواپيما تعيين مي شود. در اين موارد که عوامل توجيه خارجی دوربين معلوم هستند اين مقادير مستقيما وارد نرم افزار مي شود. مي توان اين مقادير را به عنوان مقادير صحيح پذيرفت و يا از نقاط کنترل زميني و گرهي برای بهبود بخشيدن آنها استفاده نمود. هم چنين در صورتی که مثلث بندی از قبل و يا با استفاده از نرم افزار های ديگر مثلث بندی روی چنين پروژه ای انجام شده باشد و المانهای توجيه خارجی معلوم باشند نيز مي توان از آنها در اين مورد استفاده نمود.

سپس گزينه Accept را انتخاب کنيد.

لازم به ذکر است که در صورتی که گزينه Compute from GCPs & Tie Points انتخاب شده باشد نيز مي توان داده های GPS/INS را در قسمت data input با دکمه import GPS/INS or exterior orientation data from file در پنجره Import GPS/INS data from text file وارد نمود. اما در صورتی که User input انتخاب شده باشد، پنجره فوق با عنوان Import Exterior Orientation Data from Text File ظاهر خواهد شد.

1-2) معرفی سيستم مختصات و بيضوی

 

پنجره زير به منظور معرفی سيستم مختصات پروژه پس از Accept پنجره فوق باز مي شود. در غير اين صورت از منوی اصلی ortho engine مي توان گزينه Set The Projection را انتخاب نمود. در اين مرحله سيستم مختصات و بيضوی مورد نظر برای تصاوير اورتوی نهايي در قسمت Output Projection و همچنين ابعاد پيكسل خروجي بر حسب متر در قسمتOutput Pixel Spacing انتخاب مي گردد. اين مقدار بستگی به مقياس در نظر گرفته شده برای فايل های نهايي دارد. بسته به مقياس و قدرت تفکيکي که بر حسب مقياس تعيين شده و عکس طبق آن اسکن شده است ميتوان اين مقدار را محاسبه کرد. مثلا زماني که عکس خام دارای مقياس 1:40000 است و لازم است که تصاوير يا موزائيک خروجی دارای مقياس 1:20000 باشند قدرت تفکيک عکسها برای اسکن طبق استاندارد حدود 42 ميکرون خواهد بود. برای تعيين اندازه پيکسل خروجی کافی است 42 ميکرون در 20000 ضرب شود. يعني اندازه پيکسل خروجی برابر 0.84 متر خواهد بود.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

پس از وارد كردن سيستم مختصات و بيضوی فايل خروجي دکمه Set GCP Projection based on Output Projection را فشار دهيد تا سيستم مختصات و بيضوی نقاط کنترل با فايل خروجي يکسان شود. در صورتی که سيستم مختصات و بيضوی نقاط کنترل متفاوت از فايل خروجي باشد، در اين قسمت مي توان آنرا وارد نمود.

سپس Accept را انتخاب کنيد.

1-3) تنظيم پارامتر های كاليبراسيون دوربين

پنجره Standard Aerial Camera Calibration Information به منظور معرفی پارامترهای کاليبراسيون دوربين، پس از Accept پنجره مرحله قبل به صورت خودکار باز مي شود. در غير اين صورت از منوی اصلی Ortho Engine مي توان گزينه Set Camera Calibration را انتخاب نمود.

1-3-1) نکاتی در مورد پارامتر های كاليبراسيون دوربين

داده های کاليبراسيون دوربين به منظور تعيين وتصحيح اعوجاجات موجود در عکس بر اثر انحنای عدسی، فاصله کانوني و اثرات پرسپکتيو استفاده مي شوند. اين اطلاعات برای محاسبه پارامتر های توجيه داخلی که ارتباط ميان فيلم و هواپيما يا وضعيت داخلی دوربين را تعيين مي کنند به کار مي روند. اطلاعات کاليبراسيون شامل فاصله کانوني، جا به جايي نقطه اصلی، پارامترهای اعوجاج شعاعی و غير شعاعی دوربين، مقياس عکس، شعاع زمين، مختصات فيدوشيال مارکها مي باشد.

فاصله کانونی حتما بايد به صورت دقيق در پروژه وارد شود. زيرا فاصله کانونی غير دقيق اعوجاجات ناخواسته ای را در پروژه وارد مي کند. جابه جايي نقطه اصلي معمولا جزو گزارش کاليبراسيون دوربين ذکر مي شود اما واردکردن آن اصطلاحا optional است يعني وارد نکردن آن تاثير قابل توجهی در پروژه نخواهد داشت.

از آنجا که مقدار اعوجاج شعاعي دوربين مقداری حدود يک تا دو ميکرون است، که معمولا از قدرت تفکيک اسکن کمتر است، وارد کردن آن تنها باعث افزايش زمان پردازش مي شود در حالي که روی نتيجه اصلي تاثير کمي مي گذارد. يعني وارد کردن اعوجاجات شعاعی و هم چنين غير شعاعی optional است و حتی مقادير آنها ممکن است در گزارش کاليبراسيون وجود نداشته باشد. البته پيشنهاد مي شود که مقادير اعوجاج شعاعی و غير شعاعی برای دوربين های رقومي وارد شود، چون اين دوربينها و عدسيهای آنها اغلب به دقيقی دوربين های فتو گرامتری استاندارد نيستند و اعوجاجات شعاعی و غير شعاعی آنها بيشتر است.

وارد کردن مقدار مقياس عکس نيز optional است مگر آنکه کاربر بخواهد مشاهدات GPS/INS را وارد کند. وارد کردن اشتباه مقياس، باعث اشتباه شدن محاسبات مدل رياضی (Bundle Adjustment) خواهد شد.

منظور از شعاع زمين، شعاع انحنای زمين در محل انجام پروژه است. اين پارامتر optional است زيرا عکسهای هوايي معمولا دارای مقياس های بزرگ (مثلا1:8000) هستند و در اين مقياس ها خطای ناشی از شعاع زمين ناچيز و قابل چشم پوشی مي باشد. تصحيح شعاع زمين تنها برای عکسهای کوچک مقياس تر از 1:20000 لازم است.

مقادير مختصات فيدوشيال مارکها که برای تعيين و محاسبه سيستم مختصات عکسی استفاده مي شوند، پارامترهای اجباری برای عکسهای هوايي استاندارد هستند. اگر مختصات کاليبره آنها در دسترس نباشد، مي توان مختصات را با اندازه گيری فاصله بين فيدوشيال مارکها روی پرينت کاغذی يا دياپوزتيو تعيين نمود. در صورتي که کل عکس اسکن نشده باشد، مي توان از گوشه های عکس (exposure) نه گوشه های فايل يا کاغذ به عنوان فيدوشيال مارکها استفاده نمود.

از آنجا که تصاوير گرفته شده با دوربين های رقومي يا ويديويي فيدوشيال مارک ندارند، در مورد اين تصاوير از مقادير chip size و y-factor برای تعين هندسه دوربين استفاده مي شود. chip size اندازه فيزيکي CCD در اين دوربينها است. بيشتر دوربين ها cell های سنسور مربعی شکل دارند اما بعضی (بخصوص دوربينهای ويديويي) ممکن است cell های سنسور مستطيلي داشته باشند. y-factorنسبت بين اندازه های هر cell سنسور در راستای افق و قائم استو زماني که CCD مربعی نيست استفاده مي شود. با استفاده از اين دو معيار، تصاوير ويديويي يا رقومي به صورت اتوماتيک تبديل به سيستم مختصات عکسی مربعی نرماليزه مي شوند. در اين حالت تصوير ميتواند در حين محاسبه مدل رياضي Bundle Adjustment به همان روش دوربين هوايي استاندارد مورد پردازش قرار گيرد.

در پنجره Standard Aerial Camera Calibration Information، اطلاعات مربوط به كاليبراسيون دوربين را بايد وارد نمود. اطلاعاتي نظير فاصله كانوني(Focal Length) ، مقياس عكس (Photo Scale)، شعاع كره زمين (Earth Radius)، ضرايب معادله اعوجاجات عدسی (در صورت وجود) و هم چنين مختصات فيدوشال مارك ها در اين قسمت وارد مي شود.

در مورد اعوجاجات شعاعی اين نکته قابل ذکر است که اين پارامتر يا به صورت ضرايب يک چند جمله اي و يا به صورت يک جدول در گزارش کاليبراسيون آورده شده است. در حالت اول مقادير R0 تا R7 در پنجره زير وارد مي شود و در حالت دوم با زدن دکمه Compute from Table مقادير اعوجاج مطابق فاصله از مرکز عکس وارد مي شوند. در هر دو مورد اعوجاج شعاعی و غير شعاعی در صورتي که مقادير در دسترس نباشد دکمه No Distortion را فشار دهيد.

مختصات فيدوشال مارك ها با توجه به گزارش کاليبراسيون به سه صورت: تمام فيدوشال ماركها (Edge-corner)، فيدوشال ماركهاي كناري (corner) و فيدوشال ماركهاي مياني(Edge) قابل ورود به پروژه است. که مطابق آن در قسمت Position حالت مناسب انتخاب شده و مختصات آنها وارد مي شود. در صورتي که مختصات کاليبره آنها در دسترس نباشد، مي توان فاصله اندازه گيری شده بين فيدوشيال مارکها روی پرينت کاغذی يا دياپوزتيو را وارد نمود.

پس از وارد کردن موارد فوق دکمهAccept را انتخاب کنيد.

در شكل زير نمونه اي از ورود پارامترهای كاليبراسيون دوربين آورده شده است.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

1-4) ورود داده ها

از قسمتProcessing Step گزينه Data Input را انتخاب کنيد.

در پروژه های دارای حجم زيادی از تصاوير، پيشنهاد مي شود که فيدوشيال مارکها و نقاط کنترل زميني برای تعداد محدودی تصوير (تا 5 تصوير) وارد شود، bundle adjustment وکامل شود و قبل از ادامه کار، خطاها کنترل شود. با اين کار مشخص کردن نقاط نامناسب روی تعداد کمي نقطه راحت تر از کل تصاوير است.

در مورد عکسهای قرار گرفته در چندين باند متوالی، بهتر است ابتدا 5 الی 6 عکس وارد پروژه شود و پس از آنکه همه مراحل روی آن ها انجام شد، عکسهای بعد را يکي يکي وارد نمود. به اين صورت کشف و اصلاح خطاها راحت تر انجام مي گيرد.

برای ورود عکسها به پروژهOpen a new or existing photo را انتخاب کنيد. سپس گزينه New photo را انتخاب نموده و عكسهای مورد نظر را انتخاب کنيد. برای باز کردن عکسها پس از انتخاب نام عکس در پنجره، گزينه Quick Open& Close را انتخاب کنيد.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

 

1-5) توجيه داخلي

 

در اين مرحله با انتخابCollect Fiducial Marks براي هر عكس، مرکز فيدوشال ماركها انتخاب شده و بر روی پنجره Fiducial Mark Collection بر اساس آنکه کدام فيدوشال مارك انتخاب شده، در جلوی گزينه مورد نظر دکمه Set فشرده مي شود.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

به عنوان مثال در تصوير فوق فيدوشال مارك بالا سمت راست مد نظر ميباشد که بايد دکمه Set در مقابل گزينه Top Right فشرده شود.

برای تعيين مکان فيدوشال مارکها مي توان از جهت عکس اسکن شده چشم پوشی کرد و موقعيت آنها را به صورتی که در تصوير روی صفحه نمايش قرار گرفته اند، مشخص نمود. نرم افزار به صورت اتوماتيک پارامترهايش را برای محاسبه توجيه عکس اسکن شده نسبت به توجيه دوربين تخمين مي زند.

در قسمت Calibration Edge موقعيت نوار داده (اطلاعاتي که در حاشيه فيلم دوربين ثبت شده اند.) چنانچه در تصوير روی صفحه نمايش ظاهر شده است انتخاب کنيد. از آنجا که در کاليبراسيون دوربين فرض مي شود که نوار داده در سمت چپ تصوير قرار گرفته است، نرم افزار اختلاف را در صورت وجود جبران مي کند. اما برای راحتی کار توصيه مي شود دو عکس مجاور طوری کنار هم قرار گيرند که منطقه پوشش آنها در جهت پرواز قرار گيرد. در صورتی که عکسهای مجاور چنين وضعيتی نداشتند مي توان در نرم افزاری مثل photoshop عکسها را طوری چرخاند که در چنين موقعيتی قرار گيرند. اين کار باعث مي شود که جهت قرار گرفتن عکسها با جهت پرواز يکي شده و از آنجا که معمولا باندهای پرواز شرقی – غربی هستند عکسها به سمت شمال توجيه مي شوند و يافتن نقاط کنترل و گرهی در آنها راحت تر خواهد بود. البته مي توان در خود نرم افزار اين کار را انجام داد. در قسمت Processing Steps/Data Input/Change Photo Orientation، با معرفی مسير فايل يا فايل های خروجي، نام فايل يا فايل های ورودی و تعيين ميزان چرخش، عکسها چرخانده شده و مطابق آن نقاط کنترل و گرهی، فيدوشال مارکها و بقيه موارد تغيير مي کنند تا با وضعيت جديد مطابقت داشته باشند. البته به نظر مي رسد انجام اين کار در photoshop راحت تر و سريع تر صورت مي گيرد.

پس از اين کار و با ورود عکسها به پروژه، در قسمت Calibration Edge موقعيت نوار داده، بايد آن طور که ديده مي شود، وارد شود. اگر عکس طوری اسکن شده باشد که نوار داده در آن قرار نگرفته باشد، لازم است دياپوزتيو اوليه يا عکس را مطابق عکس اسکن شده طوری چرخانده شود تا محل نوار داده مشخص شود. شکل زير موقعيت نوار داده را در يک عکس نشان مي دهد.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

پس از تعيين محل فيدوشيال مارکها، مقدار خطا در قسمت Errors قابل مشاهده است که بهتر است به حدود 5/0 پيکسل برسد. اين خطا در واقع از مقايسه مختصات کاليبره با مقدار اندازه گيري شده توسط نرم افزار از مکانهايي که کاربر معرفی کرده، حاصل شده است. اين خطا بايد کمتر از يک پيکسل باشد مگر در مورد تصاويری که با قدرت تفکيک خيلی بالا اسکن شده اند. خطای زياد مشخص مي کند که يا مختصات کاليبره شده به درستی وارد نشده است و يا محل فيدوشال مارکها در تصوير به درستی تعيين نشده است.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

1-5-1) جمع آوری فيدوشال مارکها به صورت اتوماتيک

بعد از جمع آوری فيدوشال مارکها به صورت دستی برای يک تصوير، نرم افزار مي تواند با استفاه از تناظر يابي، فيدوشال مارکها را برای بقيه تصاوير موجود در پروژه جمع آوری کند. برای اين کار مي توان همه عکسها را به پروژه اضافه کرد و به صورت دستی فيدوشال مارکهای يک تصوير را وارد نمود. هنگامی که خطای به دست آمده مناسب باشد، دکمه Auto Fidocial Mark را بزنيد. در پنجره سوالی که باز مي شود، اين سوال پرسيده شده که آيا مي خواهيد عکسها را با فيدوشال مارکها overwrite کنيد؟ با جواب yes محل فيدوشال مارکها روی همه تصاوير با استفاده از تناظر يابي تعيين مي شود. ولی جواب no اين کار را تنها برای تصاوير بدون فيدوشال مارک انجام مي دهد. برای تحقيق دقت فيدوشال مارکها مي توان تک تک عکسها را باز کرده و محل و باقيمانده های آنها را کنترل نمود و يا گزارشی که در فايل fiducial.rpt (در محلی که پروژه ذخيره شده ايجاد مي شود) آمده است را بررسی کرد.

با استفاده از Ortho Engine مي توان پنجره ای روی عکسها يا تصاوير مشخص نمود که نرم افزار تنها اين منطقه را مورد پردازش قرار دهد. اين کار باعث مي شود عمليات سريعتر و در محدوده کوچکتری انجام شود. هم چنين مي توان از اين روش برای حذف نوار داده و يا فيدوشال مارکهای روی عکس استفاده نمود. به اين منظور پس از باز کردن تصويرProcessing Steps/Data Input/Define Clip Region را انتخاب کنيد و محدوده مورد نظر را که با کادر قرمز رنگي نمايش داده شده است را با مختصات تصويري يا با ترسيم کردن آن مشخص کنيد.

بهتر است در اين مرحله فايل پروژه را با استفاده از گزينه save در منوي File ذخيره نماييد.

1-6) جمع آوري نقاط كنترل زميني و گرهی

 

در قسمتProcessing Step گزينه GCP/TP Collection را انتخاب کنيد. در مواقعی که يافتن نقاط کنترل به علت تفاوت زماني زياد بين عکس و نقشه يا کلا بين عکس و منبع نقاط کنترل زياد باشد، بهتر است که ابتدا بين عکسها نقاط گرهی گرفته شود. برای اين منظور دو عکس که با هم همپوشانی دارند (دو عکس پشت سر هم) را باز کنيد.

1-6-1) نکاتي در مورد جمع آوری نقاط كنترل زميني و گرهی

نقاط گرهی، عوارضی هستند که هر يک به وضوح در دو عکس يا بيشتر قابل تشخيص مي باشد. اين نقاط مختصات زميني معيني ندارند اما مي توان از آنها برای گسترش کنترل زميني روی مناطق فاقد نقطه کنترل استفاده نمود. نقاط گرهی تنها در مدلهای rigorous مثل مدل عکس هوايي و مدل مداری ماهواره قابل استفاده هستند. اين نقاط مشخص مي کنند که تصاوير در پروژه مورد نظر به چه صورت به يگديگر مرتبط هستند. در مدل رياضی عکس هوايي معمولا نقاط گرهی به صورت الگوی شناخته شده 3*3 مطابق شکل زير در نظر گرفته مي شوند. از آنجا که عکسها حداقل دارای 60% پوشش عرضی و 20% پوشش طولی مي باشند، مي توان از اين الگو برای اتصال 6 عکس به يکديگر استفاده نمود. به اين ترتيب هر عکس دارای 9 نقطه گرهی خواهد بود و يک نقطه وجود خواهد داشت که در هر 6 عکس مشترک باشد. اما در حالتي که از تصاوير به صورت يک در ميان استفاده شود و يا پوشش عکسها کمتر از 60% باشد، مي توان 8 نقطه را برای هر عکس در نظر گرفت. در اين حالت مي توان 4 عکس را به يکديگر متصل نمود.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

در پروژه هاييکه از تصاوير ماهواره ای استفاده مي شود، تعداد تصاوير معمولا کمتر است و پوشش بين تصاوير غير قابل پيش بيني است. در چنين مواقعی در هر جايي که پوشش بين تصاوير اتفاق افتاده باشد مي توان نقاط گرهی را در نظر گرفت.

استفاده از نقاط گرهی در محاسبه مدل رياضی، کاربر را از دستيابی به بهترين نتيجه، نه تنها برای يک تصوير منفرد، بلکه در تمام تصاوير که به صورت يک مجموعه واحد در آمده اند مطمئن مي سازد.

در مورد گرفتن مناسبترين نقاط گرهی و کنترل همان مواردی که در مورد نقاط کنترل در قسمتهای قبل ذکر شد، بايد مورد توجه قرار گيرد. اما ذکر اين نکته ضروری است که بهتر است نقاط کنترل را در مناطق پوشش تصاوير انتخاب کنيد. اتنخاب نقاط با مختصات زميني يکسان در دو يا چند تصوير به افزايش دقت مدل کمک مي کند.

برای صرف وقت کمتر مي توان همه تصاويری که دارای منطقه مشترک مي باشند را همزمان باز کرد و نقاط گرهی و کنترل مشترک را برای همه آنها به وسيله انتخاب عارضه در هر تصوير و فشردن دکمه Use Point، تعيين نمود.

تمام پنجره هايي که برای جمع آوری و ثبت نقاط کنترل و گرهی باز مي شوند، دارای دو گزينه Auto Locate وBundle Update مي باشند.

از Auto Locate مي توان برای سرعت دادن به عمليات استفاده نمود. زيرا نرم افزار مي تواند همينکه اطلاعات کافی برای محاسبه مدل رياضی داشته باشد، موقعيت نقطه را به صورت اتوماتيک تخمين بزند. منظور از اطلاعات کافی برای تصاوير ماهواره ای، داده های مداری، و برای عکس های هوايي، داده های GPS/INS يا حداقل سه يا چهار نقطه کنترل در پروژه و يا سه نقطه گرهی در هر تصوير است تا Auto Locate بتواند کار کند.

هنگامي که تيک گزينه Bundle Update زده شود، نرم افزارbundle adjustment  را به محض اضافه کردن هر نقطه به پروژه انجام مي دهد. اين کار (با استفاده از باقيمانده های نمايش داده شده برای نقاط)، کمک مي کند تا تعيين شود نقطه ای که در نظر گرفته شده به قدر کافی برای پروژه مناسب است يا نه.

مورد ديگری که در تمام پنجره های نقاط ديده مي شود، علامتي به صورت -/+ در مقابل مختصات های وارد شده مي باشد. در اين قسمتها بايد خطای تخمين زده شده برای هر مختصات را وارد کنيد. می توان خطای تخميني در محل مختصات تصويري را متناظر با توانايي کاربر در تشخيص دقيق يک عارضه تغيير داد. برای مثال اگر تصويري با قدرت تفکيک پايين مورد نظر است احتمالا مي توان تنها تا نزديکترين پيکسل به نقطه مورد نظر، اندازه گيري را انجام داد. اگر تصويری مورد استفاده است که فشرده سازی شده يا به صورت نادقيقي اسکن شده است، مي توان تا نزديکترين دو پيکسل به آن، اندازه گيري نمود. حتی اگر يک پيکسل را به نزديکترين پيکسل شناسايي کنيد، مختصات ممکن است تا چندين متر دقيق باشد. در مورد خطای تخميني در محل مختصات زميني مقدار خطای مختصات زميني وارد شده را وارد کنيد.

1-6-2) جمع آوري نقاط گرهی به صورت دستي

گزينه Manually collect tie points را انتخاب نماييد. سپس دو عکس که با هم همپوشانی دارند را در کنار هم قرار داده و در منطقه مشترک بين عکسها عوارض متناظر را پيدا نموده و سپس ايکن Use Point را در هر دو عکس انتخاب نماييد. برای وارد کردن ارتفاع نقطه مي توان به دو روش عمل نمود. در پنجره Tie Point Collection در قسمت Auxiliary Information با انتخاب DEM مربوط به منطقه، پس از انتخاب هر زوج نقطه، ارتفاع نقطه گرهی به صورت اتوماتيک از DEM استخراج شده و در محاسبات در نظر گرفته مي شود. هم چنين ميتوان با روشن نمودن تيک گزينه Elevation، مقدار عددی ارتفاع نقطه را به صورت دستی وارد کرد. در صورتي که هر دو مورد فوق رعايت شود، نرم افزار تلاش مي کند که ارتفاع را از DEMاستخراج کند. اگر هيچ ارتفاعی برای نقطه مورد نظر از DEM به دست نيامد، ارتفاع وارد شده برای نقطه در نظر گرفته مي شود.

دکمه Accept را فشار دهيد.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

پس از آنکه بين تمام عکسها نقاط گرهی گرفته شد، با زدن دکمه Close پنجره بسته ميشود.

1-6-3) جمع آوری نقاط گرهی به صورت اتوماتيک

نرم افزار مي تواند با بهره گيری از روشهای تناظر يابي (correlation) تصوير، به صورت اتوماتيک اين نقاط را شناسايي و تعيين کند. بدين منظور برای يافتن عوارض متناظر در منطقه پوشش دو تصوير يا بيشتر، از يک روش درختی با استفاده از يک پنجره متحرک با شعاع جستجوی معين، استفاده مي کند. مقدار اين شعاع جستجو به صورت پيش فرض در نرم افزار معادل 100 در نظر گرفته شده است. اما بسته به قدرت تفکيک تصوير و يا دقت مدل رياضی، اين مقدار ممکن است تغيير داده شود. مثلا اگر قدرت تفکيک تصوير 1,0 متر و دقت تقريبی مدل 15 متر باشد، عارضه ای که نرم افزار برای تناظريابی آن تلاش مي کند، ممکن است تا 150 پيکسل با موقعيت تخمين زده شده برای آن فاصله داشته باشد. بنابراين در صورتی که در تعيين نقاط گرهی به صورت اتوماتيک نتيجه خوبی حاصل نشد، مي توان اين مقدار شعاع جستجو را گسترش داد. افزايش اين مقدار البته زمان مورد نياز برای اين عمل را افزايش مي دهد.

برای جمع آوری اتوماتيک نقاط کنترل به ترتيب زير عمل کنيد.

در پنجره Ortho Engine در ليست Processing Step، گزينه GCP/TP collection را انتخاب کنيد. در پنجره Ortho Engine دکمه Automatically collect tie points را کليک کنيد. در زير عنوان Tie Point Distribution Pattern يکي از گزينه های زير را انتخاب کنيد.

با انتخاب گزينه Uniformly over area of each Photo (or Image) نقاط گرهی در سرتاسر تصوير جستجو مي شوند. اين گزينه معمولا برای انتخاب نقاط کنترل با الگوی 3*3 در عکسهای هوايي استفاده مي شود.

گزينه Per Overlapping Area زماني استفاده مي شود که لازم باشد نقاط کنترل تنها در محدوده پوشش دو تصوير جمع آوری شوند. معمولا زماني از اين گزينه استفاده مي شود که عکسهای ماهواره ای مورد نظر باشند يا پوشش تصاوير کمتر از 60% باشد.

در پنجره Automatic Tie Point Collection، در قسمت No. of Tie Points per Area، تعداد نقاط گرهی مورد نياز در هر تصوير يا منطقه پوشش را وارد کنيد.

در قسمتMatching Threshold حداقل مقدار correlation را که لازم است نرم افزار پس از رسيدن به آن جستجو را برای يافتن عارضه متناظر متوقف کند، وارد کنيد. محدوده عددی اين مقدار، بين صفر و يک است.

در قسمت Search Radius، تعداد پيکسل های تعريف کننده شعاع جستجو را وارد کنيد.

در قسمت Approx. Elevation، ارتفاع تقريبی منطقه را وارد کنيد.

هم چنين مي توان از DEM برای استخراج ارتفاعات منطقه بهره گرفت. برای اين کار در قسمت Auxiliary Information، دکمه select را کليک کنيد و مسير DEM ای که منطقه را تحت پوشش قرار مي دهد را وارد کنيد. ارتفاع نقاط به صورت اتوماتيک از DEM استخراج شده و در مدل رياضی شرکت مي کند. در صورتي که هر دو مورد فوق انجام شود، نرم افزار تلاش مي کند که ارتفاع را از DEMاستخراج کند. اگر هيچ ارتفاعی برای نقطه مورد نظر ازDEM به دست نيامد، ارتفاع وارد شده برای نقطه در نظر گرفته مي شود.

در قسمت Photos to Process يا Images to Processدکمه All Photosيا All Images را بفشاريد تا برای همه تصاوير نقاط گرهی جمع آوری شود. در صورتي که لازم باشد نقاط گرهی تنها برای تصاوير خاصی تهيه شوند، دکمه Working Photo يا Working Images را بزنيد تا تصاويری که روی آنها کلمه Working درج شده مورد پردازش قرار بگيرند.

پس از تکميل موارد فوق دکمه Start Auto Tie Point Matching را فشار دهيد.

پس از انجام اين مرحله فايلي با نام autotie.rpt در مسيری که پروژه در آن ذخيره شده ايجاد مي شود که گزارشی از نقاط تهيه شده را در بر دارد.

لازم است پس از تهيه نقاط گرهی به اين روش، نقاط را مورد بازبيني قرار داد تا از ورود هر گونه خطای نرم افزار در پروژه جلوگيري نمود.

1-6-4) جمع آوري نقاط كنترل زميني بوسيله تصوير مختصات دار

برای جمع آوری نقاط کنترل به اين روش، گزينه Collect GCPs from geocoded image را انتخاب کنيد. در اين مرحله ميتوان با استفاده از تصاوير مختصات داری که از منطقه وجود دارد، به جمع آوري نقاط كنترل زميني پرداخت.

براي جمع آوري نقاط كنترل زميني بايستي عوارض مشابه را در عكس خام (بدون مختصات) و تصوير مختصات دار پيدا نمود. سپس گزينه Use as GCP را در پنجره نمايش هر دو عكس انتخاب کنيد. در قسمت Georeferenced Position مختصات x, y نقاط آورده مي شود و با استفاده از DEM منطقه ميتوان ارتفاع نقاط را استخراج نمود. به اين ترتيب كه در قسمت پايين پنجره Auxiliary Information مدل رقومي را معرفي نموده و پس از انتخاب نقطه مورد نظر از ليست نقاط گزينه Extract Elevation را انتخاب نماييد تا ارتفاع نقطه مورد نظر از DEM منطقه استخراج و در قسمت Elev (ارتفاع) ثبت گردد. سپس Accept را انتخاب نماييد.

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

آموزش توليد عکسهای هوايي اورتو

1-6-5) جمع آوري نقاط كنترل زميني بوسيله نقشه های برداري

علاوه بر استفاده از تصاوير مختصات دار به عنوان مبنای نقاط کنترل، مي توان در صورت امکان از نقشه های برداری موجود منطقه استفاده نمود. به خصوص در صورتی که منطقه مانند مناطق شهری دارای عوارض فراوانی باشد. برای اين منظور پس از باز کردن عکس مورد نظر، آيکن Collect GCPs from vectors را انتخاب نماييد.

پنجره اي مانند شكل زير باز مي شود.

براي جمع آوري نقاط كنترل زميني بايستي عوارض مشابه را در عكس و نقشهء برداري پيدا نمود. سپس گزينه Use as GCP را در هر دو پنجره عكس و نقشه انتخاب کنيد و در صفحهGCP Collection در مقابل گزينهDEM دكمه Extract Elevation را فشار دهيد تا ارتفاع نقطه مورد نظر از DEM منطقه استخراج و در قسمت Elev (ارتفاع) ثبت گردد.

سپس Accept را انتخاب نماييد.

توجه کنيد که لازم نيست در تمام عکسها نقطه گرفته شود، فقط سعی می شود نقاط طوری انتخاب شوند که تمام منطقه را بپوشاند به اين صورت که مطابق شکل زير، در ابتدا و انتها و وسط باند ها نقطه كنترل زميني وجود داشته باشد. شکل زير نمونه ای از روش نقطه گيری مناسب در منطقه را نشان مي دهد. علامت دايره نشانگر نقاط کنترل و علامت مثلث نشانگر نقاط گرهی می باشند.

 

پس از اتمام مراحل فوق عکس های ديگر را وارد پروژه کنيد. سعی کنيد پس از اتمام هر باند يا هر سری عکس، ميزان خطاها کنترل و در صورت بروز خطا و يا اشتباه آن را در همان مرحله اصلاح نماييد.

1-7) نمايش طرح کلی پروژه

با استفاده از گزينه ای به نام Overall Layout که در واقع ابزاری برای کنترل کيفيت پروژه است، مي توان موقعيت نسبی عکسها و توزيع نقاط کنترل و گرهی را در پروژه مورد بررسی قرار داد. تصاوير پروژه به وسيله مربعی که در مرکز آن يک علامت بعلاوه وجود دارد و نام تصوير نيز در کنار آن نوشته شده است، نمايش داده مي شوند. اگر اطلاعات وارد شده برای تعيين موقعيت تصاوير نسبت به زمين کافی نباشد، پيغامي از طرف نرم افزار داده مي شود که بيان مي کند تعداد بيشتری نقطه کنترل بايد در منطقه گرفته شود. مطابق جدول زير مي توان به نوع اطلاعات نمايش داده شده توسط اين طرح پي برد.

برای نمايش اين طرح کلی مطابق زير عمل کنيد.

در پنجره Ortho Engine در ليست Processing Step، گزينه GCP/TP collection را انتخاب کنيد. در پنجره Ortho Engine جديد دکمه Display overall image layout را بفشاريد.

در قسمت Overview شماره تصاوير موجود در پروژه ديده مي شود. با کليک روی هر يک ميتوان در طرف مقابل نام تصوير و موقعيت آن نسبت به ديگر تصاوير و توزيع نقاط آنرا ملاحظه کرد. با دوبار کليک روی هر تصوير، مي توان تصوير را باز نموده و مورد بررسی قرار داد. در طرح نمايش داده شده راستای شمال به سمت بالا مي باشد.در صورتي که توزيع يا تعداد نقاط در تصاوير رضايتبخش نباشد مي توان به تصوير مورد نظر مراجعه کرده و توزيع يا تعداد نقاط را تغيير داد.

1-8) گزارش

به منظور تهيه يک گزارش از پروژه در قسمت Processing Step، در قسمت Reports، گزينه Residual Report را انتخاب کنيد تا پنجره ای مانند شکل زير نمايش داده شود.

Residual Report مي تواند اين مساله را تعيين کند که آيا مدل رياضی به قدر کافی خوب محاسبه شده است يا نه. خطاهای باقيمانده نشان داده شده لزوما خطای نقاط کنترل يا گرهی را نمايش نمي دهند بلکه کيفيت کلی مدل رياضی را برآورد مي کنند.

با استفاده از اين پنجره می توان ميزان خطاهای نقاط کنترل و گرهی را مشاهده و در صورت لزوم نقاط را حذف و يا اصلاح نمود. برای اين کار در اين پنجره پس از انتخاب نقطه مورد نظر با زدن دکمه Edit Point تصوير مربوط به نقطه مورد نظر و پنجره نقاط کنترل يا گرهی باز مي شود و مي توان نقطه را به اين وسيله اصلاح نمود. هم چنين با زدن دکمه Delete Point وUndo Delete به ترتيب مي توان نقطه انتخاب شده را پاک کرد و يا آخرين نقطه پاک شده را برگرداند.

با زدن دکمه Print to File مي توان اين گزارش را در يک فايل متني ذخيره نمود. با زدن اين دکمه پنجره ای به صورت زير باز مي شود.

در اين پنجره با زدن دکمه Select مسير فايل متني را وارد کنيد. با زدن دکمه Append گزارش در فايل جديد و با دکمه Overwrite روی يک فايل موجود ذخيره مي شود.

 

1-9) حل مدل رياضي

از گزينهProcessing Step، در قسمت Model Calculations، گزينه Perform bundle adjustment را انتخاب نماييد. پس از حل مدل پنجره اي مانند شكل زير مشاهده مي گردد که نمايشگر انجام شدن مثلث بندی به روش Bundle Adjustment است.

البته با تيک کردن گزينه Bundle Updateدر پنجره GCP Collection در واقع اين مرحله به طور خودکار با افزودن هر نقطه به پروژه انجام مي شود.

Bundle Adjustment در واقع محاسبه يک مدل رياضی rigorous است که طی آن موقعيت و جهت سنجنده در لحظه عکسبرداری که ممکن است هواپيما يا ماهواره باشد، تعيين مي شود. همين که موقعيت و جهت سنجنده تعيين شود مي توان از آن برای محاسبه و تعيين اعوجاجات تصوير استفاده نمود. در مورد عکسهای هوايي موقعيت و جهت هواپيما با 6 پارامتر توجيه خارجی بيان مي شود. در مدل رياضی مداری ماهواره، موقعيت و جهت ماهواره به وسيله ترکيب چندين متغير هندسه تصوير برداری که اثرات موقعيت سکو، سرعت، جهت سنجنده، زمان و زاويه ديد و موارد ديگر است، تعيين مي شود.

bundle adjustment با استفاده از نقاط کنترل و گرهی با دانستن هندسه rigorous سنجنده، بهترين مدل برای همه تصاوير در پروژه به طور همزمان محاسبه مي کند. برای عکسهای هوايي bundle adjustment تنها زماني قابل محاسبه است که حداقل نقاط کنترل و گرهی جمع آوری شده باشند. اما اگر با استفاده از GPS/INS المانهای توجيه خارجی وارد شده باشد، و يا در مورد تصاوير ماهواره ای که داده های مداری ماهواره وارد پروژه مي شود، bundle adjustment بدون نياز به نقطه محاسبه مي شود. اما در اين حالت اخير نقاط به منظور دستيابي به بهترين دقت استفاده مي شوند.

در حالت کلی چه با داشتن حداقل تعداد نقاط يا داشتن المانهایتوجيه خارجی يا داده های مداری، با افزودن به تعداد نقاط کنترل مي توان مدل را اصلاح کرد و به دقتهای بالاتری دست يافت. اما تمام نقاط کنترل مورد استفاده دارای دقت و اعتماد پذيری يکسانی نيستند. از اين رو نرم افزار داده های موجود يعنی نقاط کنترل و گرهی و داده های GPS/INS را به نسبت عکس خطای آنها وزن دار کرده و در مدل استفاده مي کند. به اين ترتيب نقاط کنترل و گرهی دارای بيشترين دقت، مدل را بيشتر تحت تاثير قرار مي دهند و بر عکس.پس استفاده از نقاط کنترل و گرهی بيشتر اگرچه فراوانی داده ها را بالا مي برد اما باعث مي شود نقاط نامناسب روی مدل تاثير زيادی نداشته باشند و راحت تر تشخيص داده شوند.

ذکر اين نکته لازم به نظر مي رسد که در صورتي مي توان به پردازشهای ديگری مثل توليد مدل ارتفاعی رقومی از تصاوير استريو و تهيه تصاوير اورتو پرداخت که موقعيت و جهت سنجنده مطابق نتايج bundle adjustment به بهترين نحو تعيين شود.

1-10) توليد تصوير اورتو

از گزينهProcessing Step، در قسمتOrtho Generation ، گزينه Schedule ortho generation را انتخاب نماييد.

ابتدا در قسمت Available photos عكسهای مورد نظر را انتخاب کرده و عکسها را وارد پنجره پردازش کنيد. سپس در قسمت Ortho Generation Option برای گزينهDEM مدل رقومي منطقه انتخاب مي گردد.

 

با انتخاب عكسها براي پردازش گزينه Generate Ortho روشن شده و با انتخاب آن تصوير اورتو ساخته مي شود.

1-11) موزاييک عکسها

برای اين منظور در قسمت Processing Step، گزينه Mosaic را انتخاب کنيد. با اين کار پنجره ای مانند شکل زير باز مي شود که در سمت راست آن موقعيت عکسهايی که اورتو شده اند نسبت بهم نشان داده شده است. جهت توليد فايل موزاييک در صورتی که مختصات منطقه برای موزائيک معلوم باشد در طرف چپ پنجره، مختصات منطقه را وارد کنيد. در غير اين صورت می توان بر اساس عکسها محدوده مورد نظر را انتخاب نمود. برای اين منظور کليد شيفت را گرفته و در سمت راست پنجره بوسيله کشيدن Mouse محدوده را ترسيم کنيد. سپس آيکنCreate Mosaic File را انتخاب کرده و مسير فايل موزاييک را به آن معرفی و Create را انتخاب کنيد تا فايلی با اين ابعاد ايجاد گردد. در صورتيکه يک فاي خالی در محدوده موزائيک مورد نظر از قبل وجود داشته باشد می توان با فشردن دکمه Select Existing Mosaic File آن را انتخاب نمود.

پيشنهاد مي شود عکسها را به صورت اتوماتيک به هم موزائيک نمود. برای اين منظور ايکن Automatic Mosaicking را انتخاب کنيد تا پنجره زير آشکار شود.

در اين پنجره در قسمت Orthos ليست تمام عکسهای موجود در پروژه آورده شده است و عکسهايي که در منطقه فايل موزا ئيک قرار گرفته اند تيک خورده اند. در قسمت Options در مقابل گزينه Color Balance، با انتخاب گزينه Overlap Area مي توان برای نرم افزار مشخص کرد که در نواحی پوشش بين عکس ها رنگ موزائيک را تعديل کند تا تفاوت رنگي در مرز پوشش تصاوير ايجاد نشود. گزينه های ديگر قابل انتخاب در اين قسمت None و Entire Image است که در اولی هيچ تغيير رنگي در تصاوير ايجاد نمي شود و در دومی کل تصوير، مورد تعديل رنگي قرار مي گيرد. در قسمت Cutline Selection Method با انتخاب گزينه Edge features عکسها از روی عوارض لبه در منطقه پوشش بريده شده و به هم موزائيک مي شوند. در اين قسمت امکان انتخاب گزينه های Minimum Difference برای انخاب مسير cutline در مناطق با کمترين تفاوت رنگي، Minimum Relative Difference برای انتخاب در مناطق با کمترين تفاوت رنگي به طور نسبی و Use Entire Image برای عدم انتخاب cutline و استفاده از کل عکس وجود دارد.

با انتخاب گزينه Generate Mosaic عکسها در فايل مورد نظر به هم موزائيک مي شوند.

 

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

توسط
تومان

تماس با ما

شماره تماس

برگشت به منوی تماس ها

اتصال به واتساپ

برگشت به منوی تماس ها

اتصال به تلگرام

برگشت به منوی تماس ها

برگشت به منوی تماس ها

برگشت به منوی تماس ها

برگشت به منوی تماس ها