NHÂN TẠO VÀ CẶP ẢNH LẬP THỂ
3.4. NGUYÊN LÝ ĐO LẬP THỂ
3.4.1. KHÁI NIỆM VỀ MÔ HÌNH LẬP THỂ VÀ TIÊU ĐO 3.4.1.1. Mô hình lập thể
Khi quan sát các hình ảnh tương ứng trên phần độ phủ của cặp ảnh lập thể theo những phương pháp nêu trên sẽ hình thành hiệu ứng lập thể và xuất hiện một không gian tương
37
Chương 3 NGUYÊN LÝ NHÌN LẬP THỂ VÀ ĐO ẢNH LẬP THỂ trường đại học nông lâm thái nguyên
ứng với vật thể đã được chụp ảnh. Không gian này được gọi là mô hình lập thể của đối tượng chụp.
Có hai loại mô hình lập thể sau đây:
Mô hình lập thể hình học Đây là mô hình được tạo nên bởi mặt quỹ tích của các giao điểm các cặp tia chiếu cùng tên của cặp ảnh lập thể (hình 3.5).
Mô hình hình học có các đặc điểm sau đây:
• Nó là mô hình thực của đối tượng chụp ảnh được thu nhỏ, nên nó tồn tại khách quan, nhưng không trực tiếp nhìn thấy.
• Kích thước của mô hình phụ thuộc vào tỷ lệ ảnh, tiêu cự buồng chiếu và khoảng cách giữa hai buồng chiếu (được gọi là cạnh đáy chiếu ảnh) và luôn luôn đồng dạng với không gian vật.
• Trong hình 3.5 thì (1) là mặt mô hình hình học của vật thể khi tiêu cự buồng chiếu bằng tiêu cự máy chụp ảnh, tức là f’=fk và cạnh đáy chiếu ảnh bằng cạnh đáy chụp ảnh được thu nhỏ theo một tỷ lệ nhất định, tức là (mMH là mẫu số tỷ lệ mô hình);
(2) là mặt mô hình hình học được tạo thành khi tiêu cự buồng chiếu không bằng tiêu cự máy chụp ảnh, ở đây f’<fk; (3) là mặt mô hình hình học được tạo thành khi tiêu cự buồng chiếu bằng tiêu cự máy chụp ảnh, nhưng cạnh đáy chiếu ảnh đã được mở rộng, tức là: b’>b.
hÌnh 3.5: Sự hình thành mô hình lập thể hình học 1
2 P1
S1 S2’
A’’ B’’
P2” b1 a1
b
b2 a2
S2 PP2’ 2
A’ B’
A B
3 f f’R’
38
trường đại học nông lâm thái nguyên
Giáo trình Trắc địa ảnh và Viễn thám
Mô hình lập thể quang học Đây là mô hình được tạo nên bởi mặt quỹ tích của các giao điểm các cặp tia ngắm cùng tên của cặp ảnh lập thể (Hình 3.6).
Mô hình lập thể quang học có những tính chất sau đây:
• Mô hình lập thể quang học chỉ hình thành khi quan sát các điểm ảnh cùng tên trên mặt phẳng ảnh của cặp ảnh lập thể (Hình 3.6a) hoặc trên mặt nhận ảnh E (Hình 3.6b).
• Hình dạng và kích thước của mô hình lập thể hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí quan sát của mắt (Hình 3.6a&b).
Như vậy, trong quá trình quan sát các cặp ảnh lập thể mô hình lập thể hình học là cơ sở, còn mô hình lập thể quang học chỉ là phương thức để nhận biết mô hình hình học mà thôi.
3.4.1.2. Tiêu đo và các dạng tiêu đo
Tiêu đo thực: Đó là dấu mốc thích hợp được chọn và được đặt ngay trong không gian của mô hình lập thể. Tiêu đo thực có thể vận động đến bất kỳ vị trí nào của mô hình và nó được gắn với các thước đo tọa độ để xác định vị trí của điểm đo trên mô hình.
Tiêu đo ảo: Đó là mô hình quang học của hai tiêu đo thực hoàn toàn giống nhau được đặt ngay tại vị trí của hai điểm ảnh cùng tên trên mặt phẳng ảnh hoặc đặt trên đường đi của hai tia ngắm cùng tên.
hÌnh 3.6: Sự hình thành mô hình lập thể quang học O1
’
O2
’
O1 O2
P1 P2
P1 P2
S1 S2 O1
O2
A’
B≡B’
C’
B C
Mặt nhận ảnh b1
a1 a2 b2
A
B B’
Mô hình hình học Mô hình quang học
(A) (B)
39
Chương 3 NGUYÊN LÝ NHÌN LẬP THỂ VÀ ĐO ẢNH LẬP THỂ trường đại học nông lâm thái nguyên
3.4.2. ĐỘ CHÍNH XÁC ĐO LẬP THỂ
3.4.2.1. Độ chính xác đo lập thể bằng tiêu đo thực
Căn cứ vào quá trình đo lập thể bằng tiêu đo thực có thể thấy: Độ chính xác của đo lập thể bằng tiêu đo thực chịu ảnh hưởng của các sai số sau đây:
a. Sai số đoán nhận điểm trên mô hình lập thể: Sai số này phụ thuộc vào khả năng phân biệt của mắt đối với hình ảnh của hai tia chiếu cùng tên trên bàn tiêu đo.
∆ = ⋅∆
Z Z
nv b p
2
( ) ’ min"
γ (3.18)
Như vậy, muốn nâng độ cao chính xác đo lập thể cần phải lựa chọn sử dụng các máy đo ảnh có cạnh đáy chiếu ảnh và hệ thống phóng đại của hệ thống quang học lớn.
Ví dụ: Khi đo một mô hình lập thể trên máy đo vẽ ảnh có hệ số phóng đại của hệ thống quang học là v = 6x và hệ thống mở rộng của cạnh đáy chiếu hình là n = 2x, thì độ chính xác đo độ cao của điểm mô hình A có khoảng cách chiếu hình Z = 250mm sẽ là:
∆ =Z × ×mm ⋅ =
mm p mm
( )
( )
"
" , 250
6 2 65
30 0 012
2
b. Sai số làm trùng tiêu đo với điểm đo trên mô hình
Sai số này chủ yếu gây ra sai số vị trí mặt phẳng của điểm mô hình A và phụ thuộc vào lực nhìn không gian của mắt:
∆ = ⋅∆
S Z P
γmin
" (3.19)
Tương tự như trên, nếu đo lập thể bằng hệ thống quan sát có hệ số phóng đại tăng lên v lần thì lực nhìn không gian của mắt cũng tăng lên v lần. Do đó độ chính xác làm trùng tiêu đo với điểm mô hình cũng sẽ tăng lên v lần, tức là:
∆ = ⋅∆ S Z VP
γmin
" (3.20)
Cùng với ví dụ trên ta tính được:
∆ =S mm⋅ =
P mm
250 6
30" 0 006
" ,
3.4.2.2. Độ chính xác đo lập thể bằng tiêu đo ảo
Độ lớn của các sai số xuất hiện trong phương thức đo ngắm lập thể như nêu trên sẽ phụ thuộc vào lực phân biệt của một mắt và hệ số mở rộng hiệu ứng lập thể của hệ thống quan sát (n và v).
40
trường đại học nông lâm thái nguyên
Giáo trình Trắc địa ảnh và Viễn thám
∆ =Z Z ⋅ nv b P
2
( ) ’
δ (3.21)
∆ =S Z ⋅ V P
δ (3.22)
Với các số liệu nêu trong ví dụ trên ta tính được:
∆Z = 0,018mm
và ∆S = 0,009mm
Từ các kết quả phân tích trên ta có kết luận sau đây: Độ chính xác của đo ngắm lập thể luôn luôn cao hơn độ chính xác của đo ngắm một mắt trong cùng một điều kiện đo như nhau. Vì vậy, trong công tác đo ảnh cần phải vận dụng phương pháp đo ngắm lập thể để nâng cao độ chính xác.
41
©2016 Giáo trình Trắc địa ảnh và Viễn thám
Chương4