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LISA FOTO
Version 4.5
23.06.2008
Dr. Dr.-Ing. Wilfried Linder
Otto-Hahn-Str. 14
D 40591 Düsseldorf
LISA FOTO
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Por favor, lea esto antes de comenzar el programa
Este programa ha sido cuidadosamente desarrollado e intensamente chequeado. Sin
embargo, debido a la complejidad del software, no pueden excluirse errores no detectados
durante la fase de programación o verificación. Tales errores pueden ocurrir, por ejemplo,
cuando determinadas secuencias o combinaciones de comandos sean ejecutados, o cuando
los datos de entrada, se encuentren en formatos inusuales o de desmesurado tamaño.
Para prevenir al usuario de daños innecesarios, se recomienda hacer un control adecuado y
con frecuencia de lo resultados dados por el programa, antes del uso posterior de los
resultados.
Si ocurren errores, nosotros encarecidamente le instamos a que nos los haga saber, y si
fuera posible, junto con el correspondiente conjunto de datos que puedan ayudar a
contrastarlo. Nosotros haremos un programa mejor, tan pronto como sea posible, y nos
comprometemos a actualizar su versión sin cargo alguno.
LISA FOTO
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Generalidades
Introducción
LISA FOTO es una estación de fotogrametría digital. Para trabajar con FOTO, el software LISA BASIC debe ser
instalado. Resulta conveniente que el usuario esté familiarizado con el sistema LISA, ya que el manejo y los
formatos de archivo de FOTO son compatibles con el mismo. Adicionalmente existen interfaces con los
programas de ajuste de haces de rayos BLUH y BINGO.
Las principales funciones del programa son: Importación y orientación de imágenes, medición de
fotocoordenadas para aerotriangulación (ATM; manual y automática), aerotriangulación a través de los
interfaces BLUH y BINGO, medición de coordenadas terreno (estereoscópicas, con o sin MDT), elaboración
automática de MDTs, generación de ortofotos y mosaicos.
Algunas definiciones
•
•
•
En adelante, los términos de coordenadas x,y se referirán siempre a un sistema de coordenadas matemáticas
que crecen, con signo positivo, hacia la derecha (para x) y hacia arriba (para y).
Cuando se mencione un MDT, se estará haciendo referencia a una imagen ráster de 16 bits en formato
LISA.
La superficie de objeto cubierta por un par de imágenes estereoscópicas (modelo), será denominada zona del
modelo.
Principios básicos
Al contrario de lo que ocurre en muchas estaciones de trabajo estereoscópicas, cuya filosofía parte de
contemplando los haces perspectivos “desde arriba hacia abajo” (espacio de imagen Æ espacio de objeto), LISA
trabaja contemplándolos “de abajo hacia arriba” (espacio de objeto Æ espacio de imagen).
La orientación de los modelos estereoscópicos también varía ligeramente en FOTO. En lugar de la orientación
clásica (interna, relativa y absoluta), las imágenes se orientan de manera independiente. Por esta razón no existe
aquí una orientación relativa en sentido estricto. Tras la orientación interna y externa (absoluta) para cada
imagen de forma individual, se realiza una definición del modelo, que permite la corrección de paralaje.
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LISA FOTO
base
fotos
P‘
f
P‘‘
f
centros de proyección
C
C
f = distancia focal
P = punto objecto
P‘ = representación de P
en el foto izquierdo
P‘‘ = representación de P
en el foto derecho
C = centro de proyección
Plano epipolar
Pxyz
z
Superficie del terreno = espacio objeto
y
x
Sistema de coordenadas
coobjecto (terreno)
Incidencia de los haces y manejo del movimiento de la imagen en LISA FOTO (aquí: el caso de fotos aéreas):
Una variación en la posición o altitud del sistema de coordenadas terreno (espacio objeto) produce un
desplazamiento en la representación del objeto en las imágenes.
En todas las partes del programa en que tiene lugar una medida en una imagen individual o un par
estereoscópico, rige el principio de “índice de medición permanece fijo, la imagen es la que se mueve”, como es
tradicional en los restituidores analíticos.
Objetivos de programa
El programa está pensado para su utilización en ámbitos que no requieran una gran exactitud geométrica como es
el caso de la geología, geografía, ciencias forestales, etc. En términos fotogramétricos, se trata de una
herramienta (semi) analítica de segundo orden. El equipamiento de hardware mínimo es un ordenador
convencional, un escáner de cubierta plana o una cámara digital y un ratón de tres teclas. Para más información
sobre el hardware mínimo, revise el manual de LISA BASIC.
Limitaciones
Actualmente es posible procesar como máximo 200 imágenes por bloque, con un máximo de 10 pasadas. Para la
medición de coordenadas imagen pueden utilizarse como máximo 900 puntos por modelo y 20000 puntos en
total
La versión demo de este programa está limitada a imágenes con un máximo de 10 MB, lo que posibilita el
trabajo con fotos aéreas normales escaneadas a 300 dpi o imagenes de una cámara digital fácil. Este valor se
encuentra ampliado a 500 MB en la versión comercial y puede ser ampliado según deseo del cliente y
posibilidades del ordenador. Las imágenes de color verdadero (24 bits) pueden utilizarse únicamente en la
versión comercial. Para la manipulación de este tipo de imágenes, el número de las mismas se limita a 20.
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LISA FOTO
Imágenes
Pueden procesarse fotogramas de fotografías aéreas estándar, usualmente con formato de 23 x 23 cm (9x9
pulgadas). Las mismas deben ser escaneadas en toda su extensión, incluyendo las marcas fiduciales. También
pueden procesarse imágenes tomadas con cámaras que dispongan de malla “reseau”, contactos negativos de
formato 24x36mm, así como aquellas tomadas con cámaras digitales. La resolución de escaneado tiene
influencia en la precisión del trabajo. Se recomienda no escanear a menos de 300 ni a más de 1200 dpi. La
conversión de dpi a tamaño de píxel puede hacerse mediante la siguiente fórmula: Tamaño de píxel [µm] =
25400 / resolución [dpi].
La siguiente tabla ilustra la relación entre la resolución de escaneado (en dpi o en µm), el tamaño de la imagen
(en MB) (escala de gris / 8 bits), la escala, y la resolución geométrica (tamaño de píxel en el terreno) resultante:
Resolución [dpi]
Resolución [µm]
Tamaño de píxel [MB]
150
169,33
2
300
84,67
8
600
42,33
32
1200
21,17
128
Escala de la imagen
_____________________________________________________________________________________
1: 5000
1:10000
1:15000
1:20000
1:25000
1:30000
1:40000
1:50000
0,847 m
1,693 m
2,540 m
3,386 m
4,233 m
5,080 m
6,772 m
8,466 m
0,423 m
0,847 m
1,270 m
1,693 m
2,117 m
2,540 m
3,386 m
4,234 m
0,212 m
0,423 m
0,635 m
0,846 m
1,058 m
1,270 m
1,693 m
2,116 m
0,106 m
0,212 m
0,317 m
0,424 m
0,529 m
0,634 m
0,846 m
1,059 m
Tamaño de píxel en unidades terreno
Las imágenes en color requieren 3 veces más espacio.
Observaciones respecto al escaneado (por fotos aéreas análogas):
•
Las fotos en color deben ser escaneadas primero en 24 bits y luego descompuestas en tres extractos de color
de 8 bits cada uno, de los cuales sólo uno será empleado. Las fotos de tonos de gris deben almacenarse
como tales (no como fotos en color). Los formatos más corrientes para importar a LISA FOTO son BMP, y
TIFF (sin comprimir).
•
Mientras sea posible, debe escanearse la película original. En caso de que el escaneado sobre papel sea
inevitable, es recomendable que los fotogramas sean en papel liso, sin rugosidades.
•
Según diferentes investigaciones, la exactitud geométrica de los escáners de sobremesa está en el orden de
los 50 µm, por lo que trabajar con más de 600 dpi (aprox. 42 µm) no tiene sentido.
•
Respecto a la superficie de una foto aérea a escanear, debe tenerse en cuenta que las marcas fiduciales deben
figurar en la imagen digital, pero los bordes de la fotografía (en general negros, con información marginal)
no es preciso escasearlos. Lo que evita aumentar el tamaño de la misma.
•
Sobre la denominación de las imágenes: Como nombre, debe utilizarse el número de imagen y ninguna otra
expresión. Ejemplo: Almacenar la foto número 137 como 137.BMP, 137.TIF o similar, según el formato;
nunca como IZQUIERDA.BMP, FOTO_137.BMP o similar.
•
Algunas recomendaciones generales para el escaneado: Encienda el escáner y déjelo calentar cinco
minutos. Coloque el fotograma y cubra la superficie no abarcada con una lámina negra, que sirva como base
para la autocalibración del aparato del escáner.
LISA FOTO
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Las imágenes de cámaras digitales pueden ser tomadas directamente y procesadas. Respecto a las diferencias
entre ambas, véanse las opciones Definición de cámara > Análogo y Definición de cámara > Digital (véase abajo.)
Manejo del programa
El manejo del programa es esencialmente el mismo que el de LISA BASIC. Algunas de las funciones de LISA
BASIC se usan frecuentemente en fotogrametría, como puede ser la gestión de proyectos, por lo que han sido
integrados en LISA FOTO por razones de simplicidad.
En los casos donde se visualiza una imagen o un modelo (p.ej., medidas para la orientación, con uso de
coordenadas imagen, y terreno), el movimiento de la imagen puede efectuarse con el botón central del ratón, con
los botones de flechas, o desplazándose por la vista general. La velocidad del movimiento puede ser controlada
por las teclas correspondientes, lo mismo que la forma y color de los índices de medida.
LISA FOTO
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Botones en la ventana
Movimiento de la imagen: velocidad de movimiento relativa al ratón
Visualización de una sección de imagen, Modelo estereoscópico:
Una al lado de la otra. izquierda-derecha
Superposición según anaglifos (rojo-verde o rojo-azul)
para uso con gafas polarizadas
Tamaño de visualización:
Reducir
Tamaño normal, 1 píxel de la imagen = 1 píxel de la pantalla
Aumentar
Centrar
Forma del índice de medida:
Punto
Cruz
Cruz diagonal
Círculo con punto central
Las teclas que se encuentran debajo definen el color de las marcas de medición: Blanco, negro, rojo o amarillo.
El tamaño del índice de medida puede ser cambiado y guardado.
Medida, registración
Crear croquis
Distancia
Angulo
Centro y radio de círculo
polilinea
Ir a posición
Coeficiente de correlación
Otros
Listo
Cancelar
LISA FOTO
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Archivo
Selección, Definición y Edición de proyecto
Véase la introducción en el manual de LISA BASIC.
El tamaño del píxel y el rango altimétrico permanece invariable para todos los datos del proyecto. Por tanto,
estos valores deben seleccionarse cuidadosamente.
Archivo > Importar imagines ráster
Las imágenes a procesar deben ser importadas tras el escaneado. Dichas imágenes se suelen encontrar en
formatos de 8 o 24 bits en los formatos BMP, JPG o TIF. En la importación son convertidos al formato IMA
todos las imagenes encontrados en el directorio indicado o las imagenes seleccionados (empujar tecla Ctrl en la
ventana), manteniéndose los nombres inalterados (p.ej. 137.BMP será 137.IMA). Opciones:
•
•
•
•
•
•
Rotar por 180 grados.
Resolución media: Para grandes imágenes. Solo se leerán uno de cada dos píxeles, una de cada dos líneas. El
tamaño del fichero quedará reducido a la cuarta parte del original.
Borrar original: Tras importar una imagen, esta será borraza para liberar espacio.
Negativo Æ Positivo: Opción para invertir los valores originales.
Salida con nombre numérico: A modo de ejemplo, con esta opción la imagen TEST137A.JPG se convertirá en
137.IMA. En otras palabras, solo se utilizará la parte numérica del nombre del fichero.
24 Æ 8 bit.
En caso de que la foto haya sido escaneada en otro formato (p.ej. RAW), debe emplearse la opción Archivo >
Importar ráster de LISA-BASIC.
Advertencia: Para esta opción se emplean algunas funciones de la biblioteca FREEIMAGE. Estas requieren
suficiente espacio en el disco duro, ya que utilizan las imágenes completas.
Archivo > Importar Rollei CDW
La siguiente información puede importarse desde el sistema Rollei CDW:
•
•
•
Datos de cámara (ficheros *.IOR): El nombre del fichero de salida se genera desde el número de cámara.
Ejemplo: Cámara No. 35 Æ fichero ROLLEI_0035.CMR
Orientación exterior (ficheros *.EOR): Se convierte a DAPOR.DAT
Coordenadas objeto (fichero *.OBC): Se convierte a GROUND.DAT
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LISA FOTO
Archivo > Combinación
En caso de disponerse de un escáner A4 para escanear fotos aéreas de 23 x 23 cm., las mismas pueden
escanearse en dos partes y ser luego ensambladas. Con la opción que aquí se sugiere, ambas partes pueden
enlazarse automáticamente.
Deben separarse las partes a escanear en función de la dirección de vuelo, de manera de que se generen una parte
derecha y otra izquierda (¡atención!, no una superior y una inferior). Esto es importante para que las dos partes
se superpongan correctamente. Las fotos deben ubicarse en el escáner de manera tal, que en la primera vez se
abarque el mayor área de la parte izquierda de la foto y en la segunda, el mayor área de la parte derecha (cada
parte abarca alrededor del 80 % de la fotografía). Es importante recalcar que las marcas fiduciales deben ser
abarcadas al máximo y los bordes externos, en lo posible, excluidos.
Respecto a los nombres asignados a cada subimagen, utilizar el número de imagen complementado con _I para
izquierda y _D para la derecha, p.ej. 100_I.IMA y 100_D.IMA. La opción Herramientas / modo batch permite
procesar todas las partes que se encuentren en el directorio. Puede optarse por eliminar las imágenes originales
(partes de imágenes) para ahorrar espacio.
Haciendo uso de pirámides de imágenes se buscarán puntos homólogos que con ayuda de una transformación
afín. Los parámetros de esta transformación serán utilizados para el montaje de las imágenes.
Archivo > Lista de referencia
Como se mencionó más arriba, debe mantenerse el principio de “nombre de imagen = número de imagen”. En
caso de que por alguna razón se haya apartado de este criterio, debe tenerse la precaución de hacer una lista de
referencias en la que figuren las equivalencias entre número y nombre de imagen. Con este fin puede generarse
el fichero NUM_NAM.DAT en el directorio de trabajo. Ejemplo:
1076
1077
1078
1079
foto76
foto77
foto78
foto79
Archivo > Nombres de ficheros numérico
Útil para facilitar a todos los ficheros de un determinado tipo (p.ej., *.IMA, *.PIX) nombres numéricos. Si el
nombre del fichero incluye un número, se utilizará dicho número (así, IMAGE137.IMA --> 137.IMA). En otro
caso, se utilizará un número que irá incrementándose.
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LISA FOTO
Preprogramas
Preprogramas > Definición de cámara > Análoga
Advertencias previas: La opción aquí descripta está diseñada para imágenes desde fotografías aéreas
convencionales escaneadas de originales en papel o celuloide En base a la definición de cámara, se efectúa la
orientación interna de cada imagen (véase abajo). Si las imágenes fueron tomadas con una cámara digital, no
debe realizarse orientación interna y deben seguirse los pasos establecidos en la siguiente sección.
Para la orientación interna son necesarias cuatro (en casos excepcionales tres) marcas fiduciales como mínimo y
la focal de la cámara. Las coordenadas nominales de dichas marcas y el valor de la distancia focal deben ser
indicados en milímetros. Esta información es tomada, en general, del certificado de calibración de la cámara.
Normalmente se dispone de cuatro marcas fiduciales (aunque pueden llegar a ser ocho) de las cuales, un mínimo
de tres deben utilizarse en el cálculo. La posibilidad de trabajar sólo con tres marcas se fijó para el caso en que
las imágenes se hubieran escaneado con un escáner de formato A4 (La mejor vía para utilizar imágenes
escaneadas con scanner de A4 está descrita en Fichero->Combinación. Véase arriba). Aún así, también deben ser
indicados los valores nominales de todas las marcas fiduciales disponibles.
La opción Distorsión abre una nueva ventana, dando la posibilidad de incorporar los valores de distorsión radial
de la lente:
•
•
•
•
•
Atendiendo a la expresión R * (K1 * R2 + K2 * R4 + K3 * R6) (acercamiento de BROWN)
Atendiendo a la expresión A1 * R * (R2 – R02) + A2 * R * (R4 – R04)
Atendiendo a la expresión K1 + K2 * R + K3 * R2 + K4 * R3
Usando los valores de distorsión desde BLUH
En forma tabulada desde tabla.
Ejemplo para una tabla con valores de distorsión:
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
0.000
0.007
0.013
0.020
0.026
cada línea: implica radio [mm] y distorsión [mm]
(etc.)
La pulsación en el botón OK almacena los parámetros seleccionados. Si no se quiere corregir la distorsión, debe
utilizarse el botón Reset.
Los datos entrados son almacenados en el directorio de trabajo, en un archivo de extensión CMR. Ejemplo:
1 113.000
0.000
Marca fiducial 1, valor nominal x, y [mm]
2
0.000 -113.000
Marca fiducial 2, ...
3 -113.000
0.000
...
4
0.000 113.000
...
153.000
Distancia focal [mm]
DP
0.0000000000E+00
0.0000000000E+00
parámetros de distorsión
DP
0.0000000000E-02
0.0000000000E+00
PP
0.0000000000E+00
0.0000000000E+00
Punto principal
CS 10.000 10.000
160
Tamaño del píxel, diagonal
En caso de no disponerse de información sobre los valores nominales de las marcas fiduciales, puede recurrirse a
la opción Orientación > Medir > Pseudodefinición de cámara. En esta situación se utilizan como valores nominales
las coordenadas de las marcas fiduciales estimadas en mm (véase sección).
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LISA FOTO
Si se utilizó la opción Distorsión, se creará un fichero denominado CALIB.IMA con la información sobre el
gráfico de distorsión de la lente.
Preprogramas > Definición de cámara > Digital
En caso de disponerse de material obtenido con cámara digital, deben indicarse, a partir del certificado de
calibración, los siguientes parámetros: Número de columnas y filas del sensor, tamaño de píxel en µm, ubicación
del punto principal (PPS) en abscisas y ordenadas (en mm) y distancia focal. Si el tamaño del píxel es
desconocido, puede calcularse aproximadamente desde el tamaño nominal del chip (p.ej., 1/2.7”). Ver tabla en
apéndice.
El programa crea dos ficheros. El primero, ya mencionado, con extensión CMR, contiene la definición de
cámara. El segundo, con igual nombre, pero extensión INN, es necesario para realizar una orientación interna
posterior para cada una de las imagenes. El proceso de orientación interior para cada imagen discutido más
abajo, se puede omitir en este caso.
Observación: Los archivos de imágenes de cámaras análogas y digitales deben ser almacenados en diferentes
subdirectorios. La razón es que el programa efectúa la orientación interna para todo el subdirectorio atendiendo
a:
(a)
(b)
(c)
(d)
Búsqueda de archivo de nombre <nombre de archivo>.INN; si falla:
Si el número de la imagen tiene 6 cifras, busca para CAMERA_N.INN siendo N = primer dígito del
nombre de la imagen (ver también opción Procesiamente > Secuencia de imágen); si falla:
Busca cualquier fichero con extensión INN; si falla:
Busca en el directorio centrál c:\lisa\common\cam.
Para correcciones de distorsión véase Preprogramas > Definición Cámara > Analoga
Preprogramas > Editor puntos de control
Sirve para crear o editar un fichero de puntos de control. Formato: ID, x, y, z. Este tipo de archivos resultan
necesarios para efectuar la orientación extensión con al menos tres puntos conocidos en la imagen (resección
trisección espacial inversa). Asimismo, la aerotriangulación también precisa de un fichero de puntos de control,
que puede ser generado aquí. El máximo número de puntos está fijado en 900.
Advertencia: En contraste con las orientaciones bidimensionales y rectificaciones que efectúa LISA BASIC, en
fotogrametría se trabaja tridimensionalmente. Por esta razón son necesarias coordenadas tridimensionales x, y, z.
Para la aerotriangulación con BLUH, cada punto de control debe ser definido con una desviación estándar entre
1 y 9. Ejemplo: La desviación estándar en BLUH fue definido como 1 para puntos x,y,z. Para un punto con
problemas planimétricos se definición en 5, aumentando la desviación estándar para este punto en 5 metros. Para
puntos de control planimétricos, el valor de cota y el factor del mismo, deben ser ajustados a cero. Para puntos de
control altimétricos los valores de x,y y su factor deben ajustarse a cero.
Ejemplo:
80001
80002
80003
80004
80005
80006
80007
80008
80009
80010
260834.230
261034.340
261536.300
261782.380
263033.040
262483.100
0.000
258878.000
255501.000
254537.000
9361733.530
9367396.920
9369026.010
9369459.460
9372566.960
9373364.730
0.000
9375851.000
9377104.000
9378764.000
868.000
984.000
977.000
979.000
945.000
1026.000
1020.000
1595.000
0.000
1840.000
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
0.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
0.00
1.00
x, y, z
solo z
solo x, y
En caso de que el archivo señalado ya exista, su contenido será mostrado. Los registros individuales pueden
editarse, añadiendo o eliminando puntos.
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LISA FOTO
Preprogramas > Definición de pasadas
En muchas ocasiones, como puede ser en el caso de la aerotriangulación para la medida automática de
fotocoordenadas (AATM), se necesita información de las pasadas dentro del bloque. Para cada pasada, debe
indicarse el número correspondiente a la primera y última imagen. Estos números pueden tener entre 1 y 5 cifras.
Se crearán los ficheros STRIP_FOTO.DAT para su uso en LISA FOTO y STRIP_BLUH.DAT para el ajuste de
bloques de haces con BLUH.
La cantidad de pasadas a definir está limitada a 20.
Ejemplo de un archivo STRIP_FOTO.DAT:
134
155
170
140
161
164
Ejemplo de un archivo STRIP_BLUH.DAT:
0
0
0
134 0
155 0
170 0
140
161
164
1
1
1
0.0000
0.0000
0.0000
En referencia a la estructura de este archivo, véase la descripción en el manual de BLOR.
Programa previo > Orientación > Medida > Orientación interna
Importante: Antes de empezar, asegúrese de conocer la posición de las marcas fiduciales entre sí, y su ubicación
con respecto a la información marginal de los fotogramas. El siguiente ejemplo puede servir para ilustrar el
problema: Según el certificado de calibración, la marca fiducial 1 se ubica en la mitad del borde izquierdo de la
fotografía, lo cual es nuestra información de partida. Según como se ubicara la fotografía en el escáner, la marca
antedicha puede aparecer rotada con respecto a su ubicación original, por ejemplo, situándose en la parte central
del margen superior de la fotografía. En estos casos, sería interesante empezar a medir por la parte superior de la
fotografía para tomar esa marca fiducial en primer lugar. O mejor aún, efectuar una rotación previa a la imagen
(en LISA BASIC procesamiento de imagen > Geometría de imagen > Funciones básicas > Rotar, en este caso, 270º)
Para cada imagen a procesar debe realizarse, en primer lugar, una orientación interna. Después de especificar el
fichero de cámara, las marcas fiduciales pueden ser pre-posicionadas en sus valores aproximados. Haciendo uso
del botón derecho del ratón, el centro de cada marca fiducial debe posicionarse en el índice de medida. Una vez
fijado el punto, para aceptarlo, debe pulsarse el botón izquierdo del ratón. Nota: Si la marca fiducial
(normalmente unos pocos píxeles blancos) es difícil de identificar, podría ser de ayuda modificar el brillo y
contraste, para optimizar la visualización. Los puntos que sean imposibles de medir (sean invisibles o en
imágenes rotas), pueden ser omitidos pulsando el botón derecho del ratón, o su correspondiente en el menú de
pantalla.
Si se activa la opción Mejora subpixel, el programa encontrará la posición central de la marca fiducial usando el
nivel de gris máximo en los alrededores de la zona marcada. Las coordenadas subpixel son calculadas mediante
una interpolación lineal a partir del píxel antes mencionado y de los vecinos. Atendiendo a lo anterior, es
suficiente con aproximarse a la marca ‘más o menos’ para que el programa automáticamente localice el centro de
la misma. Alternativamente, elegida una zona bastante alejada, puede medirse la marca fiducial de forma
manual, desactivando la opción Mejora subpixel.
Una imagen puede encontrarse rotada 180 grados con respecto a la definición de cámara. Debido al método de
toma fotogramétrica, esto suele ocurrir en una de cada dos pasadas. En estos casos, debe seleccionarse la opción
correspondiente, de forma que la marca fiducial rote 180 grados, en concordancia con la definición de cámara.
Para la transformación de las fotocoordenadas (en milímetros) en coordenadas píxel (columna, fila) se emplea
una transformación afín bidimensional. En caso de existir más de tres marcas fiduciales se efectúa un ajuste
mínimo cuadrático y se muestran los errores (en milímetros) Cualquiera de los registros pueden ser marcados y
eliminados del ajuste, con la intención de volver a medir la marca fiducial. Si se está conforme con el resultado,
al pulsar el botón Listo, los parámetros son almacenados.
LISA FOTO
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Por cálculo, puede estimarse la resolución del escaneado. En caso de que el valor estimado difiera mucho del
verdadero, las coordenadas de las marcas fiduciales y/o píxel podrían ser erróneas.
La información es almacenada en un archivo del directorio de trabajo, cuyo nombre es similar al del archivo de
imágenes pero con terminación INN. Ejemplo:
0.1404250000E+04
-0.9734513274E-01
0.1399000000E+04
0.1175221239E+02
1
2740.000
2
1415.000
3
69.000
4
1393.000
CAMERA_1.CMR
153.000
0.1181858407E+02
0.0000000000E+00
0.9734513274E-01
0.0000000000E+00
1410.000
71.000
1388.000
2727.000
Parámetros de transformación
...
...
...
Marca fiducial 1, coordenadas de píxel
Marca fiducial 2, ...
...
...
Archivo de definición de cámara
Distancia focal [mm]
Los parámetros calculados se refieren a la transformación entre coordenadas píxel y fotocoordenadas.
Preprogramas > Orientación > Medida > Orientación externa
En caso de que se disponga de resultados de una aerotriangulación con BLUH o BINGO no es necesario realizar
una orientación externa. Los parámetros de la orientación son tomados del archivo correspondiente (en general
DAPOR.DAT). Si los parámetros de la orientación externa son conocidos, pueden ser introducidos directamente
(véase abajo). Esto es del todo aconsejable en el caso de que se orienten imágenes oblicuas.
En el caso de aparecer el mensaje “Vertical ↔ Apaisado?” se refiere a la definición de la cámara o a la
orientación interior. Por ejemplo, en el caso de una cámara digital, puede producirse que en la definición de la
cámara, las filas y las columnas estén permutadas.
Debe calcularse una trisección espacial inversa para cada imagen. Tras la orientación interna de cada imagen y la
introducción de los puntos de control, en caso de que todavía no existan (véase Archivo > Editor de puntos de
control) deben seguirse, para cada uno de los puntos antes mencionados, los siguientes pasos:
•
•
•
•
Seleccionar el punto que será medido
Ajustar el punto desplazando la imagen con el botón central del ratón, o con las teclas correspondientes,
hasta que dicho punto coincida con el índice de medida (uno sobre el otro)
Medir (pulsando con el botón izquierdo del ratón)
Tras una medida del punto, su identificador y coordenadas aparecerán en pantalla, junto a la letra
M(arcado).
Nota: Es una buena idea empezar con tres o cuatro puntos bien distribuidos, que no sean colineares, ni cercanos a
las esquinas de la imagen; con ello se facilita la convergencia del algoritmo.
En caso de disponerse de los resultados de una orientación externa anterior de la imagen actual, el programa
ofrecerá la posibilidad de retomarlos. Todos los puntos ya medidos serán visionados en la ventana de imagen y
en la de vista general. Para que los puntos puedan ser encontrados con mayor facilidad, puede almacenare un
vecindario de 121x121 píxeles alrededor de cada punto. Elegida esta opción, la subimagen será realzada y
guardada como una pequeña fichero, a modo de croquis (QuickLook). El nombre del fichero tiene la estructura
<num_punto>.QLK. Si para un determinado punto ya existe un croquis previo, el programa visualizará esa
imagen durante el proceso de medida.
Con más de tres puntos de control se dispone de sobreabundancia de observables. Como en el caso de la
orientación interna, también aquí se produce un ajuste mínimo cuadrático, con una indicación de los residuos y la
opción de eliminar puntos no deseados (marcado y tecla Medir de nuevo). Como en las demás situaciones, es
conveniente eliminar la menor cantidad de puntos que sea necesario tratando de lograr una buena cantidad con
una distribución adecuada.
Si se está conforme con los resultados, pulse la tecla Listo y los parámetros generados serán almacenados.
- 14 -
LISA FOTO
La focal de la cámara y los parámetros de orientación (centro de proyección X0, Y0, Z0 en metros, los ángulos
de rotación ϕ, ω y κ y la distancia focal en mm) son almacenados en un archivo del directorio de trabajo, cuyo
nombre es igual al de la imagen, pero con terminación ABS. Ejemplo:
153.000
.008
1136701.547
120011
120072
120122
...
...
...
control.dat
0.003
.006
970322.348
-108.016
-96.000
-69.805
Distancia focal [mm]
1.587
Phi, Omega, Kappa [radianes]
5289.731
X0, Y0, Z0 [m]
70.005 2548514.900 5689958.100
-8.455 2548720.500 5688872.700
-66.654 2549108.300 5688075.100
38.200
41.600
31.200
(... coordenadas de imagen y de terreno de todos los puntos de control medidos)
(... Bild- und Geländekoordinaten aller gemessenen Passpunkte)
0.003
(Passpunktdatei)
(Restfehler in x und y [mm])
Recordatorio para la opción Ajuste / distancia focal: Como requisito previo, se necesitan bastantes puntos de apoyo
con buena distribución. En particular, no deberían estar en el mismo plano sino tener suficiente rango en las tres
dimensiones (x, y, z). Si terminadas las medidas, se pulsa el botón Listo, la distancia focal será calculada, y tanto los
valores prefijados en la definición de la cámara como los calculados, será visualizados. Pulsando en OK el valor
calculado será seleccionado y usado para las fases siguientes.
Control de los resultados:
•
•
•
•
En el caso de fotografía aérea (fotogramas con eje vertical) los valores absolutos de ϕ y ω deben ser
menores que 1.
κ muestra la dirección de vuelo. El valor cero indica este, y el ángulo crece en el sentido contrario a las
agujas del reloj, por tanto, Norte es. 1.57, Oeste. 3.14, y Sur. 4.71.
La altura del centro de proyección es la suma de la altura de vuelo más la del terreno.
La desviación estándar de los residuales de los puntos de control no debe ser mayor que un píxel. El tamaño
del píxel se obtiene desde la escala del fotograma y la resolución del escaneado (para fotografías
analógicas), o explícitamente dentro del fichero de definición de cámara como tamaño del píxel en el sensor.
Preprogramas > Orientación > Medida > Definición de pseudocámara
Esta opción puede ser utilizada para generar un archivo de definición de cámara en caso de que no se disponga
de información sobre marcas fiduciales y coordenadas nominales. Debe indicarse la resolución del escáner (dpi o
µm), la focal de la cámara (mm), y el nombre del archivo de salida. También aquí puede emplearse la opción
Mejora subpixel, como y se ha descrito.
Para lograr la máxima exactitud, deben ser medidas todas las marcas fiduciales de la imagen en cuestión. Una
imagen incompleta, por ejemplo, que solo disponga de tres marcas, no es buena para la definición de la cámara y
ninguna evaluación posterior puede ser acometida.
Consecuentemente, deben medirse entre 4 y 8 marcas fiduciales. El programa presupone que los ejes cartesianos
para abscisas y ordenadas son perpendiculares entre sí. Al menos, dos marcas opuestas deben ser simétricas con
respecto al centro (intersección de ambos ejes. Bajo estas condiciones, las coordenadas de las marcas fiduciales
medidas, son convertidas desde píxeles a milímetros. Después de medir las marcas fiduciales, pulse el botón
derecho del ratón. Los resultados son guardados en el fichero de definición de cámara. Para más información
sobre la estructura de este archivo, remítase a la opción Preprogramas > Definición de cámara (véase arriba).
Observación: el proceso descrito aquí debe tomarse como un caso excepcional. El empleo de coordenadas
nominales pertenecientes a un certificado de calibración proporciona valores más exactos. Por otro lado, usando
parámetros adicionales en BLUH, pueden eliminarse errores remanentes, debido a que todas las medidas
tomadas en las imágenes corresponden al mismo fichero de cámara.
Preprogramas > Orientación > Medida > LICAL
LISA FOTO
- 15 -
Esta opción permite calcular la distorsión radial de las lentes. Para ello, se necesita el marco de calibración
LICAL.
Toma una fotografía al marco de calibración de forma que el mismo, aparezca lo más ajustado al formato de la
imagen. Importa este fichero y realiza la siguiente secuencia: Mide las primeras cuatro marcas manualmente
(esquina inferior izquierda, inferior derecha, superior derecha, superior izquierda). Mide la primera marca con
especial cuidado a causa de que una parte de ella será tomada como patrón de referencia para las siguientes
marcas. Las otras marcas serán medidas automáticamente. Los resultados de las medidas serán guardadas en un
fichero en con el nombre de la cámara y la extensión CAL (por ejemplo ROLLEI_DP3210.CAL). A
continuación, ejecuta otra vez Preprogramas > Definición de Cámara > Analoga o Digital carga los datos de la
cámara respectiva, y activa la opción Distorsión. En la siguiente ventana, pulsa OK.
Preprogramas > Parámetros de orientación externa > Manual
En caso de que los parámetros de la orientación externa sean conocidos, pueden ser registrados directamente
aquí. Debe prestarse atención a la secuencia utilizada para los ángulos ω, ϕ, κ, ya que los valores obtenidos
dependen de la misma. En LISA, BLUH y BINGO rige la secuencia ϕ – ω – κ. Si los ángulos están en el orden
ϕ, ω, κ ω – ϕ – κ, debe activarse la opción correspondiente.
Las unidades para los parámetros a registrar son las siguientes: Distancia focal en mm; los tres ángulos en grados
centesimales (circunferencia completa = 400 grados centesimales), o grados sexagesimales (circunferencia = 360
grados sexagesimales) o radianes (circunferencia completa= 2π) y las coordenadas del centro de proyección en
metros.
La información es almacenada en un archivo del directorio de trabajo cuyo nombre es igual al del archivo de
imagen más la extensión ABS. Para la estructura de este archivo véanse las opciones Orientación > Medida >
Orientación externa.
Preprogramas > Parámetros de orientación externa > Importar
Como alternativamente a la opción anterior, existe el caso de que los parámetros de la orientación exterior
figuren en un fichero. Las entradas deben guardarse en la secuencia número de imagen, rotación de los ángulos
(ϕ, ω, κ o ω, ϕ, κ), y centro de proyección (X0, Y0, Z0).
Preprogramas > Parámetros de orientación externa > Importar BINGO
El archivo de salida ITERA.DAT de BINGO contiene, entre otras cosas, parámetros de la orientación externa y
coordenadas de puntos de control y de unión. Para que pueda ser utilizado en FOTO debe ser importado usando
esta opción. En este proceso, el archivo ITERA.DAT será convertido en dos archivos separados, uno de
orientación y otro de coordenadas. Válido para BINGO versión 5 o mayor.
Preprogramas > Selección de modelo
En caso de haberse definido varios modelos (véase el párrafo siguiente), uno de ellos puede ser seleccionado
mediante esta opción. De no seleccionarse, se activará el modelo utilizado por última vez. El modelo activo es
mostrado en la barra de estado en la parte inferior de desplegado, el utilizado por última vez es almacenado en el
archivo STEREO__.PRD dentro del directorio de trabajo.
Preprogramas > Definición de modelo
Para cada modelo (par estereoscópico de imágenes) a evaluar deben indicarse: El número de la imagen derecha e
izquierda, ancho de borde en píxeles (= 1 en el caso de una cámara digital) y el procedimiento para la orientación
externa:
•
•
Si los parámetros a utilizar provienen de BLUH o BINGO, deben indicarse los archivos con los parámetros
de orientación correspondientes (por defecto DAPOR.DAT). En este caso puede utilizarse el archivo con las
coordenadas de terreno ajustadas (normalmente DAXYZ.DAT) a modo de archivo de puntos objeto.
Si los parámetros fueron entrados manualmente (véase opción Preprogramas > Parámetros de orientación
externa) o mediante una intersección inversa (véase opciones Orientación > Medir > Orientación externa), los
ficheros ABS deben ser creados y usados aquí.
LISA FOTO
- 16 -
Como opción, todos los modelos del bloque, dados por la definición de las pasadas (véase más arriba), pueden
procesarse de forma múltiple, uno por uno, mediante un procedimiento por lotes (Todos / batch mode).
Mientras en la ventana haya datos de un modelo, puede cambiarse de imagen activando < y > . Para un control
visual de la orientación puede desplegarse una imagen de prueba de nombre TEST_MOD.IMA. Muestra la
posición relativa de ambas imágenes (modelo) y la de los puntos “seguros” utilizados para la corrección de
paralajes.
En un modelo estereoscópico se reconocen dos tipos de paralajes. Las paralajes en x son principalmente
consecuencia de la orografía, y son necesarios para determinar las alturas (cota) del objeto. En un modelo
completo y con orientación exacta (caso de un modelo epipolar) no deberían existir otros paralajes. En la
práctica sucede a veces que debido a inexactitudes en el escaneado, en valores nominales de marcas fiduciales y
puntos de control, en las mediciones de la orientación interna y externa, etc., surgen también paralajes en y. Los
mismos son en general de uno a cinco píxeles y se convierten en obstáculos para la evaluación manual o la
generación automática de MDTs (matching). La opción aquí descrita puede reducir estas paralajes remanentes
en y, mediante una transformación afín o un polinomio de segundo grado.
Inicialmente, el programa accede a todos los puntos disponibles dentro del área del modelo y que fueron
reconocidos como puntos “fiables” durante la definición del modelo. Dichos puntos fueron almacenados en el
archivo de coordenadas de objetos (p.ej. DAXYZ.DAT), y son leídos aquí. Con los puntos encontrados en el
área del modelo se realiza una correlación en un entorno de +/-10 píxeles. A partir de las diferencias entre los
valores nominales para la ‘paralaje y’, se deducirá unos parámetros de la transformación, siempre y cuando más
de tres puntos hayan superado el umbral de correlación mínimo. En otro caso, aparecerá el mensaje “Imposible
corrección de paralaje”.
Observación adicional sobre la corrección de los paralajes: En caso de que se disponga de pocos puntos y
concentrados a una pequeña distancia unos de otros, la corrección podría ser desactivada. En otra línea, en caso
de que se disponga de muchos puntos bien distribuidos y las imágenes muestren grandes distorsiones no lineales
(p.ej., en el caso de cámaras digitales de uso común) debe emplearse para la corrección la opción Polinomio.
El programa calcula el rango de coordenadas del modelo. El rango de altura (valor z_mín. y z_máx.) será
tomados desde la definición del proyecto. Importante: Dentro del área modelo que aquí se está ajustando, debe
existir al menos un punto (extraído del fichero de coordenadas objeto). El parámetro Ancho de borde se refiere al
ancho del borde de la imagen ráster en píxeles, lo que en el caso de la correlación estereoscópica no es
importante.
Observaciones sobre el archivo de puntos de control: En el mismo pueden almacenarse no sólo puntos
individuales sino también líneas de fractura y polígonos de zonas de exclusión. Estos son definidos mediante
códigos como en LISA BASIC (véase el manual de LISA). Si por el momento no existieran puntos de control
del objeto, la entrada respectiva en la ventana podría quedar vacía. Entonces, ignora el mensaje de error “Ningún
punto encontrado en el área del modelo”. Pero, a causa de que se necesita al menos un punto para el proceso
ulterior, vaya inmediatamente a las medidas estereo, digitalice algunos puntos bien distribuidos y repita la
definición del modelo con esos puntos.
Como complemento informativo se calculan y visualizan los siguientes parámetros:
•
•
•
•
•
•
El tamaño del píxel aproximado de la imagen de entrada en unidades terrenos: Este valor puede servir como
punto de referencia para el tamaño del píxel en el proyecto, por ejemplo, para una ortofoto, un MDT que
será generado mediante correlación estereoscópica. El tamaño del píxel (resolución geométrica) de estos
productos debe ser mayor que el de la imagen de entrada.
La relación distancia/base: cuanto mayor sea la misma, menos precisa será la estimación de valores de z.
La exactitud máxima alcanzable en la estimación de valores de z (resultante también de los dos parámetros
antes mencionados).
La escala aproximada de las fotos (en el caso de fotos aéreas escaneadas).
Cantidad de puntos “seguros”: La cantidad mínima es la correspondiente a la de los puntos indicados en el
modelo. Cuanto mayor es este valor, más exactas serán las correcciones de los paralajes.
Paralaje máximo de y encontrado en los puntos “seguros” antes y después de la corrección. Cuanto más bajo
sea el valor, mejor orientación de las imágenes y menor significación tiene la distorsión de la imagen. Un
máximo de ± 30 píxeles puede ser corregido.
LISA FOTO
•
- 17 -
Coeficiente de correlación promedio en los puntos “seguros”. Este valor puede servir como referencia para
los valores a establecer como umbrales en la correlación estereoscópica (véase abajo).
La información será guardada en un fichero cuyo nombre está constituido por el número de la imagen izquierda
y derecha, con la extensión MOD. Ejemplo:
135
136
DAPOR.DAT
DAXYZ.DAT
1135300.000 1138000.000
969300.000
971482.000
100
0.945
11
0.9538237356E+03
-0.1383532837E-02
0.6379042187E-03
0.0000000000E+00
0.0000000000E+00
0.0000000000E+00
0.0000000000E+00
0.0000000000E+00
nombres de las imágenes
fichero con los parámetros de orientación (*)
fichero con coordenadas objeto
rango del modelo, x [m]
rango del modelo, y[m]
borde [pxl], coef. corr.media, tam.de ventana m.
coeficientes py0, py1
py2, py3
...
(*) Si las orientaciones fueron extraídas desde fichero ABS, esta línea permanece vacía.
Observaciones sobre el control:
•
Aviso de error "Orientación defectuosa!": El programa realiza una prueba de consistencia en la que se
comprueba la correspondencia entre las coordenadas del terreno y píxel. Posibles causas del fallo: En algún
punto, los valores de abscisas y ordenadas fueron permutados. O, en una entrada manual de los parámetros
de la orientación exterior, los ángulos no se proporcionaron en las unidades adecuadas.
•
Aviso de error "Ningún punto encontrado en el modelo!": El modelo no puede seguir siendo procesado.
Posiblemente no exista ningún punto en el mismo. Si este es el caso, debe localizarse al menos uno (p.ej.
Evaluación > Medición estéreo) o agrandarse el rango del modelo. Otra causa puede ser una muy mala
orientación interna y/o externa, lo que debería ser controlado previamente.
•
Otra fuente de errores es la activación equivocada de la opción Girar por 180 grados durante a orientación
interna.
LISA FOTO
- 18 -
Medida en aerotriangulación (ATM)
Algunas aclaraciones previas sobre los números de las imágenes y los puntos:
Número de imagen: Cada imagen del bloque debe poseer un número único que la identifique. En el caso de
utilizar imágenes de vuelos o épocas diferentes, puede ocurrir que algunos números sean coincidentes. Para
evitar esto, es conveniente cambiar el número de las imágenes pertenecientes a determinadas pasadas o bloques,
p.ej. bloque con imágenes 712 a 722 modificadas a 1712 a 1722. Los números de imagen no deben exceder las
seis cifras.
Número de punto: También cada punto en el bloque debe tener un número único que lo identifique. La
numeración automática en la medición manual o autónoma hace uso de los nombres de la imagen, y de un índice
consecutivo. Por ejemplo, puntos en la imagen 712 tendrán los números 712001, 712002, 712003 etcétera. En la
medición manual de los puntos de paso (véase más abajo), estos números tomarán valores del tipo 777777001,
777777002 etc. Estas observaciones deben ser tenidas en cuenta para la adjudicación de números a los puntos.
Si, por ejemplo, todas las imágenes de un bloque poseen un número de al menos tres cifras, los puntos de control
pueden numerarse atendiendo a 1001, 1002, 1003 etc., sin que puedan ser confundidos con otros puntos.
ATM > Medición manual
Mediante este módulo pueden ser medidas coordenadas imagen para la aerotriangulación con BLUH o BINGO.
Para esto, debe indicarse la definición de cámara y debe haberse realizado la orientación interna de todas las
imágenes a orientar. No es necesario realizar ningún otro proceso con los preprogramas.
Advertencia: Disponiéndose de fotografías de buena calidad, normalmente, resulta más conveniente una medida
automática. Pero incluso allí, la opción que aquí se muestre puede ser utilizada para medir punto de control o de
paso adicionales. Por cada modelo pueden medirse un máximo de 900 puntos.
Debe suministrarse el nombre del archivo de las imágenes a procesar, solape longitudinal aproximado (en
general entre 60 y 80%) y el nombre del archivo de salida. Si la ventana de entrada ya contiene datos de un
modelo existente, los números de imagen pueden ser seleccionados mediante las teclas < y > . Los parámetros
serán almacenados en un archivo denominado BIKO____.PRD dentro del subdirectorio de trabajo. Como ya fue
descrito, existe la opción de guardar croquis gráficos de las zonas colindantes a los puntos medidos.
Si un fichero existente contiene los parámetros de la orientación (o valores aproximados de los mismos) y
también existe un fichero con las coordenadas terreno de los puntos de control, estos ficheros podrían ser
definidos. Entonces, al medir un punto de control, las posiciones del mismo podrían ser marcadas
automáticamente en la imagen izquierda y derecha.
Por razones técnicas, los modelos de una pasada deben ser procesados de izquierda a derecha. Esto significa que
el primer modelo será el formado por la primera y segunda fotografía, el segundo modelo, el de la segunda y
tercera fotografía, y así sucesivamente. El último modelo, será el formado por la penúltima y última fotografía.
Visualización de las imágenes
Para la visualización en pantalla del modelo, se pueden articular diferentes métodos::
•
•
•
Ventana partida izquierda-derecha.
Superposición coloreada para el método de anaglifos.
Líneas entrelazadas para el uso de gafas polarizadas.
Un observador experimentado podrá captar una imagen tridimensional con la primera opción. Para aquellos con
menos experiencia será más conveniente la segunda, en la que deben ser utilizados lentes con rojo a la izquierda
y verde a la derecha (también rojo-azul). La forma y color de los índices de medida, bajo cada imagen, pueden
LISA FOTO
- 19 -
ser modificados atendiendo a los correspondientes botones. Una vista general, con un rectángulo mostrando la
posición visualizada, facilita el desplazamiento a lo largo del modelo. La visualización puede efectuarse en
diferentes tamaños (zoom). El brillo puede regularse separadamente para la imagen de la izquierda y de la
derecha (anaglifos: intensidad del canal rojo y verde separadamente).
Movimiento estereoscópico del modelo
Los movimientos en dirección x o y se logran moviendo el ratón con su tecla central presionada. En caso de
contarse con un ratón de dos teclas, deben presionarse ambas a la vez o bien la tecla F1, mientras el mismo es
movido. La velocidad del movimiento puede ser regulada mediante las teclas correspondientes ya descriptas.
Para posicionamiento de precisión puede hacerse uso de las flechas del teclado.
Normalmente las imágenes derecha e izquierda están enlazadas. Para desplazar el paralaje (paralaje x y, paralaje
y) debe presionarse el botón derecho del ratón, con lo que se moverá sólo la imagen derecha. Una vez que esta
última haya sido ubicada de tal forma que coincida con la imagen izquierda, (se haya eliminado el paralaje), el
programa tratará de mantener el acople mediante procesos de correlación para cada refresco de pantalla. Para
esto debe utilizarse la opción Correlación.
También es posible localizar un punto en las dos imágenes indicando manualmente sus coordenadas píxel, para
lo cual debe seleccionarse la opción Ir a. La opción Correlación (tecla F2) permite calcular los coeficientes de
correlación de una ventana de 21 x 21 píxeles alrededor del punto en cuestión. En caso de que el factor de
correlación supere el valor 0,7, la imagen derecha será desplazada a la posición de máxima correlación.
Medición de puntos
Para la medición de coordenadas de la imagen existen tres modalidades (seleccione Medida > …)
•
•
•
•
Desde el modelo anterior
Puntos Von Gruber
Individual
Malla
El registro de de las coordenadas de la imagen se produce al pulsar el botón izquierdo el ratón una vez que este
ha sido convenientemente situado en ambas imágenes. Sobre las opciones de la medición:
Desde el modelo anterior: Deben ser diferenciados dos casos: (a) Puntos que ya fueron medidos en el modelo
presente aparecen en azul en la vista general y no pueden ser medidos nuevamente. En caso de que los mismos
deban ser medidos nuevamente, deben ser eliminados del modelo mediante la ayuda del editor de puntos de
ATM (véase la siguiente opción). (b) Puntos que ya hayan sido medidos en la imagen izquierda del modelo
actual, el programa evalúa, considerando el solape longitudinal, si el punto también existe en la imagen derecha.
Si este fuera el caso, el programa los marcará en verde y los situará automáticamente en la imagen izquierda,
siendo su posición a partir de aquí, inmodificable. A partir de aquí sólo resta establecer la posición
correspondiente en la imagen derecha (transferencia automática de punto). Esta opción puede y debe ser
utilizada a partir del segundo modelo en la pasada. En caso de que un punto no pueda ser medido, puede ser
saltado con la tecla Saltar o con la tecla F3.
Puntos Von Gruber: Para conectar ambas imágenes, se precisa medir al menos 6 puntos bien distribuidos por el
modelo. A partir del segundo modelo, los tres puntos del lado de la izquierda ya han sido medidos en el modelo
previo y pueden, por tanto, ser adoptados. La distribución de los mismos debe aproximarse al “seis” de un dado,
dos puntos arriba, dos al medio y dos abajo. El programa ubica automáticamente las posiciones (que pueden ser
modificadas mediante el desplazamiento de las secciones de imagen) y adjudica un número a cada uno. El
número del punto resulta del número de la imagen izquierda y de un índice que lo determina. Ejemplo: Número
de imagen izquierda 747, derecha 748, de ahí los números de puntos serán 747001, 747002, etc. hasta 747006.
En caso de que un punto no pueda ser medido, puede ser saltado con la tecla Saltar o con la tecla F3
Individual: Al indicarse su número, se verifica si el punto ya ha sido medido en la imagen izquierda. En caso
afirmativo se efectúa un posicionamiento previo en la imagen izquierda como el descrito arriba (desde modelo
previo). De lo contrario el punto puede ubicarse libremente en ambas imagenes. Si al indicarse el número del
punto se encuentra que el mismo no puede ser medido, éste puede ser saltado con la tecla Omitir o F3. Para la
finalización de la edición se utiliza la tecla Salir.
- 20 -
LISA FOTO
Gris: Después de definir el ancho de paso (en coordenadas píxel), el modelo posicionará aproximadamente todos
los nodos de la malla.
Observaciones respecto a todas las modalidades de medición:
•
•
•
La opción Omitir puede ser activada también con la tecla F3.
La tecla Listo finaliza la modalidad activa. Empleando la opción Medir puede continuarse.
Mediante las opciones Medir > Salir o la tecla Esc, todas las medidas son almacenadas y se sale del módulo.
Los puntos y números son visualizados en ambas imágenes y sus posiciones marcadas en rojo en la vista general.
Las coordenadas píxel son almacenadas con las filas en modo ‘reflejo’, por lo que el origen se encuentra abajo a
la izquierda. La primera línea de cada modelo incluye el número de imagen, la focal de la cámara y el nombre de
la cámara. Las líneas siguientes contienen las marcas fiduciales (coordenadas de la orientación interna), seguidas
por el número de punto, x izquierdo, y izquierdo, x derecho, y derecho, para cada punto registrado. El final del
modelo se señala con el valor -99.
Para procesamientos posteriores en BLUH o BINGO los archivos deben ser trasladados mediante las opciones
del menú principal ATM > Exportar > BLUH o > BINGO.
Ejemplo de un archivo de salida:
135000136
1
2
3
4
135001
135002
135003
135004
135005
135006
-99
153.000 CAMERA_1.CMR
2735.016 1389.988 2739.972
1406.985
54.021 1414.941
64.970 1376.988
68.940
1392.022 2713.022 1393.045
1426.000 2551.000
585.000
1426.000 1417.000
540.000
1426.000
284.000
587.000
2500.000 2543.000 1765.000
2598.000 1402.000 1856.000
2620.000
284.000 1842.000
1410.063
71.033
1388.030
2726.955
2552.000
1417.000
272.000
2560.000
1402.000
252.000
ATM > Editor puntos de ATM
Después de proporcionar el fichero de entrada, todos los puntos previamente medidos serán visualizados en
orden ascendente. Marcando un punto en la lista, se puede modificar su número. Un punto simple o todos los
puntos con el mismo número, pueden ser eliminados con la tecla Borrar. Al hacer esto, el número aparecerá en
negativo, en este momento puede revertirse la acción de borrado marcándolo nuevemente. En esta sección
también pueden ser eliminados “croquis de punto”. Pulsando el botón Listo, el archivo recién modificado, será
almacenado, sin contener los números marcados en negativo.
Recordatorio: Esta opción puede ser usada para ficheros con un máximo de 20000 puntos.
ATM > Calcular imágenes de pasadas
Esta opción es un requisito para la medida de puntos de paso que se describe en el capítulo siguiente, y
especialmente necesaria si el bloque contiene más de una pasada.
La definición de pasadas debe existir. Para cada pasada del bloque se calcula una imagen especial que contiene
las imágenes simples en un tamaño de 300x300 píxeles, en la secuencia en la que se encuentran en la pasada. El
nombre del archivo de salida estará compuesto por el número de la primera y de la última imagen de la pasada.
Ejemplo: Primera imagen 134, última 140 Æ la imagen de salida se denomina ST_134140.IMA.
ATM > Medida de enlaces
Mediante esta opción son medidos los puntos de paso entre imágenes y pasadas vecinas, sirviendo como valores
iniciales para la medida automática posterior (AATM, véase abajo). Si el bloque está constituido solamente por
una pasada, puede dirigirse al próximo paso.
- 21 -
LISA FOTO
Carga la primera pasada en la parte superior de la ventana, y la siguiente pasada en la inferior. Cada pasada
puede ser modificada en brillo, y movida independientemente con la tecla central del ratón, y llevadas a la
posición de inicio con el botón Pos 1. A continuación debe pulsarse la opción Medir y señalar el nombre de un
archivo (por defecto es TIEPOINT.DAT). Tras ello, puede comenzarse a digitalizar el primer punto de conexión
pulsando con el botón izquierdo del ratón en todas las imágenes en las que el mismo se encuentre dicho punto.
Posteriormente debe aceptarse pulsando con el botón derecho. El punto será registrado con un número secuencial
y señalado en todas las imagenes con un cuadrado rojo. Los puntos siguientes deben ser digitalizados de la
misma manera.
La medida de puntos puede ser (des)activada dentro de la lista de número de punto. Una pulsación con el botón
respectivo, impondrá un valor negativo al punto seleccionada. Una segunda pulsación reajustará el valor previo.
Puntos con signo negativo no serán guardados en el fichero de salida.
La medición se finaliza con la tecla Listo.
Algunas consideraciones adicionales:
•
Los puntos de control necesarios para la aerotriangulación deben ser medidos en la imágenes originales a
alta resolución (ATM > medida manual). En todo caso, las medidas de los puntos de conexión aquí medidos,
se utilizan únicamente como posiciones originales.
•
Si, como resultado de una alta distribución de puntos de control, se produce una conexión aceptable entre
puntos de pasadas, la medida independiente de puntos de conexión puede que no sea necesaria. También es
posible medir solamente unos puntos de conexión en aquellas áreas que tengan pocos puntos de control.
•
Si el bloque está constituido por una sola pasada, pero las imágenes tienen una baja calidad, o un bajo
contraste, se pueden obtener mejores resultados desde la medida automática que si se efectúa la conexíón
ocn puntos manualmente.
•
Cuanto más puntos de conexión existan en el bloque, más estables será la estrucrtura entre pasadas. Como
regla básica, cada imagen debería tener al menos un punto de conexión con la pasada vecina (arriba y/o
abajo).
•
Por supuesto, solo aquellos puntos que aparezcan en al menos dos imágenes vecinas (modelo
estereoscópico) pueden ser utilizados como puntos de conexión.
Ejemplo del fichero de salida:
777770001
777770001
777770001
777770001
777770001
777770001
777770002
777770002
777770002
777770002
777770002
777770002
...
210.000
115.000
26.000
211.000
121.000
19.000
227.000
140.000
41.000
240.000
139.000
42.000
250.000
255.000
254.000
56.000
49.000
59.000
242.000
242.000
246.000
37.000
48.000
53.000
134
135
136
155
156
157
135
136
137
156
157
158
Primera columna = número de punto interno, segunda columna = valor x, tercera columna = valor y (para cada
vez que una coordenada píxel es medida en la imagen de 300 por 300 píxeles), cuarta columna = número de
imagen.
ATM > Medición automática (AATM)
For the processing of aerial images; if the images are located in different strips, these should be in a parallel
arrangement.
LISA FOTO
- 22 -
Los siguientes pasos preliminares deben haberse ejecutado: definición de cámara, orientación interna de todas las
imágenes, medición de los puntos de conexión como se describe arriba (en caso de existir varias pasadas en el
bloque), medición manual de los puntos de control. Debe introducirse los valores para desviación estándar de las
coordenadas imagen [µm], conexión entre pasadas [µm] y puntos de control [m]; así como el tamaño del borde
[píxel], valores umbral para el coeficiente de correlación y tamaño de las ventanas de correlación (para
aproximación y mejora). Finalmente, deben ser incorporarse los archivos de puntos de control (coordenadas
imagen y objeto), de los puntos de conexión (optativo) así como el fichero de salida.
En una distribución más o menos regular, se buscará puntos automáticamente y se transferirán al siguiente
modelo, si es posible. Como es usual, empezando por una aproximación muy grosera, se hace un acercamiento
basado en pirámides de imagen para mejorar los resultados.
En cada imagen se buscan puntos atendiendo a una malla regular de 30 x 30 nodos(900 en total). Los resultados
dependes de la máxima cantidad de puntos en el solape longitudinal –por ejemplo, un solape del 60% dará un
máximo de 900·60/100=540 puntos. En principio, para cada área, se busca la zona de máximo contraste,
definiendo la posición de este punto en la imagen de la izquierda. A partir de ahí, se determina el punto
homólogo por medio de correlación de superficies. Cuando se termina el proceso, un control del resultado
atendiendo a valores de paralaje, permite eliminar puntos con errores groseros. Tras ello, un segundo
acercamiento es utilizado, con aproximaciones iniciales mejoradas. Finalmente, el programa continúa en el
siguiente nivel de la pirámide.
Después de que todas las imágenes son procesadas dentro del primer nivel de la pirámide, se efectúa un ajuste en
bloque de todo el conjunto. Para esto, se utiliza el módulo BLOR del programa BLUH (autor: Dr.-Ing. Karsten
Jacobsen, IPI University of Hannover) modificado e integrado dentro de LISA FOTO. Tras algunos test
concernientes a todos los puntos, el resultado del ajuste en bloque sirve para encontrar todas las imágenes en las
que aparece un determinado punto. A partir de esta información, es posible mejorar la conexión automática entre
pasadas.
Se crea y se visualiza un fichero de salida con las coordenadas píxel de todos los puntos medidos, AATM.TXT.
Ese fichero es convertido en el formato de BLUH o BINGO (ver opción ATM > Exportar > BLUH; o ATM >
Exportar > BINGO). Un ajuste final con BLOR crea el fichero AATM_AOR.DAT (parámetros de la orientación) y
AATM_ATC.DAT (coordenadas objeto). En muchos casos, estos resultados tendrán una calidad adecuada. En
otro caso, un ajuste de haces completo puede ser calculado de nuevo.
Observación: En caso de que posteriormente deban ser medidos nuevos puntos de conexión manualmente
usando ATM > Medida Manual. El archivo AATM.DAT, debe ser usado para salida, eligiendo la opción Anexar
cuando aparezca el mensaje “Archivo ya existente”. En este caso, la exportación a BLUH o BINGO debe ser
procesada más tarde.
Próximo paso: Preprogramas > Definir modelo, y activar la opción Todo.
ATM > Importar > IMATIE
Utilizado para la importación de coordenadas píxel desde la herramienta de medida IMATIE (extensión PIX).
Estas se encuentran grabadas en modo de imagen individuales (un archivo PIX por cada imagen) y pueden ser
importadas en el formato interno de FOTO tipo pasada. If up to now no interior orientations were measured in
LISA FOTO but the PIX files contain fiducial marks measurements, the interior orientations (INN files) will be
created hereof.
Important: For this option, the images must be present in the working directory!
ATM > Exportar > BLUH
Las coordenadas medidas por LISA pueden ser procesadas por un programa de aerotriangulación como BLUH o
BINGO. Las coordenadas píxel son transformadas mediante una transformación afín bidimensional al sistema de
fotocoordenadas. Ejemplo de fichero de salida.
- 23 -
LISA FOTO
135000136
13502
13503
13504
13505
13506
13507
-99
153.000
2.778
2.238
1.698
93.678
101.429
102.759
99.217
2.836
-93.460
98.093
1.076
-93.954
-68.507
-73.106
-69.928
31.333
38.225
36.238
98.679
2.136
-95.321
98.531
-0.064
-97.904
ATM > Exportar > BINGO
Entrada: Fichero con las coordenadas píxel medidas automática o manualmente en LISA, fichero con las
coordenadas objeto de los puntos de control. Las coordenadas píxel son transformadas mediante una
transformación afín bidimensional en el sistema de fotocoordenadas atendiendo a la definición de la cámara,
pasando a ser coordenadas imagen. Ejemplo para el fichero de salida.
135
13502
13503
13504
13505
13506
13507
-99
136
13502
13503
13504
13505
13506
13507
-99
2.778
2.238
1.698
93.678
101.429
102.759
99.217
2.836
-93.460
98.093
1.076
-93.954
-68.507
-73.106
-69.928
31.333
38.225
36.238
98.679
2.136
-95.321
98.531
-0.064
-97.904
Usando las coordenadas objeto de los puntos de control, BINGO creará los ficheros de parámetros GEOIN.DAT
y PROJECT.DAT. BINGO Versión 5.
ATM > Exportar > IMATIE
Las coordenadas de píxel son exportadas desde FOTO al formato del programa de medición IMATIE. Toda la
información de los ficheros de entrada es convertida, de forma que se crearán imágenes independientes, con el
nombre de cada imagen y extensión PIX.
ATM > Grafico BLUH
Se creará una imagen raster (formato IMA). Acorde a la elección, puede contener:
•
•
•
Posición, número y vector de errores de los puntos de control
Posición de los puntos de paso
Centros, números y bordes de las imágenes
El tamaño del píxel será tomado desde la definición del proyecto, si bien, debido a que el fichero puede ocupar
una ingente cantidad de espacio en disco, el tamaño del píxel puede incrementarse a voluntad. La imagen puede
ser limitada al marco de coordenadas facilitado en la definición del proyecto.
LISA FOTO
- 24 -
Procesamiento
Procesamiento > Medición estereoscópica
Con este módulo pueden medirse coordenadas terreno en modelos esteroscópicos, con la opción de disponer de
un MDT. Debe haberse efectuado previamente, la definición de cámara, orientación interna y externa de ambas
imágenes, y definición del modelo.
Nota: En el caso de que no exista ningún MDT, puede comenzarse con una altura de inicio, que será equivalente
a la altura media del terreno. No obstante, algunas de las siguientes opciones no podrán ser utilizadas en estas
condiciones.
Visualización de las imágenes
Idéntico a la descripción mostrada en ATM > Medición manual.
Movimiento estereoscópico del modelo
El ratón proporciona movimiento planimétrico cuando el botón central está presionado. Si se presentan
dificultades (p.ej., se dispone solo de un ratón de dos botones, o el driver no está adecuadamente instalado)
puede simularse el botón central del ratón pulsando ambos botones a la vez, o alternativamente pulsando F1. La
velocidad de desplazamiento puede regularse con las teclas correspondientes. Para posicionamientos de precisión
se cuenta con las flechas del teclado. El paso mínimo de avance se corresponde con el tamaño de píxel fijado en
la definición del modelo.
Los movimientos en dirección de z se realizan con el ratón manteniéndose la tecla derecha presionada. Si se
dispone de un ratón con rueda central, puede optarse por esta opción para el movimiento altimétrico. Durante el
desplazamiento sobre el modelo puede optarse por mantenerse la altura fijada por última vez (botón z =
constante), o adoptar la cota marcada por el MDT o por adoptarse permanentemente la altura del MDT (botón z
= MDT).
El botón Ir a permite posicionar manualmente el punto en sus coordenadas terreno. El botón Centrar reinicia la
posición actual al centro del modelo. La opción Coeff. Corr. determina el factor de correlación en una ventana de
25x25 píxeles para la posición actual de la imagen izquierda y derecha.
Modos de medida
El registro de datos comienza al ejecutar la opción Registrar. Las coordenadas se almacenan según el formato
(ID., x, y, z). Puede optarse por tres procedimientos diferentes:
•
•
•
Puntos y líneas: Posicionado y digitalización manual de puntos y líneas. Como opción, puede optarse de un
preprocesamiento de los puntos tomando los mismos desde un fichero de entrada inicial, siempre y cuando
los mismos figuren dentro del rango del modelo. Para el posicionamiento previo pueden tomarse los valores
z de la imagen de entrada o ser obtenidos del MDT.
Medición de perfil. El posicionamiento previo se produce una vez introducidos los puntos de inicio y final,
así como intervalo de medida.
Medición en malla. El posicionamiento previo ocurre tras indicar el rango de coordenadas y el ancho de
paso de la malla. Se iniciará por el valor más bajo en coordenadas x,y. Opcionalmente, la altura derivada
desde el MDT, puede ser omitida automáticamente (Solo en huecos) .
Observación: Un posicionamiento previo hace que los valores x,y de los puntos no pueden ser cambiados.
Solamente la altura puede ser cambiada, haciendo uso del botón derecho del ratón.
LISA FOTO
- 25 -
En todos los casos debe definirse un código. Los códigos del 1 al 5000 se utilizan para puntos individuales, y
desde el 5001 al 9999 para líneas. Para más información, véanse detalles en el manual de LISA BASIC,
Apéndice parte 1. La digitalización se finaliza al pulsar la tecla Cancelar. Si ocurre que el punto no puede ser
medido estereoscópicamente, existen dos alternativas.: Omitir (o tecla F3) para saltar al siguiente punto sin
registrar el siguiente, o pulsar el botón Z desconocido (tecla F4) que almacenará el punto con un valor de -999. La
opción Croquis elabora un croquis de la zona y su número.
Nota: Mediante las opciones Archivo > Exportar ráster > ASCII (en LISA BASIC) también pueden ser generadas
coordenadas tridimensionales de forma de puntos individuales, perfiles, o mallas, directamente desde el MDT.
Superposición > Puntos MDT: Esta opción resulta útil en combinación con la correlación estereo. Si la opción
Interpolar puntos perdidos estaba desactivada y, se creó un MDT más o menos incompleto, los puntos del MDT
puede ser proyectados en la imagen izquierda y derecha. En áreas con grandes huecos, los puntos adicionales
medidos manualmente completarán el MDT, a partir de medir sobre los huecos, y más tarde efectuar la
combinación con la opción Procesamiento > Interpolación de MDT. Nota 1: En la vista general, el botón MDT on /
MDT off permite superponer los puntos del MDT. Nota 2: Los puntos se visualizarán en color rojo. Por ello, el
color del índice de medida puede ser ajustado a amarillo
Superposición > Datos vectoriales: Proyecta el contenido de un archivo vectorial en ambas imágenes, así como en
la vista general. Atención: Para la transformación de coordenadas terreno a coordenadas píxel, se hace uso del
valor de cota del fichero vectorial, no existe la opción de cargar la altura desde el MDT.
Superposición > Marcar nuevamente: Revierte las opciones antes mencionadas. En este caso la imagen debe ser
leídas nuevamente, lo que puede llevar cierto tiempo.
Sobre esto, una observación más: Posiblemente resulte poco cómodo trabajar continuamente con tres teclas
diferentes en el ratón: la central para los movimientos, la izquierda para la digitalización de coordenadas y, y la
derecha para definir la altura. Ante ello, se proponen dos alternativas:
•
En todos los casos, asegúrese de disponer de un MDT usando la correlación estéreo (ver siguiente capítulo),
iniciando la medida estéreo con ello. Así no será necesario ajustar la altura.
•
Si se están digitalizando puntos sin preposicionamiento, manténgase presionada la tecla F1. De esta manera
el modelo sigue los movimientos del ratón de la misma forma en que lo haría si se mantuviera presionada la
tecla central del mismo. Sólo es necesario entonces utilizar la tecla izquierda para digitalizar.
Modos de medida
Con los respectivos botones pueden medirse distancia, ángulos y círculos (centro y radio).
Procesamiento > Correlación estéreo (Matching)
Debe existir la definición de cámara, orientaciones interna y externa de ambas imágenes, así como la definición
del modelo. Solamente se puede procesar el modelo actual, o bien todos los modelos de la pasada en
procesamiento por lotes. En este último caso, opcionalmente se puede ejecutar el mosaicazo de los modelos. El
MDT a crear, tendrá un tamaño de píxel similar al facilitado en la definición del proyecto, sin embargo, el ancho
de paso de la correlación puede ser conjuntado a un múltiplo del tamaño del píxel.
Con este módulo se reconstruirán las elevaciones dentro del modelo. Debido a que la orientación de cada imagen
es conocida, el programa calculará las correspondiente coordenadas píxel de cualquier punto en el terreno
(x,y,z), haciendo uso de las ecuaciones de colinealidad. Como ya se mencionó previamente, el procedimiento se
ejecuta ‘desde abajo hacia arriba’ –procesando desde un valor inicial de z, con sus posición planimétrica (x,y) en
el MDT – la cota del píxel se ajustará hasta a los píxeles vecinos, para que los valores ajusten idealmente. Como
criterio para esto, se emplea el máximo del coeficiente de correlación. Efectuando el mismo proceso sobre toda
el área abarcada por modelo, es posible obtener todo el MDT.
Debe proporcionarse el valor máximo para el rango altimétrico (en metros). Esto permite un desplazamiento
relativo de las imágenes, que está limitado a ±45 píxeles. Debe definirse un umbral para el coeficiente de
correlación, tamaño de la ventana y número de iteraciones. Asimismo, debe introducirse el fichero de
LISA FOTO
- 26 -
coordenadas terreno (véase definición del modelo), y si fuera necesario, el de datos vectoriales (por ejemplo,
para medidas adicionales de forma manual). Concretando para cada uno de estos valores:
•
Rango Altimétrico: Se basa en las coordenadas objeto, las trayectorias son seguidas acorde a un MDT
aproximado. Si, por ejemplo, el programa analiza una posición situada 10 metros a la derecha de un punto de
altitud previamente conocida, la altitud del nuevo punto, puede ser estimada como muy parecida a la otra. El
ratio de desplazamiento define un límite permitido. En términos generales, la altitud cambia dentro de un
rango de ± 10 metros (pendientes con inclinación máxima de 45 grados); Este valor puede ser alterado en
regiones de alta montaña. En todo caso, no es necesariamente alto para mantener una buena relación
velocidad/precisión. Si se dispone de un MDT aproximado y se proporciona como dato auxiliar para
mejorar, los desplazamientos guardarán relación con la altura máxima entre el valor aproximado y el
calculado.
•
Umbral del coeficiente de correlación: En muchos casos puede mantenerse el valor por defecto. La
definición del modelo permite evaluar específicamente si este valor es adecuado. En algunos caso (por
ejemplo, imágenes con bajo contraste) no tiene sentido elegir un valor menor de 0.6 debido a que se
obtendrán muchos puntos, pero con una imprecisión considerable.
•
Ventana de correlación: Con carácter general, se admite que cuanto más grande sea la ventana, más estables
y precisos serán los resultados, pero también más tiempo de computación se precisará. En el lado contrario,
ventana pequeñas presentarán problemas en zonas con estructuras repetidas (urbana, arbolado, cultivos ...)
La medida de puntos homólogos y, por ende, la generación del MDT se efectúa en varios pasos iterativos.
Puntos de inicio
En un primer paso, los datos iniciales disponibles para el modelo y extraídos desde el fichero de coordenadas de
puntos, serán integrados dentro del MDT vacío.
Seguir trazas Æ MDT aproximado
A partir de cada uno de los puntos conocidos, y mediante el procedimiento de “regiones de crecimiento”se
siguen sus ocho direcciones (N, NW, W, SW, etc. ), avanzando píxel a píxel (en unidades terreno/MDT) y se
efectúa el cálculo de la correlación empezando por el último punto.
En una segunda parte, cuando se llega a un nivel adecuado de iteraciones, se dispone de una red de líneas con
distancia de 16 píxeles entre filas y columnas, que se inician en los puntos previamente conocidos y que forman
un MDT aproximado, aunque con muchos huecos que se rellenan por interpolación.
Mejora del MDT
En este paso cada píxel del MDTs se determina puntos homólogos. Esto asegura que las distorsiones
consecuencia de la proyección central y del relieve, serán minimizadas, y con ello, la correlación mejorará
especialmente en zonas de gran relieve. Para excluir áreas de poco contraste, se calcula la varianza en el entorno
de los puntos a calcular. En caso de que la varianza sea insuficiente, la zona del MDT se dejará en blanco.
Tras finalizar esta operación, se interpolará un MDT aproximado a partir de todos los puntos y haciendo uso de
cierto número de iteraciones. En las posiciones en las que todavía no pudieron lograrse correlaciones, se intenta
de nuevo con un umbral más bajo para el coeficiente de correlación. Después de la última interpolación, en caso
de que así se desee, el MDT puede ser suavizado con un filtro y, también puede derivarse una nueva imagen de 8
bits a partir del MDT de 16 bits.
Observaciones adicionales sobre el filtrado del MDT: Debe tenerse presente que el filtrado afectará los valores
locales de altura, principalmente en los mínimos y máximos relativos. Se recomienda trabajar sin filtros cuando
los máximos y mínimos locales sean de importancia de cara a comparar con otros MDT de mayor precisión. Por
otro lado, se ha probado que los filtros suelen ser útiles cuando a partir del MDT se prevé derivar curvas de
nivel.
Nota 1: Para un mejor control del MDT es conveniente desactivar la opción Interpolar puntos perdidos que se usa
normalmente. El MDT generado de esta manera mostrará mayores lugares vacíos, sobre todo en zonas de
contraste pobre. En estos casos deben medirse los puntos manualmente.
LISA FOTO
- 27 -
Nota 2: En caso de que se deseen procesar todos los modelos de un bloque secuencialmente, se generará un
nombre automáticamente para cada MDT. Tendrá la forma GT_<imagen izquierda, imagen derecha>.IMA.
(Ejemplo: GT_135136.IMA). Si la opción Crear mosaico estuviera activa, el programa almacenará todos los
ficheros del tipo GT_*.IMA dentro del directorio de trabajo, junto con el mosaico final. Resulta buena idea
borrar todos los ficheros que tengan ese nombre, antes de iniciar la correlación estereoscópica.
Nota 3: Para hacerse una idea de la calidad de las cotas encontradas en el proceso de correlación, puede activarse
la opción calidad de la imagen. Se creará un nuevo fichero QUALITY.IMA, con las mismas dimensiones del
MDT. Cada píxel con correlación exitosa tendrá un valor de gris, equivalente a 200 veces el valor de correlación.
Por tanto, los niveles de gris contenidos en esa imagen estarán comprendidos entre 120 (r=0.6) y 198 (r=0.99).
Procesamiento > Interpolación de MDT
En el caso de que un MDT generado por correlación estéreo, muestre huecos y deba procesarse manualmente,
puede incorporarse un MDT interpolado para esas zonas, que facilitarán la medida manual de los puntos. Como
se ha descrito previamente, también están disponibles las opciones Filtros e Imagen adicional de 8 bits. La opción
Sólo área del modelo determina que el MDT sólo sea generado para esa área, en lugar de hacerlo para toda la
zona abarcada por la zona de recubrimiento del modelo estereoscópico.
Procesamiento > Comparación
En caso de disponerse de un archivo con puntos de control conocidos “seguros”, puede hacerse un control de
calidad a un MDT que se haya generado por técnicas estereoscópicas. Se debe suministra el fichero de puntos de
referencia, el MDT y el fichero de salida. Este fichero dispondrá de los valores planimétricos y la diferencia
(calculado-real, si la opción Registrar valores de diferencia está activa). También se generará información acerca
de la desviación mínima y máxima, y las diferencias entre -20 y +20 metros se visualizarán en forma de
histograma con intervalo de 1 metro.
En caso de que no sea mostrado ningún resultado o que el archivo de salida esté vacío, debe pensarse que no
existen cotas del MDT para los puntos de referencia, posiblemente causado por MDT incompletos.
Observación sobre la interpretación de los resultados: La exactitud en la elevación puede ser interpretada como
el producto entre el tamaño del píxel en los datos de entrada y la relación altura-base calculada durante la
definición del modelo.
Procesamiento > Ortoimagen
Esta característica lleva por objeto la rectificación diferencial (ortorectificación) de la imagen digital con el
auxilio de un MDT. La calidad de la ortorectificación depende de la calidad del MDT. Las imágenes a procesar
deben estar orientadas completamente y debe disponerse de su MDT. As an alternative it is possible to rectify to
a horizontal plane (z constant).
Se ofrecen tres opciones en función de la imagen de entrada:
•
•
•
Imagen individual
Modelo actual
Todas las imagenes
Imagen individual: Debe proporcionarse el número de imagen, la fuente donde se encuentra la orientación
exterior: Para BLUH o BINGO serán los ficheros de salida de estos programas (por defecto, DAPOR.DAT) o
vías fichero ABS si la orientación exterior fue manual.
Modelo actual: La definición del modelo debe figurar previamente. Se empleará tanto la imagen izquierda como
la derecha de manera que se escogerán aquellas zonas de la imagen izquierda que queden más cerca de su punto
principal izquierdo, y lo mismo para la imagen derecha que se escogerá las zonas que queden más cercanas al
punto principal de este fotograma.
Todas las imágenes: En el caso de que exista un MDT completo para todo el área abarcada por el proyecto (por
ejemplo creado a partir de las opciones de correlación estereo para todos los modelos), entonces todas las
LISA FOTO
- 28 -
imágenes dentro del directorio de trabajo serán rectificadas y enlazadas en un único paso. El programa
seleccionará todas imágenes (hasta un máximo de 100) y las procesará una detrás de otra. Secuencialmente. La
asignación de niveles de gris se hará atendiendo el valor más cercano al punto principal de cada imagen. (Véase
arriba).
En las dos últimas opciones, se puede ajustar el valor de ajuste entre imágenes adyacentes.
La ortorectificación se efectúa en aquellos lugares delimitados por el MDT, que es el que marca el tamaño del
píxel de la ortoimagen. En áreas donde no se dispone de infamación de MDT (p.ej. superficies de exclusión), la
ortofoto permanece vacía.
En caso de que el MDT cubra mayor superficie que la abarcada por la ortofoto, puede limitarse la misma
mediante la opción Solo area de modelo). Esto puede ser interesante cuando se quiere efectuar un mosaico desde
un conjunto de imágenes individuales pues se ahorra una memoria considerable.
Como ya se mencionó, se utiliza el método “de abajo hacia arriba”: A partir del MDT, los niveles de gris de la
imagen de entrada, serán reconstruidos a partir de la proyección del rayo colineal.
Procesamiento > Secuencia de imágenes
Preparación: Esta opción está diseñada para procesar automáticamente secuencia de imágenes (en este caso
modelos estereo por orden cronológico). La imagen de la izquierda siempre se corresponde con la misma
posición de la cámara y hace que la imagen de la derecha sea única. Los números de imagen deben tener 6 cifras
– de aquí, las dos primeras cifras se refieren al número de la cámara. Ejemplo: Imagen 100001 fue tomada con la
cámara 1, imagen 200001 con la cámara 2. Para hacerlo más sencillo, en la opción Archivo > Importar imagenes
ráster puedes conectar las imágenes seleccionadas, o todas, con la cámara elegida. Con ello, la referencia a la
definición de cámara, CAMARA_1.CMR y CAMARA_2.CMR puede ser interpretada.
Conceptos sobre como manipular esta herramienta: Debe disponerse de puntos del objeto para el primer modelo
y de la correlación estéreo. Los puntos del objeto son derivados de calcular un MDT de malla regular y sirven
para inicializar los valores de la definición del siguiente modelo. Opcionalmente, haciendo uso del MDT y de las
imágenes del modelo actual, se puede crear una ortoimagen.
Para hacer que el programa siga la secuencia de imágenes, se necesita que la numeración de las imágenes sea la
correcta.
Ejemplo: Se han proporcionado 10 modelos con la siguiente numeración:
Modelo 1:
Modelo 2:
...
Modelo 10:
imagen izquierda 100001.IMA, imagen derecha 200001.IMA
imagen izquierda 100002.IMA, imagen derecha 200002.IMA
imagen izquierda 100010.IMA, imagen derecha 200010.IMA
En otras palabras: Todas las imágenes tienen un número inequívoco, donde los números (nombres) de las
imágenes se han elegido en un orden ascendente de izquierda a derecha.
La orientación exterior de las dos primeras imágenes (primer modelo) y la definición del modelo deben haberse
realizado.
Datos de entrada: Imagen izquierda y derecha del primer modelo, imagen izquierda y derecha del último modelo,
puntos iniciales del primer modelo, ancho de malla para la salida de los puntos iniciales usados a lo largo de los
siguientes modelos. Finalmente, aparecerá la ventana para la entrada de los parámetros de la correlación estéreo,
las opciones Imagen adicional de 8 bits y Calidad de imagen no tienen sentido aquí.
Pulsando en el botón OK, los parámetros se guardarán en los ficheros SEQ_FOTO.DAT y SEQ_PARAM.DAT
dentro del directorio de trabajo, y se iniciará la secuencia de cálculo. Se crearán los siguientes ficheros::
•
•
MDT con el nombre GT_<imagen_izquierda, imagen_derecha >.IMA, p.ej., GT_10012001.IMA
Opcionalmente, fichero ASCII con los puntos del objeto. El mismo nombre pero con extensión DAT.
LISA FOTO
- 29 -
Opcionalmente, ortoimagen con el nombre OR_<imagen_izquierda, imagen_derecha >.IMA, p.ej.,
OR_10012001.IMA
- 30 -
LISA FOTO
Apéndice
Datos técnicos sobre chips de cámaras digitales.
Tamaño Chip Diagon. Ancho Alto
Nº de píxel
Tamaño píxel Ejemplo
(nominal)
[mm] [mm] [mm]
[µm]
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1/3.6"
1/3.2"
1/3"
1/2.7"
...
...
...
1/2.5“
1/2.4“
1/2"
...
1/1.8"
...
...
...
...
...
1/1.7“
2/3"
...
...
...
1"
4/3"
...
5.0
5.7
6.0
6.6
4.0
4.5
4.8
5.3
3.0
3.4
3.6
4.0
1280 x 960
1620 x 1220
3.2
2.8
Chip Sony ICX232
Chip Sony ICX434
2048 x 1536
2.6
7.1
7.4
8.0
5.7
5.9
6.4
4.2
4.4
4.8
8.93
7.2
5.3
2288 x 1712
2592 x 1944
1280 x 1024
1280 x 1024
2048 x 1536
2.5
2.3
6.0
5.0
3.45
2080 x 1542
2592 x 1944
2272 x 1704
3.45
2.8
3.1
9.5
11.0
7.6
8.8
5.6
6.6
2048 x 1536
2560 x 1920
3.7
3.4
11.0
16.0
22.5
21.8
8.8
12.8
18.0
17.4
6.6
9.6
13.5
13.1
3264 x 2448
2.6
Chip Sony ICX432
e.g. Rollei dp 3210,
Jenoptik JD 3.3z10,
Canon A 70, Canon Ixus II
e.g. Olympus C 750
e.g. Sony T1
Chip Kodak KAC-1310
Chip Foveon F10
Chip Sony ICX252
e.g. Casio QV 3000
e.g. HP PhotoSmart 735
e.g. Canon G5
e.g. Canon G2, G3,
Nikon 4500
e.g. Fuji Finepix S 602
Chip Sony ICX282
e.g. Minolta D7, Nikon 5700,
Sony F 717, Olympus E 20
e.g. Sony F 828, Nikon 8700
2614 x 1966
2560 x 1920
6.8
6.8
Chip Kodak KAF-5101CE
e.g. Olympus E 1
20.7
13.8
2268 x 1512
9.13
22.7
35.8
36
28.7
15.1
23.1
24
19.1
3072 x 2048
4064 x 2704
4536 x 3024
2464 x 1648
7.4
8.8
7.9
11.6
Chip Foveon X3
e.g. Sigma SD10
e.g. Canon EOS 300D / 10D
e.g. Canon EOS 1Ds
e.g. Kodak DCS pro 14
e.g. Canon EOS 1D
-
27.3
42.6
34.5
Véase el manual de cada cámara para el tamaño nominal del chip (p.ej., 1/2,7“) y la resolución (p.ej.,
2048 x 1536 píxel), y utilícelo dentro de la tabla para encontrar el tamaño del píxel (p.ej., 2.6µm).