4. Поиск точек на стереопаре снимков идеального случая съемки

Известно, что на стереопаре снимков идеального случая съемки (угловые элементы внешнего ориентирования снимков этого случая съемки равны нулю, а базис фотографирования параллелен оси Х системы координат объекта) ординаты у соответственных точек равны и , как следствие, значения поперечных параллаксов для всех соответственных точек равны нулю. Очевидно, что при автоматической идентификации точек на стереопаре снимков область поиска ограничивается на снимке линией параллельной оси х снимка.

Преобразование (трансформирование) исходной стереопары снимков в стереопару снимков идеального случая съемки очень широко применяется в цифровых фотограмметрических системах. Полученные, таким образом, стереопары снимков используются для выполнения работ по построению цифровых моделей рельефа и цифровых моделей объектов, так как при их использовании упрощается выполнение процессов идентификации соответственных точек на стереопаре снимков, и создаются наиболее комфортные условия для стерео наблюдения и измерения снимков.

Для цифрового трансформирования снимков необходимо предварительно выполнить определение элементов взаимного ориентирования снимков. В результате цифрового трансформирования создается стереопара снимков идеального случая съемки в системе координат фотограмметрической модели, ось Х которой параллельна базису фотографирования.

5. Использование базисных линий на нескольких перекрывающихся снимках

Если, предположим, имеется три перекрывающихся снимка, то после измерений на втором снимке можно провести на третьем снимке две базисные линии по второму и третьему и первому и третьему снимкам (рис. 4.19). Здесь линия k-l параллельна базису фотографирования B₂, а линия n-p параллельна базису фотографирования B₃. В результате соответствующая точка m₃ получится как точка пересечения двух базисных линий.

Рис. 4.19

Этот метод эффективен в цифровых интерактивных фотограмметрических системах, как это сделано в системе CDW (Германия) для обработки наземных снимков в режиме монокулярных измерений. Измерив координаты точки m₁ на левом снимке, на правом снимке проводится соответствующая базисная линия c-d. Оператор находит соответствующую точку на правом снимке вдоль этой линии. На третьем снимке рисуются уже две базисные линии. Оператору (или коррелятору) остается только уточнить выбор соответственной точки в районе пересечения этих прямых.

6. Сужение области поиска вдоль базисных линий

Рассмотрим возможность сужения области поиска вдоль базисной линии c-d (рис. 4.19). Это можно сделать, если известны пределы изменения объекта по глубине, т.е Z_min y Z_max (рис. 4.20)

Координаты концов участка базисной линии c-d, вдоль которого следует осуществлять поиск соответственной точки вычисляются следующим образом. Сначала используя прямые формулы коллинеарности

( 4.34)

вычисляют координаты X,Y точек M_c и M_d , используя Z_min,Z_max соответственно и координаты x,y точки m₁ на левом снимке. Затем по обратным формулам

( 4.35)

вычисляются координаты точек c и d на правом снимке.

Рис. 4.20

Применяя автоматические методы отождествления одноименных точек вдоль отрезка базисной линии c-d находят соответственную точку m₂. Естественно, чем точнее известно Z_min и Z_max, тем меньше отрезок c-d и меньше время поиска соответственной точки. Если точка изобразилась на трех и более снимках, то на третьем и последующих снимках соответственная точка находится сначала как точка пересечения базисных линий, а затем ее положение уточняется одним из автоматических методов отождествления одноименных точек.

Рассмотрим еще один пример решения задачи сужения области поиска соответственных точек на паре снимков. Предположим, что требуется найти по паре снимков высоту Z точки местности, если у нее заданы плановые координаты X,Y. В этом случае задаваясь Z_min и Z_max для данного участка местности можно вычислить соответствующие точки на левом и правом снимках a,b и c,d (рис. 4.21), используя для этого уравнения коллинеарности (4.35). Очевидно, что в пределах отрезков a-b и c-d существует только одна пара соответственных точек, а именно – изображение точки М местности. Поэтому применяя один из методов отождествления вдоль этих линий находят соответственные точки m₁, m₂ и решают прямую засечку. Задачу можно решить гораздо быстрее, если задаться некоторым шагом изменения высот точек местности ∆Z. Тогда для каждого значения Z_i = Z_min + i∆Z (i=1÷n, n=( Z_max - Z_min)/ ∆Z ) вычисляют значения координат точек снимков по уравнениям (4.35) и коэффициенты корреляции для этих точек. Максимальное значение коэффициента корреляции укажет на соответствующие точки, а следовательно и на точку М с искомой координатой Z (рис. 4.21). Шаг изменения координаты Z на первом этапе можно выбрать достаточно большим, затем уменьшают его до величины точности, с которой необходимо получить координату Z. Таким образом, получают координату Z с заданной точностью.

Рис. 4.21

Рассмотренный алгоритм достаточно эффективен при создании цифровых моделей рельефа в виде регулярной сетки.