Geometría de la imagen digital en Fotogrametría

[pic 1][pic 2]        [pic 3]

Geometría de la imagen digital en Fotogrametría

Evaluación N°1

NOMBRE: Patricio Fuentes Escobar – Mauricio Saldias Salamanca.

CARRERA: Ingeniería en Geomensura

ASIGNATURA: Fotogrametría digital.

PROFESORA: Ing, Sonia Soto Castro.

FECHA: 26/05/2022. 15:00 hrs.

Contenido

Geometría de la imagen digital en Fotogrametría        1

Evaluación N°1        1

Introducción        3

1        Desarrollo        4

1.1        Fotogrametría digital        4

1.2        Coordenadas Homogéneas        4

1.3        Fotogrametría - Geomensura        4

1.4        Parámetros de calibración        5

1.5        Distorsiones        6

1.5.1        Distorsión tangencial        6

1.5.2        Distorsión radial        6

1.6        “El método del tablero de ajedrez”        6

1.7        Cámaras y sensores        7

1.7.1        Cámara digital        7

1.7.2        Sensor CCD        7

1.7.3        Sensor CMOS        7

2        Orientación interna y externa en procesos fotogramétricos        8

2.1        Imagen digital        8

2.2        Orientación interna        8

2.3        Orientación externa        8

2.4        Agisoft orientación        9

2.4.1        Orientación interna        9

2.4.2        Orientación externa        9

2.5        Importancia de la orientación        9

2.6        Rayos homólogos        10

2.7        Procesos involucrados        10

3        Georreferenciación y transformación de coordenadas        10

3.1        Coordenadas        10

3.2        Transformación        10

3.3        Conversión        10

3.4        Georreferenciación        11

4        Conclusión        13

5        Referencias        13

Introducción

        La fotogrametría, según Bonneval, es la técnica que tiene como objetivo estudiar y definir con precisión la forma, dimensiones y posición en el espacio de un objeto cualquiera utilizando esencialmente medidas hechas sobre una o varias fotografías.

        Etimológicamente, la palabra fotogrametría significa la métrica de lo escrito con luz. Es, en esencia, la ciencia que utiliza la fotografía para hacer medidas, y su aplicación es extensiva a numerosas áreas de conocimiento.

        Existe otra técnica que utiliza también fotografías aéreas denominada fotointerpretación y que se dedica al estudio pormenorizado de las fotografías con el objetivo de analizar fenómenos de muy variada tipología.

        Sin embargo, la fotogrametría no interpreta fenómenos si no que, mediante mediciones en las fotografías, genera planos y mapas de gran exactitud.

[pic 4]

                [pic 5]

1. Desarrollo

1. Fotogrametría digital

        En principio la fotogrametría es la ciencia que nos permite obtener medidas a través de imágenes digitales, además esta surge en 1990 con la utilización de imágenes digitales como fuente primaria de datos o a través de la digitalización matricial de una imagen análoga.

1. Coordenadas Homogéneas

        Las coordenadas homogéneas se pueden definir como una tripleta de números reales, donde no todos los valores son iguales a 0, también hay que entender que existe matemática entre las coordenadas homogéneas de un punto P en el plano de la imagen y sus coordenadas cartesianas, la cual está definida como:

                [pic 6]

                Ilustración 1 Imagen .

        Por otra parte, existe una representación matricial en coordenadas homogéneas de la transformación afín 2D.

[pic 7]

                Ilustración 2 Imagen.

        Donde a, b y c son escalares, m corresponde al desplazamiento horizontal y n representa el movimiento vertical.

1. Fotogrametría - Geomensura

        el proceso de calibración nos ayuda a eliminar todo tipo de errores que se puedan encontrar dentro de las fotografías tomadas en un levantamiento fotogramétrico por lo que nuestros resultados obtenidos son de alta precisión. Con estos resultados nos estamos acercando al valor real de cada medida.

        Estos valores dentro de la geomensura nos dan un abanico de oportunidades para realizar cálculos de todo tipo. Desde el cubicaje de material en una construcción, volúmenes de masas de agua, subdivisiones, análisis de puntos críticos entre otras.

1. Parámetros de calibración

        [pic 8]

        Ilustración 3 Parámetros Agisoft.

        Donde:

• f = es la longitud focal en pixeles.
• Cx, cy = son las coordenadas del punto céntrico de la fotografía.
• K1, k2, k3, k4 = coeficientes de distorsión radial.
• P1, p2 = son los coeficientes de distorsión tangencial.
• B1, b2= son los coeficientes de inclinación.

1. Distorsiones

1. Distorsión tangencial

        Es el nombre que se le asigna a un tipo de distorsión en específico, la cual está dada única y exclusivamente por la falta de paralelismo que existe entre el lente de la cámara y el sensor que posee la misma cámara, por lo tanto, este tipo de distorsión genera imágenes trapezoidales.

...