CC BY
25
УДК 528.722.8 В.С. Коркин СГГ А, Новосибирск
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТЕРЕОПЛОТТЕРА SDS С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВЫХ МАКЕТНЫХ СНИМКОВ
V.S. Korkin
Siberian State Academy of Geodesy (SSGA)
10 Plakhotnogo U1, Novosibirsk, 630108, Russian Federation
EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS OF SDS PLOTTER USING DIGITAL MODEL SHOTS
The produced model shots are used for digital photogrammetric complexes investigation. The results of the investigations are offered.
Цифровые макетные снимки являются тест-объектами для исследования правильности работы алгоритмов цифровых фотограмметрических станций, а также точности определения элементов ориентирования снимков и координат точек. Эти исследования могут выполняться на всех этапах обработки снимков и получения конечной продукции.
Для исследования стереоплоттера SDS были созданы различные цифровые макетные снимки формата Bitmap с различными параметрами внутреннего и внешнего ориентирования и разрешающей способностью.
Данная работа ведется на кафедре фотограмметрии и дистанционного зондирования СГГА с 1996 г. Здесь автор приводит результаты исследования на одном примере.
Данные цифровые макетные снимки Bitmap, образующих стереопару, создавались в масштабе 1: 10 000 со следующими параметрами внутреннего и внешнего ориентирования, указанными в табл. 1.
Таблица 1. Элементы ориентирования снимков
Снимок Элементы внутреннего ориентирования Элементы внешнего ориентирования
f, мм Xo, мм Уо, мм Xs, м 7s, м Zs, м а,0 О,0 X,
Левый 200 0 0 2200 3800 2430 6,0 -8,0 5,0
Правый 200 0 0 2630 3810 2450 7,0 -9,0 6,0
Параметры растровых изображений: разрешение - 2450 пикселей на дюйм, число пикселей по оси .х и у - 16327, размер файла одного снимка -133 МЬ, цвет фона - белый, глубина цвета - 4 бит. Углы разворота цифровых снимков относительно координатных осей фотографических снимков
составили: для левого - минус 0.4 0, для правого - минус 0.5 0 . Масштабные коэффициенты при переходе от фотографического изображения к цифровому
- 100, при размере пикселя 10 мкм. Создание данных тест-объектов использовалась технология приведенная в [1].
При маркировке точек на снимках в программе PhotoShop координаты точек округлялись до целых пикселей, что вносит естественные погрешности в точки. За счет округления средняя квадратическая погрешность формирования макетных снимков составила 3 мкм. Согласно «Инструкции по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов» средние погрешности координат точек стереопары макетных снимков не должны превышать более 0.5 элемента сканирования при его величине от 10 до 20 мкм [2]. Замаркировано на снимках 464 точки.
Для формирования макетных снимков использовалась цифровая модель рельефа на основе ортонормированных полиномах Чебышева. Перепад высот рельефа составил 515 м.
При исследовании программы SDS были выполнены все процессы построения геометрической модели местности, состоящие из трех этапов: внутреннее ориентирование и взаимное ориентирование цифровых снимков, внешнее ориентирование модели. А также оценка точности построения модели по контрольным точкам. Исследовались два модуля программы: стереоплоттер SDS и OrtoPhoto SDS.
Внутреннее ориентирование снимков выполнялось по четырем координатным меткам, и средняя квадратическая погрешность ориентирования составила 6 мкм.
Взаимное ориентирование макетных снимков выполнялось по 18 точкам, расположенных в шести стандартных зонах. Остаточный поперечный параллакс составил не более 3 мкм.
Результаты внешнего ориентирования (средние квадратические погрешности) на опорных и контрольных точках для двух модулей SDS приведены в табл. 2.
Таблица 2. Оценка точности построения геометрической модели местности
Опорные точки (число точек - 18) Контрольные точки (число точек - 20)
тх, м ту, м т%, м тх, м ту, м т%, м
Стереоплоттер SDS
0.054 0.046 0.130 0.072 0.080 0.201
OrtoPhoto SDS
0.043 0.039 0.136 - - -
В модуле 011юР^1:о SDS было произведено построение цифровой модели рельефа по измерениям координат замаркированных точек и выполнено ортотрансформирование снимков. Точность
ортотрансформирования составила по X - 0.279 м, по Y - 0.357 м.
Также, производилась оценка точности фотограмметрической
обработки в двух модулях SDS по полученным элементам внешнего ориентирования снимков. Результаты такой оценки приведены в таблице 3.
Таблица 3. Расхождения эталонных и полученных элементов внешнего
ориентирования макетных снимков
Снимок AXg, м м < AZS, м О <3 Аа>° Аж° ' "
Стереоплоттер SDS
Левый 0.801 -0.048 0.389 - 0 01 26 0 00 04 0 00 12
Правый 0.535 -0.640 0.271 - 0 00 50 0 01 08 - 0 00 08
OrtoPhoto SDS
Левый 0.698 0.272 0.244 - 0 01 18 - 0 0033 - 0 00 01
Правый 0.804 0.269 0.011 - 0 01 31 -0 00 29 0 00 01
Из полученных результатов можно сделать следующие выводы:
1. Данные тест-объкты позволяют оперативно проверять правильность работы алгоритмов программы и точность фотограмметрической обработки снимков на цифровых фотограмметрических станциях.
2. Исследуемые модули SDS можно использовать для создания крупномасштабных карт и планов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Коркин В.С. Разработка макетных снимков для тестирования цифровых фотограмметрических систем / В.С. Коркин / Современные проблемы геодезии и оптики: Материалы междунар. научн.-техн. конф., посвящ. 65-летию СГГА - НИИГАиК, 23-24 нояб. 1998 г. - Новосибирск: СГГА. C. 62-69.
2. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов. / Федеральная служба геодезии и картографии России. -М., 2001. - 62 с.
© В.С. Коркин, 2008
