Maa Fotogrammetrian erikoissovellutukset (Close-Range Photogrammetry)

Transkriptio

1 Maa Fotogrammetrian erikoissovellutukset (Close-Range Photogrammetry)

2 -luennot: --ti M5, to M5 --Henrik Haggrén (HH), Petteri Pöntinen (PP) 1. Johdanto ja teoreettisia perusteita I, , PP --käytännön asiat --lyhyt historiakatsaus --sädeoptiikkan perusteita 2. Teoreettisia perusteita II, , PP --aihealueen matematiikkaa 3. Kuvaus- ja mittauskalusto, , HH 4. Kameran kalibrointi, , PP --testikenttä --itsekalibrointi --plumb-line --muut 5. Mittausten suunnittelu I, , PP 6. Mittausten suunnittelu II, , HH

3 7. Erityistekniikoita, , PP --moiré, rasterifotogrammetria, tomografia, hologrammetria 8. Sovellusesimerkkejä I, , HH 9. Mittausjärjestelmät, , PP --yritysvierailu (Mapvision Oy) 10. Sovellusesimerkkejä II, , HH -harjoitukset --ti 29.01/to 31.01/ti tentti , 17.05

4 - kirjallisuutta: --Close Range Photogrammetry; Principles, Methods And Applications, 2006, T. Luhmann, S. Robson, S. Kyle, I. Harley -- Close Range Photogrammetry and Machine Vision, 1996, K.B. Atkinson (Ed.) -- Non-Topographic Photogrammetry, 1989, ASPRS, H.M. Karara (Ed.)

5 Historiaa luvun lopulla tutkittiin keskusprojektion periaatteita -- Leonardo da Vinci ( ) hyödynsi neulanreikäkameran (camera obscura) ideaa valomaalaukseen -- Albrecht Dürer ( ) teki stereoskooppisia piirroksia ja 1700-luvulla voimakasta kehitysta projektiivisessa geometriassa -- Girard Desarques ( ), Blaise Pascal ( ), Johann Heinrich Lambert ( ) Kuva 1. Camera obscuraa käytettiin valomaalaukseen.

6 luvun alussa keksittiin valokuvaus -- Louis Daquerre ( ), Nicéphore Niépce ( ) - pian tämän jälkeen ensimmäiset ilmakuvat kuumailmapallosta -- Aimé Laussedat ( ), Felix Nadar ( ) luvulla Laussedat kuvasi Pariisia talojen katoilta ja teki niiden perusteella karttoja Meydenbauer aloitti historiallisten kohteiden fotogrammetrisen dokumentoinnin - kameraa käytettiin monesti teodoliitin tavoin -- kamera tasattiin ja asemoitiin tunnetulle pisteelle jonka jälkeen se suunnattiin toiselle tunnetulle pisteelle -- kuvahavainnot muutettiin vaaka- ja pystykulmiksi -- kohdepisteet saatiin eteenpäinleikaten Felix Nadar oli ilmakuvauksen pioneereja

7 - Amerikan sisällissodan jälkeen 1863 Holmes-niminen lääkäri käytti fotogrammetrisia mittauksia proteeseja tehdessään luvulle tultaessa oli jo tekniset ja teoreettiset edellytykset stereomittaamiselle -- ensimmäinen stereokomparaattori suoritettiin ensimmäinen kuvaus lentokoneesta Italian Centocellessa (Wilbur Wright, ) luvun alkupuolella kehitettiin monia optismekaanisia mittauskojeita lähinnä kartoituskäyttöön Yksi ensimmäisistä fotogrammetrisista kameroista (Brunner 1859).

8 - laskukoneiden myötä analyyttiset menetelmät analogisten rinnalle -- elektronisilla laskimilla saatiin laskettua esim. ulkoinen orientointi muutamassa sekunnissa kun taulukoita käyttäen se vei useita päiviä ensimmäinen analyyttinen stereomittauskoje (Uki Helava, ) luvulla alettiin siirtyä digitaalisiin kuviin -- aluksi skannaamalla valokuvia -- myöhemmin taltioimalla kuvat digitaalisesti - digitaalisten kuvien myötä siirryttiin myös digitaalisiin stereotyöasemiin -- perinteiset kojeet korvattiin tietokoneilla ja ohjelmilla luvlla ensimmäiset versiot digitaalisista ilmakuvakameroista -- Z/I Imaging DMC -- Leica ADS40 --Vexel UltraCam

9 Suomessa: - ilmakuvakartoitus aloitettiin 1920-luvun lopulla -- horisonttikamera 1928 (V. P. Nenonen, ) -- kuvat oikaistiin nadiirikuviksi joiden perusteella tehtiin kartta - analogiset kartoituskojeet sotien jälkeen - ensimmäinen ilmakolmiointiin soveltuva stereokomparaattori lähifotogrammetrian harrastus vähäistä ennen 1970-lukua -- lähinnä arkkitehtuurifotogrammetriaa ja maanalaisten öljysäiliöiden tilavuusmittauksia Kuva 4. V. P. Nenonen.

10 Suomessa: luvun aikana ryhdyttiin käyttämään jo analyyttisiä menetelmiä -- mittaukset komparaattorilla - ensimmäinen analyyttinen stereokartoituskoje hankittiin ensimmäiset tosiaikaiset lähifotogrammetriset mittausjärjestelmät 1980-luvulla - vuosisadan loppupuolella myös lähifotogrammetria alkaa saada jalansijaa -- teollisuus, arkeologia, arkkitehtuuri, lääketiede jne luvulla GPS ja INS mukaan ilmakuvaukseen -- runkopisteistön merkitys vähenee

11 Lähifotogrammetria Tietokonenäkö????