FOTO III 2011
Transcript of FOTO III 2011
-
7/22/2019 FOTO III 2011
1/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
Fotogrammetria II
Conf. univ. dr. Vasile Grama
TEMA
Sisteme OPTICE
-
7/22/2019 FOTO III 2011
2/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
2
Sa ne aminitim
Necesar de a cunoaste raspunsurille la intrebarile
1. Defeniti produsele fotogrammetrice
2. Scurte caracteristici ale fotogrammei
3. Prin ce se deosebeste fotograma cu geometrie constanta de cea
cu geometrie dinamica?
4. Ce este mozaicul?5. Ce este fotoplanul?
6. Ce este fotoharta ?
7. Ce reprezinta planul restituit?
8. Ce este orofotoplanul?
9. Care sunt etapele expluatarii fotogrammteruice?
10.Expuneti citeva aspecte ale cartografierii la scara mare-mica.
-
7/22/2019 FOTO III 2011
3/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
Fotogrammetria I
Radiatia Electro-Magnetica (EM)Sisteme opticegeneralizari,Obiectivul fotograficschema de principiuCaracteristici ale obiectivelor
(a) dist anta fo cala f (c)
(b) axa princ ipala
(c) disto rs iun ea lent i le lor
Aberatii ale obictivelor
Subiecte
-
7/22/2019 FOTO III 2011
4/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
Radiatia Electro-Magnetica (EM)
Energia (I)E - reprezinta capacitate de efectuare a unuilucru, care se exprima injoules (J).
Radiatia energieieste energia ce se asociaza curadiatia electromagnetica.
Flux de radiatie ( ) rata de trecere/transfer a energieide la un loc/obict la altul (ex. de la Soare la Pamint).
Fluxul de radiatie se masoara in wat (W) (J/sec). = / t.
Densitatea fluxului de radiatie se masoara in watts pemetru patrat (w/m2).
E /= / A
(A) se refera la areia ocupta de suprafata rezultatntanormala la directie de radiatie.
-
7/22/2019 FOTO III 2011
5/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
Radiatia Electro-Magnetica (EM)
Radiatia Electro-Magnetica (EM)
Lumina zilei o forma,un din multiple forme, de
manifestare a energiei EM
Undele radio, caldura, razele ultraviolete si x-raze suntalte forme ale Radiatiei EM
-
7/22/2019 FOTO III 2011
6/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
Radiatia Electro-Magnetica (EM)
Radiatia EM poate fi considerata ca:get/val de particole (fotoni).
Forma de unde/odulatorie
-
7/22/2019 FOTO III 2011
7/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IIRadiatia Electro-Magnetica (EM)Surse de radiatie EM
Orice obicet ce poseda temperatura mai mare ca 0Kelvin (-273 C) emite radiatie.
Distributia energiei emise de fiecare lungime de unda nueste uniforma.
Distributia energiei emise in diferete regiuni ale spectruluidepinde de temperatura sursei.
Corpul (Materialul) negru are capacitate de absorbtiecompleta a radiatiei ajunse asupra corpului.
-
7/22/2019 FOTO III 2011
8/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IIRadiatia Electro-Magnetica (EM)
SOARELEcea mai cunoscuta si comuna sursa de radiatie
Radiatia solara maxima are loc pe unda spectrului vizibil(max = 0.47m).
46% din energia soarelui se inscrie in in banda lungimii de
unda a luminii vizibile (0.4 - 0.76 m)
-
7/22/2019 FOTO III 2011
9/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IIRadiatia Electro-Magnetica (EM)
Sensori Pasivi(ex, Imagini prin sisteme
Optice)
Sensori Activi (ex, LIDAR& RADAR)
-
7/22/2019 FOTO III 2011
10/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IIRadiatia Electro-Magnetica (EM)
LUMINA ZILEI (spectru VIZIBIL)
Este radiatia cu lungimea de unda in intervalul (0.4m to 0.7 m).
Ea contine portiunile de culori Blue-albastru, Green-verdesi Red-Rosuale spectrului EM.
Acest segment ale spectrului este sensibilizat de ochiul
omenesc si de majoritatea filmelor fotografice la felsensorii pasivi si activi
-
7/22/2019 FOTO III 2011
11/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Bazele opticii
Opticastiinta ce studiaza legile de promovare a luminii
si de formare a imaginii.
Optica se divizeaza in doua ramuri/parti destincte:Optica Geometrica.
Optica Fizica. In optica geometricalumina e considerata ca ungrup/get de raze ce traverseaza mediul in linie dreapta.
razele in interiorul unui grup/flux de raze se considera
paralele
Daca razele de lumina traverseaza paralel, lumina econsiderata collimata.
-
7/22/2019 FOTO III 2011
12/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Bazele opticii
In optica fizicalumina este tratata ca un grup de undeelectromagnetice, in care propagarea luminii este
considerata ca o progresie a acestor unde.
Fiecare din aceste unde se definesc prin amplituda,frecventa si faza proprie.
Daca lumina se propoaga in lungul liniilor convergentesau divergente lumina e considerata convergenta sau
divergenta
-
7/22/2019 FOTO III 2011
13/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISistemele OPTICE
1. Sisteme dioptrice(din greaca: dio prin (travers),optricea vedea), Sisteme compuse din elementerefractive (lenttile, prisme, filtre etc)
2. Sisteme catoptrice (katoptronoglinda). Sistemeformaate din elemente reflective (oglinzi).
3. Sisteme catodioptrice (mixte), Formate din elementerefractive si reflective.
-
7/22/2019 FOTO III 2011
14/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Bazele opticii
Sistemele OPTICE
CERINTE CTRE SISTEME OPTICE:
obinerea caracteristicilor metrici de masurare i decalitate;
reproducerea tuturor punctelor din spaiul obiect nplanul imagine;
respectarea scarii imaginii (stigmatizm).
-
7/22/2019 FOTO III 2011
15/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Camere areofotogrammetrice
CAMERE AEROFOTOGRAMMETRICE I
PRELUAREA FOTOGRAMELOR
Aerofotografierea n scopul obineiii fotogramelor se
efectueaz cu ajutorul unor camereaerofotogrammetrice, optico-mecanice saudigjtale, complexe, ce realizeaz o imagjneriguroas (din punct de vedere geometric i
radiometric), montate pe platforme aeriene sau
satelitare.
-
7/22/2019 FOTO III 2011
16/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Camere areofotogrammetriceCAMERA
AEROFOTOGRAMMETR
IC
Componentele principale ale
unei camere fotoaeriene
Camera fotoaerian este unaparat de fotografiat specialmetric, instalat la bordul uneiplatforme aeriene, destinat
preluarii fotogramelor.n momentul fotografierii axul
obiectivului camerei trebuiesa fie cit mai apropiat de
vertical.
conul obiectivului
Caseta de filmsuspensiastabilizatprin vacuum
obturatorul
S S O C C f
-
7/22/2019 FOTO III 2011
17/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Camere areofotogrammetrice
Partile componente:
Obiectivulelementul principal
al camereideseneazaimaginea optica a obiectului situat
in fata obiectivului pe suprafatamaterialului fotosensibil (film,
senzor) situat in interior la odistanta determinata;Corpul camerei;Caseta de film;
Obturatorul si dispozitivul depunere la punct (focusare);
Camera de fotografiat sefoloseste pentru obtinerea
imaginii fotografice a spatiuluiobiect.
SISTEME OPTICE C f t t i
-
7/22/2019 FOTO III 2011
18/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Camere areofotogrammetrice
Camere fotografice:
Camare (aparate) miniatiura (8x11, 11.5x14.5..) mm;
Aparate (camere) de format mic (24x36) mm;
Aparate (camere) de format mediu (6x9), cm
Aparate (camere) de format mare (9x12, 18x24, 24x24,
30x30) cm
SISTEME OPTICE C f t t i
-
7/22/2019 FOTO III 2011
19/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Camere areofotogrammetrice
Orientarea camerei
Axul camerei - linia perpediculara pe planul imaginii sicare trece prin centrul obictivului (lentilelor).
Pozitia axului, camarei fotogrammetrice poate deriva
trei tipuri de imagini fotografice:Fotografie (fotograma) verticala (nadirala) cuinclinarea sub 3
Imagini usor inclinateimaginea nu cuprindevedere a orizontului
Imahini puternic inclinate imagineacuprinde vederi ale orizontului
SISTEME OPTICE C f t t i
-
7/22/2019 FOTO III 2011
20/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Camere areofotogrammetrice
Verticala (nadirala) usor inclinata puternic inclinata
SISTEME OPTICE bi ti l f t fi
-
7/22/2019 FOTO III 2011
21/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: obiectivul fotografic
Obiectivulelementul principal al camereideseneaza
imaginea optica a obiectului situat in fata obiectivului pesuprafata materialului fotosensibil (film, senzor) situat ininterior la o distanta determinata.
PARTILE COMPONENTE:Lentilesunt corpuri transparente marginite de suprafetecurbe: colecteaza lumina si o focuseaza in planul imagine
Linia ce uneste centrele suprafetelor sferice ale lentilei se
numeste axa optica principala(celelalte sunt secundare).
Lentila CONVERGENTA poate fi considerata cel mai simpluaparat fotografic
Y i Sh
SISTEME OPTICE bi ti l f t fi
-
7/22/2019 FOTO III 2011
22/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: obiectivul fotografic
Diafragma- deschide si permite cantitateanecesara de trecere a luminii
Corpul - asigura buna functionarea a tuturorcomponentelor obiectivului
F ll 2005 Y i Sh
LENTILE
-
7/22/2019 FOTO III 2011
23/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IILENTILE
Lentilaare functia de a colecta razele de lumina sifocusarea lor intr-un punct
Se definesc lentile:
divergente (negative)transforma fluxul de raze intr-
un flux divergent (imprastiat)
Convergente (pozitive)modifica razele divergentede la sursa de lumina catre unflux de raze
convergente.
F ll 2005 Y i Sh
LENTILE
-
7/22/2019 FOTO III 2011
24/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IILENTILE
Lentile pozitive Lentile negative
F ll 2005 Y i Sh
LENTILE
-
7/22/2019 FOTO III 2011
25/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IILENTILE
Mod de formare a imagii
F ll 2005 Yongwei Sheng
LENTILE
-
7/22/2019 FOTO III 2011
26/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IILENTILE
Sistem optic:
orice mecanism ce opereaza cu lumina producindefecte specifice sau dorite.
Axa optica axa ce trece prin focarul anterior si
posterior al sistemului optic.
Plane Principale (H, H`) sunt planele perpendicularepe axa optica este situat astfel ca imaginea pe plane este
unica si pozitiva.
Marirea laterala este raportul dintre imagine simarimea obiectului din spatiu obiect.
Fall 2005 Yongwei Sheng
LENTILE
-
7/22/2019 FOTO III 2011
27/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IILENTILE
Punctele NODALE (principale) (N, N`)sunt punctele
obtinute la intersectia a planelor centrale cu axaoptica.
Punctele FOCALE (F, F`):sunt punctele axiale in care se intilnesc razele delumina dupa trecrea (refractarea) prin corpul lentilei.
Se deosebesc:
Focar principal anteriorsituat in spatiulobiect;
Focar principal posteriorsituat in spatiulImagine
Fall 2005 Yongwei Sheng
LENTILE
-
7/22/2019 FOTO III 2011
28/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IILENTILE
Distanta FOCALA (Focal Length) (f, f`) este distantade la punctul principal (nodal) pina la punctul focar
principal. Se deosebesc:
Distanta focala anterioara
Distanta focala posterioara
Marimea distantei FOCALE depinde de coeficientul de
refractie (n) si de razele de curbura a lentilei (R1 si R2),
se exprima prin expresia:
)11)(1(121 RR
nf
Fall 2005 Yongwei Sheng
LENTILE
-
7/22/2019 FOTO III 2011
29/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IILENTILE
Ecuatia LENTILEI
Ea exprima o legatura intre DISTANTA FOCALA (f),
DISTANTA IMAGINE (s`), si DISTANTA OBIECT SPATIU
1/f = 1/s + 1/s`
Nota:
Cind s atunci s` f.
Simple regului de construire a imaginii
Raza ce traverseaza spatiul ante, paralel cu axa optica seva refrecta astfel ca va intersecta punctul focar posterior.Raza ce trece prin punctul focar anterior, se va refracta pedirectie paralelela cu axa principala.- Raza ce trece prin punctul nodal principal, isi va continuaraspindire liniar
Fall 2005 Yongwei Sheng
LENTILE
-
7/22/2019 FOTO III 2011
30/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IILENTILE
Ecuatia LENTILEI
Inversul dist Focale este egal cu suma inversului distantei
de la spatiul obicet (de zbor)
si a inversului distantei pina la spatiul imagine (dist IMAGINE)
Fall 2005 Yongwei Sheng
LENTILE
-
7/22/2019 FOTO III 2011
31/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IILENTILE
Ex. De formare a imaginii
Fall 2005 Yongwei Sheng
LENTILE
-
7/22/2019 FOTO III 2011
32/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IILENTILE
Caracteristic ecuatiei lentilei pentru CAMEREAEROFOTOGRAMMETRICE
Distanta (s) pina la spatiul obiect se defineste cainaltimea de zbor (h).
Distanta IMAGINEeste numita ca CONSTANTACAMEREI (c).
c = f.
Distanta Obiect este mare comparativ cu distanta focala(f).
s
Fall 2005 Yongwei Sheng
ABERATII ale Obiectivelor
-
7/22/2019 FOTO III 2011
33/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IIABERATII ale Obiectivelor
Aberatii ale LENTILELOR
Imaginile obinute prin intermediul sistemelor opticenu sunt perfecte din motiv c sunt afectate dediverse defecte numite ABERAII.
Ele se exprim prin neclaritatea imaginii precum i
la poziiile deplasate ale punctelor de pe imagini
Fall 2005 Yongwei Sheng
ABERATII ale Obiectivelor
-
7/22/2019 FOTO III 2011
34/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IIa e Ob ect e o
Aberaia de sfericitate se datoreaz curburii feelorlentilei obiectivului i refraciei luminii. Cu ct razelemarginale ce trec prin obiectiv sunt mai deprtate decentrul obiectivului, cu att acestea se intersecteaz n
puncte situate pe axul principal al obiectivului, maiapropiate de centrul acestuia. Secionnd fascicolulemergent cu un plan perpendicular ce trece prin F1,obinem o pat luminoas, mai intens n centru i maipalid spre margini. Corectarea acestei aberaii se face
prin combinarea lentilelor convergente cu celedivergente.
Obiectivii corectai se numesc obiectivi aplanai.
Fall 2005 Yongwei Sheng
ABERATII ale Obiectivelor
-
7/22/2019 FOTO III 2011
35/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
Aberatia de SFERICITATE
Raza marginala Aberatia desfericitatelongitudionala
Fall 2005 Yongwei Sheng
ABERATII ale Obiectivelor
-
7/22/2019 FOTO III 2011
36/45
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
Aberaia cromatic
se datoreaz faptului c prile mai subiri alelentilelor se comport ca nite prisme difracie.Este cauzat de indicele de refracie diferit alculorilor care compun lumina alb. Aceastaberaie se accentuiaz atunci cnt razeleincidente cad oblic pe obiectiv. Pentru eliminarea
acestei aberaii, diafragma este astfeldimensionat, nct la deschiderea sa maxim nu
descoper zonele subiri ale lentilelor. Se poatecorecta n ntregime prin cuplarea unei lentile
divergente cu una convergent, cu proprieti dedispersie de sens opus.
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
ABERATII ale Obiectivelor
-
7/22/2019 FOTO III 2011
37/45
Fall 2005 g g
Astigmatismul
Aceast aberaie se produce atunci cnd unfascicol de raze paralele ce trece prin obiectiv,
creeaz un fascicol de raze emergente, care nuconverg ntru-un punct, ci se sprijin pe dou
segmente de dreapt perpendiculare ntre ele iperpendiculare pe axul optic al obiectivului.
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
Baze ale Fotogrammetriei
-
7/22/2019 FOTO III 2011
38/45
g gg
lan imagine de la puncteleaxiale
Astigmatism and Curvature of Field
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
ABERATII ale Obiectivelor
-
7/22/2019 FOTO III 2011
39/45
g g
COMA
Este o aberaie care se produce n cazulfascicolelor de raze paralele ntre ele, care cad
oblic pe suprafaa obiectivului. n acest caz,razele emergente nu se intersecteaz pe axulobiectivului ntr-un punct, ci n puncte cu att
mai apropiate de centrul obiectivului, cu ct raza
incident este mai deprtat de axul optic alobiectivului se datoreaz refraciei crend o
imagine asimetric, neclar ce seamn cu ocomet. Se corecteaz prin combinarea de lentile
convergente i divergente
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
Baze ale Fotogrammetriei
-
7/22/2019 FOTO III 2011
40/45
g g
Coma
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
ABERATII ale Obiectivelor
-
7/22/2019 FOTO III 2011
41/45
DISTORSIUNEA OBIECTIVILOR
FOTOGRAMMETRICI
Distorsiunea este o aberaie de poziie, ea afectndpoziia punctelor pe fotogram.
Cunoaterea i eliminarea distorsiunii obiectivilorare o mare importan.
Razele de lumin incidente care formeaz unghiuri
mari fa de axul optic al obiectivului suntrefractate sub unghiuri deformate i se produceastfel o mrire inegal n cmpul imaginii, ceeace induce o deformaie geometric a imaginii
reprezentate.
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
ABERATII ale Obiectivelor
-
7/22/2019 FOTO III 2011
42/45
DISTORSIUNEA OBIECTTVILOR FOTOGRAMMETRICI
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
ABERATII ale Obiectivelor
-
7/22/2019 FOTO III 2011
43/45
DISTORSIUNEA OBIECTTVILOR
FOTOGRAMMETRICI
Soluii optice de corectare a distorsiunii.Aceste soluii se bazeaz pe reproducerea
inversului curbei de distorsiune prin lefuireaunei plci optice. Placa optic se monteaz inportclieul camerei de proiectie la aparatul deexploatare stereofotogrammetric. Fotograma seaeaz peste aceast plac prin centrarea pe
indicii de referin, cu emulsia n jos. n ambelccazuri se elimin distorsiunea radial simetric abbiectivilor fotogrammetrici
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
-
7/22/2019 FOTO III 2011
44/45
Intrebari ???
Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II
Produse, metode, echipamente
-
7/22/2019 FOTO III 2011
45/45
, , p
Necesar de a cunoaste raspunsurille la intrebarile
1. Ce intelegeti prin notiunea de enrgie si a radiatiei energiei?2. Ce este radiatia electro-magnetica (EM)?3. Numiti citeva surse de radiatie de EM4. Ce este lumina zilei?
5. Prin ce se caracterizeaza optica geometrica si optica geometrica?6. Cum se clasifica sitemele OPTICE?7. Care sunt cerinte ctre sisteme optice?8. Ce este o camera fotoaeriana si care sunt componentele principale
ale unei camere fotoaeriene?9. Ce este un sistem optic?10. Ce exprima Ecuatia LENTILEI?11.Ce suntAberatii ale LENTILELOR?12. Ce semnifica DISTORSIUNEA OBIECTTVILOR
FOTOGRAMMETRICI?