- Cắt ảnh: Dựa vào tọa độ khung lới chiếu bản đồ cần thành lập tiến hành cắt
1.4.3.Đo nối khống chế ảnh ngoại nghiệp
Điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp là cơ sở trực tiếp xác định tọa tộ và độ cao của các điểm tăng dày phục vụ cho công tác định hớng mô hình. Nó phải thỏa mãn một số yêu cầu sau.
- Độ chính xác phải cao hơn độ chính xác điểm tăng dày ít nhất một cấp.
- Số lợng và vị trí điểm bố trí linh hoạt theo yêu cầu của độ chính xác điểm tăng dày và phơng pháp tăng dày.
- Công tác đo nối điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp đợc thực hiện bằng các ph- ơng pháp giao hội kinh đển hoặc các máy GPS với chế độ đo tĩnh đo tơng đối, cho kết quả độ chính xác rất cao và nhanh chóng d sức thỏa mãn yêu cầu đề ra. Đồ hình bố trí điểm đo nối phụ thuộc vào điều kiện cụ thể, nhất định là phụ thuộc vào phơng pháp tăng dày bàng TGAKG.
1.4.5.1. Công tác đoán đọc ảnh trong phòng
Xác định các yếu tố địa vật dựa vào ảnh chụp của chúng trên cơ sở hiểu biết về quy luật tạo hình và quy luật phân bố ( các chuẩn đoán đọc). Hơn nữa có thể kết hợp với các t liệu có ý nghĩa trắc địa bản đồ, các bộ ảnh mẫu để trợ giúp giải đoán.
Mang tấm ảnh trực tiếp ra ngoài thực địa để điều vẽ bổ sung các yếu tố không giải đoán đợc và không thể hiện trên ảnh, các yếu tố mới xuất hiện.
Biểu diễn kết quả đoán đọc - điều vẽ ảnh phải tuân thủ theo các kí hiệu của quy định , quy phạm hiên hành. Cần lu ý đến việc lấy bỏ, tránh bỏ sót và thống nhất trên toàn bộ khu đo.
1.4.6. Quét ảnh
Công đoạn đầu tiên tạo tiền đề cho xử lý số. Quá trình rời rạc hóa, lợng tử hóa dữ liệu liên tục của ảnh tơng tự để chuyển sang quản lý và xử lý số tấm ảnh số.
Một điều tối quan trọng của công đoạn này là lựa chọn độ phân giảt quét ảnh. Độ phân giải cao thì lợng thông tin trên ảnh phong phú, chiếm bộ nhớ máy tính lớn dẫn đến tốc độ xử lý giảm. Độ phân giải thấp thì lợng thông tin có thể bị mất mát nhiều dẫn đến độ chính xác của sản phẩm giảm. Lựa chọn độ phân giải hợp lý đảm bảo yêu cầu đề ra là một vấn đề quan trọng vừa có tính kỹ thuật vừa có tính kinh tế.
Độ phân giải quét ảnh có thể lựa chọn một số chuẩn sau đây: - Độ chính xác của các sản phẩm làm ra
- Tỷ lệ ảnh, tỷ lệ bản đồ cần thành lập - Độ phân biệt của ảnh gốc.
Đối với bản đồ địa hình, việc lựa chọn phân giải thờng chú trọng đến độ chính xác đo vẽ dáng đất, tức là phải thỏa mãn độ chính xác đo cao. Còn yếu tố mặt bằng thì dễ dàng thỏa mãn khi đã đạt yêu cầu về độ cao.
Có thể xuất phát từ công thức: mh = ± p m b H ∆ ( 4.3) Trong đó:
mh- hạn sai cho phép của đối tợng đo, trên thực tế mh có thể là hạn sai về độ cao của điểm tăng dày hoặc của bản đồ cần thành lập
p m∆
- sai số liên quan đến thiết bị đo và chất lợng phim ảnh cụ thể liên quan đến kích thớc của pixel
p
m∆ H- độ cao bay chụp
p
m∆ b- đờng đáy ảnh
Rõ ràng ta cần phải dựa vào m∆p, bởi vì trong đo ảnh số chất lợng của ảnh số chính là độ phân giải hay kích cỡ pixel của ảnh số.
ảnh sau khi quét đợc ghi vào đĩa CD hoặc truyền qua mạng nội bộ để nhập vào trạm xử lý ảnh số.
2.2.4. Vị trí công tác đo vẽ lập thể trong quy trình
Công việc đo vẽ địa hình, địa chính trên mô hình lập thể trong quy trình công nghệ đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Nó là khâu then chốt để có đợc sản phẩm là bản đồ gốc với đầy đủ các yếu tố địa hình, địa vhật có trên thực địa đợc biểu diễn trên bản đồ. Công tác đo vẽ trên mô hình lập thể đợc tiến hành ngay sau khi mô hình đã đợc định hớng các yếu tố của nó, khi tiến hành công tác đo vẽ là ta đã sử dụng các số liệu và t liệu của các công đoạn trớc để làm cơ sở cho việc đo vẽ nh quá trình chụp ảnh hay t liệu ảnh đã có trớc để làm cơ sở cho việc đo vẽ nh quá trình chụp ảnh hay t liệu ảnh đã có công tác đo nối, tăng dầy khống chế ảnh. Mô hình lập thể đợc xây dựng từ việc định hớng tơng đối các cặp ảnh lập thể sau quá trình tăng dầy khống chế ảnh trong bộ nhớ của máy tính đã có sẵn các giá trị nguyên tố định hớng của ảnh, toạ độ điểm tăng dầy khống chế ảnh. Việc quan sát trên mô hình lập thể của hai tấm ảnh đợc tiến hành thông thờng nh trên kính lập thể đơn giản. Để đa đợc tiêu đo đến một điểm bất kỳ nào trên mô hình thực hiện thông thờng qua ba chuyển động X, Y, Z. Các giá trị toạ độ không gian này có liên quan chặt chẽ đến toạ độ điểm ảnh x1, y1 và x2, y2 mối liên hệ này đợc ghi trong các chơng trình phần mềm chuyên dùng lu trong máy điện tử. Do vậy khi đã có đợc các giá trị x1, y1 , x2, y2 của nhiều cặp ảnh cùng tên thì có thể giải bài toán định hớng tơng đối. Nếu có x1, y1, x2, y2 và X, Y, Z của hai điểm khống chế thì có thể xác định các yếu tố định hớng ngoài. Khi có yếu tố định h- ớng ngoài nếu đặt giá trị X, Y, Z của một điểm nào đó nhìn đợc trên mô hình thì máy
tính cho phép di chuyển khay phim để tiêu do đặt đúng giá trị x1, y1, x2, y2 trên hai tấm ảnh.
CHƯƠNG II
Mô hình lập thể
Phơng pháp xây dựng mô hình lập thể
II.1. Giới thiệu về cấu trúc của hệ thống đo ảnh số: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hệ thống đo vẽ ảnh số đợc định nghĩa gồm phần cứng và phần mềm để thu đợc các sản phẩm đo vẽ từ ảnh số thông qua việc áp dụng kỹ thuật tự động, bán tự động và thủ công. Hệ thống đo ảnh số xử lý t liệu là ảnh, bản đồ dới dạng số, quá trình xử lý t liệu ảnh sản phẩm nhận đợc của hệ thống đo ảnh số là: Bản đồ số mô hình số địa hình và địa vật, ảnh trực giao và các số liệu liên quan. Các sản phẩm này đợc lu trữ trên máy tính và chúng có khả năng hiện thị trên màn hình máy tính, chuyển tải qua máy in và có thể kết hợp với các nguồn thông tin khác trên các hệ thống GIS/LIS. Hệ thống đo ảnh số bao gồm những thiết bị đợc liên kết chặt chẽ với nhau tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh cho phép chúng ta thực hiện các chức năng của công tác đo vẽ ảnh.
Cấu trúc của hệ thống đo vẽ ảnh số gồm: - Máy quét
- Máy in, máy vẽ II.2. Máy quét:
Máy quét thực hiện chức năng chuyển đổi dữ liệu ảnh hàng không thành ảnh số và lu trữ trên máy tính dới dạng Raster. Mặc dù công nghệ đo vẽ ảnh số đã đợc áp dụng khá rộng rãi, nhng trong thực tế công nghệ chụp ảnh vẫn ít thay đổi và đại đa số ảnh hàng không hiện nay vẫn chụp bằng máy ảnh tơng tự dùng phim. Các máy ảnh hàng không hiện đại có thể chụp với kích thớc 23 x 23mm. Tấm ảnh chụp bằng máy ảnh chụp ảnh đồng thời qua kính vật máy chụp ảnh đợc xem là hình ảnh tơng tự của đối tợng chụp đợc ghi trên mặt phẳng,loại này đợc gọi là ảnh tơng tự. Trong công nghệ sử lý thông tin, tấm ảnh tơng tự đợc xem là nguồn thông tin chính xác nhất đó là nguồn thông tin liên tục. Để xử lý thông tin, tấm ảnh đó cần đợc rời rạc hoá, lợng tử hoávà mã hoá nguồn tin liên tục trớc lúc đa vào máy tính điện tử. ảnh hàng không dạng tơng tự vẫn là môi trờng lu trữ hình ảnh hiệu quả nhất và đợc dùng phổ biến nhất trong công tác thành lập bản đồ tỉ lệ lớn và tỉ lệ trung bình. Do vậy việc chuyển từ ảnh tơng tự sang ảnh số đợc thực hiện nhờ các máy quét chuyên dụng là một vấn đề quan trọng trong công tác đo ảnh số .
Xét hình dạng bộ phậndựn phim máy có hai dạng - Dạng hình trống
- Dạng đế phẳng
Máy quét dạng hình trống
thờng dùng các ống hai cực, làm máy quét trong các máy quét này ánh sáng đi từ một nguồn sán qua lăng kính chuyển động, qua phim đặt trên một đế chuyển động hình ống làm bằng thuỷ tinh và tới ống hai cực. Cá máy quét này độ chính xác hình học hạn chế.
Máy quét dạng đế phẳng
Máy quét là một thiết bị đầu vào quan trọng của hệ thống đo ảnh số. Trong kĩ thuật xử lí ảnh số hiện nay các dòng quét đợc bố trí song song với nhau, mỗi dòng quét là một hàm liên tục. Biên độ của hàm biến thiên theo cờng độ ánh sáng đi qua
những vùng có độ xám nhận đợc tại mỗi pixel đợc gán bằng một mức bằng một số nhất định. Ngày nay ngời ta đã nhận mã hoá độ xám trên ảnh thành 265 mức độ xám khác nhau, phép biến đổi này gọi là lợng tử hoá. Nh Vậy, tại mỗi pixel có toạ độ X, Y xác định vị trí pixel trên tấm phim và độ xám D phản ánh mức độ phản xạ phổ của đối tợng chụp. Kích thớc pixel quyết định mức độ phân giải của hình ảnh quét, pixel càng bé thì độ phân giải càng cao và đơng nhiên đòi hỏi bộ nhớ lu trữ càng lớn.
Đối với công tác đo ảnh, tấm ảnh cần máy quét có độ phân giải cao để đảm bảo độ chính xác của của ảnh đo. Các máy quét chuyên dùng nh: ZEISS SCAL, Intergraph Photo Scan TD có CCD dạng thanh. Đối với các máy quét SCAL và Photo Scan TD khay đựng phim đứng yên trong khi trục phụ đẩy thanh CCD theo chiều ngang với kích thớc đúng bằng chiều rộng của dải ảnh vừa quét. Các máy quét này có độ chính xác hình học tơng đơng với đo ảnh giải tích chính xác.
Các bớc tiến hành khi quét: - Bật máy quét
- Khởi động phần mềm máy quét
- Quét phim: có hai dạng quét phim cuộn và quét phim tấm - Truyền số liệu và chuyển đổi format file.
* Nhận xét:
Việc số hoá ảnh đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc tự động xử lý các bài toán đo ảnh bằng phơng pháp giải tích một cách thuận lợi.
Số hoá ảnh đã tạo ra khả năng xây dựng hình ảnh nắn có độ chính xác cao, gần nh hình ảnh chiếu theo phơng thẳng đứng (nắn vi phân) tạo khả năng xây dựng bình đồ ảnh trực giao.
Với các thành tựu quét ảnh hiện nay cũng không thể tránh khỏi việc làm mất mát thông tin trên ảnh quét so với ảnh quét nguyên gốc của nó.
Cùng với việc thu nhỏ kích thớc của các pixel đòi hỏi bộ nhớ của máy tính phải rất lớn, điều này liên quan đến điều kiện bảo quản, lu trữ và hiển thị cũng nh nâng giá trị sản phẩm.
Trạm đo vẽ ảnh số.
Trạm đo vẽ ảnh số là hạt nhân của hệ thống ảnh số, nó bao gồm một trạm đồ hoạ với khả năng xử lý ảnh cao, bộ nhớ, các tính năng hiện thị trong đa số trờng hợp là hiện thị lập thể và có phần mềm xử lý ảnh. Các trạm đo vẽ ảnh số đóng vai trò then chốt, không chỉ trong việc chiết xuất thông tin từ ảnh mà còn tạo ra các sản phẩm mới và phát triển các phơng pháp mới. Các thế mạnh của công tác đo vẽ ảnh số thẻ hiện rõ nét nhất trong các trạm đo vẽ ảnh số, chúng ta có thể xử lý nhiều loại ảnh số, từ ảnh hàng không chụp từ phim sau đó quét đến vệ tinh.
Trạm đo vẽ ảnh số gồm hai phần. a. Hệ thống phần cứng:
Phần cứng của trạm đo vẽ bao gồm:
- Một bộ xử lý CPU mạnh và bộ nhớ RAM lớn để có thể xử lý các file ảnh số lớn thờng có trong đo vẽ ảnh số.
- Các tính năng xử lý phụ nh bộ tăng tốc đồ hoạ, bảng xử lý tín hiệu số, xử lý mạng để đảm bảo thực hiện nhanh công việc có khối lợng tính toán lớn nh khớp điều khiển hay tạo mô hình số địa hình.
- Bộ nhớ lu t liệu lớn, đĩa cứng và các t liệu lu trữ có dung lợng lớn để lu trữ t liệu ảnh.
- Khả năng chuyền dữ liệu nhanh giữa RAM, bộ nhớ, video hiện thị ảnh trên màn hình và bộ lu trữ dữ liệu chính trong các đĩa cứng.
- Màn hình màu có độ phân giải cao với khả năng nhín lập thể.
- Thiết bị đo lập thể cho phép định vị tiêu đo chính xác để thực hiện tốt thao tác đo điểm hay số hoá các đối tợng. Các trạm đo vẽ hiện đại đều dùng màn hình có độ phân giải cao để hiển thị ảnh có độ phân giải lớn tối thiểu 1024 x 1024 pixels. Đi kèm độ phân giải cao là yêu cầu tần số lớn của màn hình để tạo lập thể đồng thời tránh hiện tợng nhấp nháy của màn hình. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các modul phần mềm trong các trạm đo ảnh số có thể chia thành các phần mềm sau:
- Phần mềm định hớng ảnh. - Phần mềm tăng dày.
- Phần mềm tạo mô hình số địa hình. - Phần mềm thành lập ảnh trực giao. - Phần mềm số hoá và biên tập bản đồ số.
Xét về khía cạnh thuật toán thì các giải pháp dùng trong các trạm đo vẽ ảnh số và đo vẽ giải tích về cơ bản giống nhau. Chúng đều dùng các cơ sở hình học xạ ảnh và các mô hình toán học nh các điều kiện đồng phẳng và điều kiện đồng phơng.
Máy in và máy vẽ
Máy in và máy vẽ phục vụ Công ty chuyển tải các sản phẩm đo ảnh số ra giấy, màng khắc, vật liệu ảnh.
Với máy in có thể chia thành các loại sau theo nguyên lý hoạt động của chúng. - Máy in tĩnh điện. - Máy in phung mực. - Máy in nhiệt. - Máy in Laser - Máy in phim.
- Máy vẽ có độ phân giải thấp (0.3 mm và thấp hơn) - Máy vẽ có độ phân giải trung bình (từ 0.01 đến 0.02mm) - Máy vẽ có độ phân giải cao (cao hơn 0.01mm)
Các phơng pháp xây dựng mô hình lập thể trên trạm ảnh số
Công tác xây dựng mô hình lập thể trên trạm ảnh số phục vụ cho công tác đo vẽ có hai trờng hợp.
Đây là chơng trình phần mềm dùng để tăng dày khống chế ảnh ngay trên trạm ảnh số thì sau khi tiến hành định hớng trong (IO) có thể tiến hành nắn các điểm khống chế ngoại nghiệp đồng thời với quá trình định hớng tơng đối (OR) cho từng dải bay, sau đó liên kết dải bay bằng các công cụ Multi - Photo thì kết quả này có thể sử dụng vào quá trình tạo mô hình lập thể để tiến hành công tác đo vẽ.
b. Trờng hợp tăng dày trên máy đo vẽ giải tích thông thờng
Trong trờng hợp này kết quả của quá trình thu đợc là toạ độ trắc địa của các điểm khống chế trong khu vực tăng dày với vị trí điểm đợc đánh dấu trên phim. Sử dụng các kết quả trên để xây dựng mô hình lập thể đo vẽ trên trạm tuần tự theo các b- ớc sau:
+ Định hớng trong (IO) thành lập hệ toạ độ ảnh.
+ Định hớng tơng đối (RO) xác định tơng đối ảnh hởng này so với ảnh khác. + Định hớng tuyệt đối (AO) sử dụng đa mô hình về toạ độ thực địa, thiết lập mối tơng quan giữa toạ độ mô hình và toạ độ thực địa.
ii. 2 Xây dựng mô hình lập thể trên trạm ảnh số