Curso Básico de Fotogrametria Digital e Sistema LIDAR. Irineu da Silva EESC - USP

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1 Curso Básico de Fotogrmetri Digitl e Sistem LIDAR Irineu d Silv EESC - USP

2 Bses Fundmentis d Fotogrmetri Divisão d fotogrmetri: A fotogrmetri pode ser dividid em 4 áres: Fotogrmetri Geométric; Fotogrmetri Anlógic; Fotogrmetri Anlític; Fotogrmetri Digitl.

3 Fotogrmetri Geométric O que é Fotogrmetri Geométric? A Fotogrmetri Geométric é prte d fotogrmetri que trt dos spectos geométricos do uso de fotogrfis, com finlidde de obter vlores proximdos de comprimentos, lturs e forms. El desconsider o princípio d orientção ds fotos e, em lguns csos, permite o uso de pens um foto. Os vlores geométricos obtidos com o uso ds técnics d Fotogrmetri Geométric são muito menos precisos do que os obtidos com s outrs técnics fotogrmétrics. O termo spectos geométricos contrpõe-se o termo spectos interprettivos > fotogrmetri x fotointerpretção

4 Fotogrmetri Geométric Pr que serve Fotogrmetri Geométric? A Fotogrmetri Geométric pode ser usd nos csos em que se desej obter informções geométrics expedits dos elementos representdos em um foto.

5 Fotogrmetri Geométric Algums relções importntes: Escl - definição Um escl é definid como sendo relção constnte entre o tmnho de um imgem (i) e o tmnho rel do objeto que está sendo representdo (o). Ou sej, E imgem objeto i o

6 Fotogrmetri Geométric - Escl El é representd por um frção do tipo E 1 M Onde, M é denomindo módulo d escl. Diz-se que um escl é pequen qundo o vlor de M é grnde e vicevers.

7 Fotogrmetri Geométric - Escl Ds relções nteriores tem-se: de onde, Objeto(o) = tmnho d Imgem (i) multiplicdo pelo módulo (M) d escl

8 Fotogrmetri Geométric - Escl A escl médi de um foto: Se um foto for considerd como um imgem verticl verddeir, ou sej, obtid com o eixo verticl d câmr n posição verticl, pode-se clculr um escl médi pr ess foto. Notr que imgem verticl verddeir é pens um proximção, já que dificilmente el pode ser obtid n prátic.

9 Fotogrmetri Geométric - Escl Pr um Foto Verticl o f = Distânci focl d câmr ére H = Altur do vôo H b f h = Altitude médi do linhmento AB E Exemplo: f = mm f H h Altur do vôo = 3 m A B Altitude do linhmento AB = 61 m Dtum h,152 E 3 61 E 1:157,

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18 Diferençs entre imgem de um foto e de um mp Um foto é um projeção centrl cônic Um mp é um projeção perpendiculr

19 Deformções de um foto Deformções devido o relevo Deformções devido inclinção d foto Esss deformções, entre outrs, devem ser corrigids pr que um foto poss ser usd pr fornecer informções geométrics.

20 Foto Inclind e Foto Verticl Foto inclind Foto verticl

21 Fotogrmetri Geométric Estereoscopi Estereoscopi Bsei-se n cpcidde humn de detectr lterções nos ângulos prláticos e determinr ssim diferençs em profundiddes. f 1 f 2

22 O Vôo Fotogrmétrico com imgens de qudro Linh de Vôo Primeir fix Segund fix 1% 3% Min 6%

23 A Foto Aére Brnco e preto

24 A Foto Aére - Colorid

25 A Foto Aére Infr vermelho

26 Fotogrmetri Geométric Prlxe 5. Prlxe Dá-se o nome de prlxe o deslocmento reltivo virtul de um ponto imgem em dus fotos djcentes, como indicdo n figur bixo. b b Foto Esquerd Foto Direit b b Deslocmento prente - prlxe Aprtir d medição desse deslocmento reltivo prente é possível estimr diferenç de ltitude entre dois pontos.

27 Fotogrmetri Geométric Prlxe (cont...) A condição necessári pr que se poss ver confortvelmente estereoscopi é que s linhs que ligm os pontos homólogos sejm prlels à linh de vôo, ou sej, não hj prlxe em y. y x

28 Deslocmento d mrc flutunte A mrc flutunte:

29 Fotogrmetri Geométric Brr de prlxe A medição d prlxe pode ser feit usndo um instrumento denomindo brr de prlxe. A prtir do uso desse instrumento é possível clculr diferenç de ltitude entre dois pontos, como indicdo bixo. h p h g b p Onde, h = Diferenç de ltitude que se desej clculr b = Foto bse (distânci entre o centro de um foto e imgem do centro d outr foto n primeir p = Diferenç de prlxe deslocmento prente h g = Altur do vôo cim do terreno

30 Fotogrmetri Geométric Brr de prlxe Dispositivos mecânicos pr se obter visão estereoscópic Estereoscópio de espelho Estereoscópio de bolso

31 Modelo Mtemático d Fotogrmetri Modelo mtemático bsedo n geometri projetiv. Suposições: 1. Objeto invriável durnte tomd d foto; 2. Objeto composto de um conjunto de pontos no espço; 3. Objeto reproduzido em dus ou mis imgens.

32 Modelo Mtemático d Fotogrmetri O modelo mtemático consider que relção entre um ponto objeto, no terreno, e o seu homólogo, n imgem, é um perpectiv centrl, cujos elementos principis são: 1. Imgem Pln; 2. Centro de projeção; 3. Feixe de rios espciis.

33 Projeção centrl Elementos do modelo P FC PP M O = Centro de Projeção (Xo,Yo,o) PP = Ponto principl (, ) c = Distânci principl clibrd FC = Centro fiducil (,) P = Imgem do Ponto P (, ) P = Ponto Objeto (X,Y,), = Coordends d imgem X,Y, = Coordends do terreno

34 Projeção centrl Equções de colineridde c c X X ) ( Y Y X X Y Y X X c Y Y X X Y Y X X c c c Y Y ) ( (Eq-2) (Eq-1) Exemplo!!

35 Projeção centrl Equções de colineridde (cont...) Ds equções Eq-1 e Eq-2:, e c - são prâmetros disponibilizdos pelo fbricnte d câmer ére (ddos pelo certificdo de clibrção d câmer);, - são s coordends medids n imgem (coordends imgem) X, Y, - são s coordends espciis do centro de projeção (dds pelo GPS);,, - são os ângulos de rotção d foto em relção o sistem de coordends terrestre (clculdos prtir do sistem inercil instldo no vião);, - são s distorções d imgem devido : - distorção d lente; - distorção do filme (no cso de imgens nlógics); - refrção tmosféric, e - curvtur d Terr.

36 Projeção centrl Equções de colineridde (cont...) A equção Eq-1 mostr que pr cd ponto objeto de coordends X,Y, existe um ponto imgem correspondente de coordends, Y Y X X Y Y X X c Y Y X X Y Y X X c

37 Projeção centrl Equções de colineridde (cont...) A equção Eq-2 mostr que pr cd ponto imgem existem infinitos pontos objetos, devido existênci d coordend no ldo direito ds equções. X Y X Y ( ( ) ) c c c c Isso mostr que é impossível reconstruir o espço objeto prtir de pens um foto. É necessário ter um segund foto dos mesmos objetos ou conhecer coordend. Por isso é que se trblh com modelos esteroscópicos onde se tem possibilidde de clculr coordend.

38 O voo com suporte GPS

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