Dijital Fotogrametri ve 3B Modelleme



Benzer belgeler
Fotogrametriye Giriş

Fotogrametriye Giriş

Dijital Fotogrametri

Doç. Dr. Bahadır ERGÜN MİM 466

Eski Yunanca'dan batı dillerine giren Fotogrametri sözcüğü 3 kök sözcükten oluşur. Photos(ışık) + Grama(çizim) + Metron(ölçme)

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF329 FOTOGRAMETRİ I DERSi NOTLARI

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF329 FOTOGRAMETRİ I DERSi NOTLARI

Tanımlar, Geometrik ve Matemetiksel Temeller. Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. JDF329 Fotogrametri I Ders Notu

Fotogrametride işlem adımları

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF329 FOTOGRAMETRİ I DERSi NOTLARI

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF336 FOTOGRAMETRİ II DERSi NOTLARI

Tanımlar, Geometrik ve Matemetiksel Temeller. Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. JDF329 Fotogrametri I Ders Notu

GEOMETRİK, MATEMATİK, OPTİK ve FOTOĞRAFİK TEMELLER (HATIRLATMA) Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

İçerik Fotogrametrik Üretim 2 Fotogrametri 2 Hava Fotogrametrisi...2 Fotogrametrik Nirengi 3 Ortofoto 4 Fotogrametrik İş Akışı 5 Sayısal Hava

Bilgisayarla Fotogrametrik Görme

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

5 İki Boyutlu Algılayıcılar

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü TOPOGRAFYA (HRT3351) Yrd. Doç. Dr. Ercenk ATA

Fotogrametrinin Optik ve Matematik Temelleri

AVRASYA ÜNİVERSİTESİ

HACİM HESAPLAMALARINDA LASER TARAMA VE YERSEL FOTOGRAMETRİNİN KULLANILMASI

FOTOGRAMETRİ DAİRESİ BAŞKANLIĞI FAALIYETLERI

Ölçme Bilgisi Jeofizik Mühendisliği Bölümü

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ BEÜ ZONGULDAK MYO MİMARLIK VE ŞEHİR PL. BÖL. HARİTA VE KADASTRO PROGRAMI ZHK 209/217/239 FOTOGRAMETRİ DERSİ NOTLARI

TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 30 Ekim 02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzon

FOTOGRAMETRİ KAMERA KALİBRASYONU ÖDEV YÖNERGESİ

SULTANHANI KERVANSARAYI FOTOGRAMETRİK RÖLÖVE ALIMI VE ÜÇ BOYUTLU MODELLEME ÇALIŞMASI

GPS/INS Destekli Havai Nirengi

ÖLÇME BİLGİSİ. PDF created with FinePrint pdffactory trial version Tanım

YERSEL FOTOGRAMETRİ. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ FOTOGRAMETRİ ANABİLİM DALI SUNULARI

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF336 FOTOGRAMETRİ II DERSi NOTLARI

Harita - Fotoğraf. Merkezi İzdüşüm. Ortogonal İzdüşüm. Fotogrametri I Fevzi Karslı, KTÜ. 7 Mart 2015 Cumartesi 1

Fotogrametrinin Optik ve Matematik Temelleri

Dijital Görüntü İşleme Teknikleri

Ormancılıkta Uzaktan Algılama. 4.Hafta (02-06 Mart 2015)

FOTOGRAMETRİK UYGULAMALAR

Dijital Kameralar (Airborne Digital Cameras)

Prof.Dr. Mehmet MISIR ORMANCILIKTA UZAKTAN ALGILAMA. ( Güz Yarıyılı)

Haritacılık Bilim Tarihi

T. C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRETİM PLANI (NORMAL ÖĞRETİM)

Digital Görüntü Temelleri Görüntü Oluşumu

FOTOYORUMLAMA UZAKTAN ALGILAMA

T.C NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK ve MİMARLIK FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ NORMAL ÖĞRETİM, AKADEMİK YILI DERS PLANI

Hava Fotoğrafı Üzerindeki Bilgiler

T. C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRETİM PLANI (NORMAL ÖĞRETİM)

DİJİTAL FOTOGRAMETRİ. KTÜ Mühendislik Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü. Doç. Dr. Eminnur Ayhan

Lazer-obje (hedef) etkileşimi-yüzey eğim ve pürüzlülüğü

ÖLÇME BİLGİSİ DÜŞEY MESAFELERİN (YÜKSEKLİKLERİN) ÖLÇÜLMESİ NİVELMAN ALETLERİ. Doç. Dr. Alper Serdar ANLI. 8. Hafta

ARAZİ ÖLÇMELERİ. Koordinat sistemleri. Kartezyen koordinat sistemi

YÜKSEKLİK ÖLÇÜMÜ. Ölçme Bilgisi Ders Notları

T. C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRETİM PLANI (İKİNCİ ÖĞRETİM)

ARAZİ ÖLÇMELERİ. Koordinat sistemleri. Kartezyen koordinat sistemi

Bağımsız Model Blok Dengeleme için Model Oluşturma ve Ön Sayısal Bilgi İşlemleri

( m %n' m q >m q J > şekilde şematik olarak gösterilmiştir.

TEMEL GÖRÜNTÜ BİLGİSİ

T.C NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK ve MİMARLIK FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİBÖLÜMÜ NORMAL ÖĞRETİM, AKADEMİK YILI DERS PLANI

DİK KOORDİNAT SİSTEMİ VE

LIDAR VE YERSEL LAZER TARAYICI SİSTEMLERİ. Yersel Lazer Tarayıcı Hakkında Genel Bilgi

ÖLÇME BİLGİSİ TANIM KAPSAM ÖLÇME ÇEŞİTLERİ BASİT ÖLÇME ALETLERİ

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

T. C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DERSLERİ ÖĞRETİM PLANI (NORMAL ÖĞRETİM)

Düşey mesafelerin (Yüksekliklerin) Ölçülmesi. Düşey Mesafelerin (Yüksekliklerin) Ölçülmesi. Düşey Mesafelerin (Yüksekliklerin) Ölçülmesi

Fotogrametride Koordinat Sistemleri

ORMANCILIKTA ÖLÇME, HARİTA VE KADASTRO DERSİ UYGULAMA FÖYÜ. HAZIRLAYANLAR Yrd. Doç. Dr. Saliha ÜNVER OKAN Arş. Gör.

TOPOĞRAFYA Temel Ödevler / Poligonasyon

TOPOĞRAFYA Yüksekliklerin Ölçülmesi Nivelman Yöntemleri

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF336 FOTOGRAMETRİ II DERSi NOTLARI

İnşaat Mühendisliğine Giriş İNŞ-101. Yrd.Doç.Dr. Özgür Lütfi Ertuğrul

Ölçme Bilgisi DERS Hacim Hesapları. Kaynak: İ.ASRİ (Gümüşhane Ü) T. FİKRET HORZUM( AÜ )

YOĞUN GÖRÜNTÜ EŞLEME ALGORİTMALARI İLE ÜRETİLEN YÜKSEK ÇÖZÜNÜRLÜKLÜ SAYISAL YÜZEY MODELİ ÜRETİMİNDE KALİTE DEĞERLENDİRME VE DOĞRULUK ANALİZİ

mercek ince kenarlı (yakınsak) mercekler kalın kenarlı (ıraksak) mercekle odak noktası odak uzaklığı

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü TOPOGRAFYA (HRT3351) Yrd. Doç. Dr. Ercenk ATA

TASARI GEOMETRİ SINAV SORULARI

Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi... MASAÜSTÜ YAYINCILIK

Sayısal Ve Analog Hava Kameralarının Geometrik Potansiyellerinin Fotogrametrik Açıdan İrdelenmesi

JDF/GEO 120 ÖLÇME BİLGİSİ II POLİGONASYON

TOPOĞRAFYA Yüksekliklerin Ölçülmesi Nivelman Yöntemleri

5. Bölüm Diyafram ve Örtücünün Fotoğrafa Etkileri

FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ NORMAL ÖĞRETİM, AKADEMİK YILI DERS PLANI 1. YARIYIL

Veri toplama- Yersel Yöntemler Donanım

İNS1101 MÜHENDİSLİK ÇİZİMİ. Bingöl Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü 2018

KADASTRO HARİTALARININ SAYISALLAŞTIRILMASINDA KALİTE KONTROL ANALİZİ

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF336 FOTOGRAMETRİ II DERSi NOTLARI

Yatay Eksen: Dürbünün etrafında döndüğü eksendir. Asal Eksen: Çekül doğrultusundaki eksen Düzeç Ekseni: Düzecin üzerinde bulunduğueksen Yöneltme

AFYON GEDİK AHMET PAŞA (İMARET) CAMİSİNİN FOTOGRAMETRİK YÖNTEMLE ÜÇ BOYUTLU MODELLENMESİ

Öğretim Üyesi. Topoğrafya İnşaat Mühendisliği

UYDU GÖRÜNTÜLERİ VE SAYISAL UZAKTAN ALGILAMA

raycloud özelligi sayesinde en yüksek dogruluk ile tüm nesneleri tanımlayın ve proje doğruluğunu en üst seviyeye taşıyın.

Alan Hesapları. Şekil 14. Üç kenarı belli üçgen alanı

Digital Görüntü Temelleri Görüntü Oluşumu

Fethiye ÖÇK Bölgesi Arazi Örtüsü/Arazi Kullanımı Değişim Tespiti

HAVA FOTOĞRAFLARININ YÖNELTİLMESİNDE GPS/IMU İLE DOĞRUDAN COĞRAFİ KONUMLANDIRMA DOĞRULUĞUNUN ARAŞTIRILMASI

Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ JDF329 Fotogrametri I Ders Notu Öğretim Yılı Güz Dönemi

ORTA VE YÜKSEK ÇÖZÜNÜRLÜKLÜ DİJİTAL KAMERALARIN METRİK PERFORMANSLARININ BELİRLENMESİ

TOPOĞRAFYA. Ölçme Bilgisinin Konusu

Ölçme Bilgisi DERS 7-8. Yatay Kontrol Noktaları Ve Yükseklik ölçmeleri. Kaynak: İ.ASRİ (Gümüşhane Ü) T. FİKRET HORZUM( AÜ )

KÜRESEL AYNALAR ÇUKUR AYNA. Yansıtıcı yüzeyi, küre parçasının iç yüzeyi ise çukur ayna yada içbükey ayna ( konveks ayna ) denir.

Transkript:

Dijital Fotogrametri ve 3B Modelleme Ders Notları, 2013 Doç. Dr. Fevzi Karslı Harita Mühendisliği Bölümü Mühendislik Fakültesi KTÜ 07 Ekim 2013 Pazartesi 1

Ders Planı ve İçeriği Dijital Fotog. ve 3B Mod. 1. Hafta Giriş, dersin kapsamı, temel tanım ve kavramlar, kaynaklar. 2. Hafta Dijital Yersel Fotogrametri uygulama alanları, 3. Hafta Yersel Fotogrametri ile Hava Fotogrametrisinin karşılaştırılması, 4. Hafta Endüstri, Tıp, Arkeoloji ve Mimarlık Alanlarında kullanım, 5. Hafta Yersel Fotogrametrinin sınıflandırılması 6. Hafta Matematik ve geometrik bağıntılar, koordinat sistemleri, 7. Hafta Alım kameraları, dijital yersel kameralar, kullanılan araçlar, 8. Hafta 1. Arasınav 07 Ekim 2013 Pazartesi 2

Ders Planı ve İçeriği Dijital Fotog. ve 3B Mod. 9. Hafta Resim alım yöntemleri, normal, eğik ve dönük alım, 10. Hafta Yersel fotogrametride proje ve ağ tasarımı, 11. Hafta Kontrol noktalarının tesisi ve ölçümü, Resim alım işlemi 12. Hafta Lazer tarama sistemleri 13. Hafta Yersel fotogrametrik yazılımlar: Elcovision 10, PhotoModeler, Pictran vs., 14. Hafta Proje çalışması 15. Hafta Proje çalışmalarının değerlendirilmesi ve sunumu 07 Ekim 2013 Pazartesi 3

Kaynaklar-Yazılım Dijital Fotog. ve 3B Mod. Atkinson, K.B., (1996), Close Range Photogrammetry and Machine Vision, Whittles Pub.,. Kraus, K., (1997); Photogrammetry Volume II, Advanced Methods and Applications, Ferd. Dümmlers Verlag, Bonn, Germany. Kraus, K., (2007); Fotogrametri, Fotoğraflardan ve Lazer Tarama Verilerinden Geometrik Bilgiler, Çeviri, İTÜ. Gürbüz, H., (2006); Genel Fotogrametri I, Anakara. Tüdeş, T., (1996);, KTÜ, Trabzon. Baş, H. G., (1993); Analitik Fotogrametri (Yersel), İsatnbul. www.google.com.tr (anahtar kelime: yer fotogrametri, mimarlık fotogrametrisi, terrestrial and architectural photogrammetry) www.isprs.org, www.asprs.org, cipa.icomos.org, PhotoModeler, Elcovision, Pictran, MATLAB ve Derive 6 yazılımları Post message: digfot3bmod@yahoogroups.com Subscribe: digfot3bmod-subscribe@yahoogroups.com 07 Ekim 2013 Pazartesi 4

Ölçme ve Değerlendirme Dijital Fotog. ve 3B Mod. Etkinlik Sayı Katkı Oranı Ara Sınav 1 % 30 Yarıyıl Sonu Sınavı 1 % 50 Ödev (Proje) 1 % 20 07 Ekim 2013 Pazartesi 5

Genel Tanım ve Kavramlar Dijital Fotog. ve 3B Mod. Photos (Işık)+,, graphos (çizmek) ve Metron (ölçme)=fotogrametri Yunanca kelimelerden oluşan bir kavramdır. Kısaca ışık yardımıyla çizerek ölçme. Alım merkezinin yer üzerinde bir noktada olması durumunda uygulanan fotogrametrik yönteme yersel fotogrametri denir. Nesnelerden yansıyan elektromanyetik ışınların (enerjilerin) analog veya sayısal olarak kaydedilmesiyle elde edilen görüntüler değerlendirilir. Dolayısıyla fotogrametri; nesnelerle doğrudan temas olmadan onlar hakkında bilgi edinme tekniği olarak tarif edilebilir. Fotogrametri bir uzaktan algılama tekniğidir. Yersel fotogrametri- terrestrial photogrammetry- close range photogrammetry terrestrische photogrammetrie 07 Ekim 2013 Pazartesi 6

Yersel Fotogrametri 07 Ekim 2013 Pazartesi 7

Yersel Fotogrametri 07 Ekim 2013 Pazartesi 8

Yersel Fotogrametri 07 Ekim 2013 Pazartesi 9

Yersel Fotogrametri 07 Ekim 2013 Pazartesi 10

Yer (Yersel) Fotogrametrisi Resim çekim konumuna göre fotogrametri iki kısma ayrılır. Yersel Fotogrametri Hava fotogrametrisi Türkiyede 1925 yılında 1:25000 ölçekli haritalar ilk önce yersel fotogrametri tekniğine göre yapılmıştır. Uygulamadaki zorluklar nedeniyle bu yöntemden vazgeçilmiştir. Yersel fotogrametrinin harita yapımı amacıyla kullanılabilmesi için; Arazide yeterince yükseklik farkı bulunması veya düz araziye yüksek platformdan resim alınması, Arazinin açık (ağaçsız) olması gerekir. Yersel fotogrametri ile büyük alanların haritasının yapılması oldukça zordur. Çok sayıda kontrol noktası gerektiğinden yapım zamanı ve maliyet yükselmektedir. 07 Ekim 2013 Pazartesi 11

Yer (Yersel) Fotogrametrisi Yersel fotogrametri harita yapımının dışında, Mimarlık fotogrametrisi, Endüstri fotogrametrisi Kriminoloji, Tıp vb. alanlarda etkin bir biçimde kullanılmaktadır. Yoğun bir biçimde kullanılma nedenleri? Küçük kuruluşlar tarafından uygulanabilir olması, Basit ve hava fotogrametrisine oranla ucuz aletlerle (sistemlerle) yapılması, Küçük alanlar ve dar kapsamlı konular için daha ekonomik olması, Büyük ölçekli resimlerin kolaylıkla çekilebilmesi, Resim çekiminde kamera sabit olduğundan, uzun poz süreleri uygulanabilir ve yüksel ayırma güçlü görüntülerin elde edilebilmesi. 07 Ekim 2013 Pazartesi 12

Sınıflandırma Yersel fotogrametri incelenecek objenin ve kameranın hareket durumuna göre üç gruba ayrılır. Statik (sabit cisimlerin sabit kameralarla incelenmesi), Yarı statik (hareketli cisimlerin sabit kameralarla incelenmesi), Dinamik (hareketli cisimlerin hareketli kameralarla çekilen resimlerle incelenmesi) Statik Yersel Fotogrametri Uygulama Alanları - Baraj rezervasyon alanının haritalanması, - Yarma ve dolgu ölçmeleri, - Taş ve maden ocaklarında dekupaj veya hacim hesapları, - Mimarlıkta röleve, belgeleme ve özellikle restorasyon çalışmaları, 07 Ekim 2013 Pazartesi 13

: Amaç Fotogrametrik yöntemle obje yüzeyi üzerindeki noktaların arazi koordinatlarının hesaplanması, Yersel Fotogrametri Aşamaları a) Obje yüzeyine yeteri sıklıkta yer kontrol noktası tesisi ve ölçümü, b) Resim çekimi ve fotoğrafik işlemler, c) Değerlendirme, d) Kartoğrafik işlemler e) Çoğaltma 07 Ekim 2013 Pazartesi 14

Uygulama Alanları 07 Ekim 2013 Pazartesi 15

Uygulama Alanları 07 Ekim 2013 Pazartesi 16

Uygulama Alanları 07 Ekim 2013 Pazartesi 17

Uygulama Alanları 07 Ekim 2013 Pazartesi 18

Hava Fot. ile Yer Fot. Karşılaştırılması Hava fotogrametrisinde, hava kameraları ile resim çekilen cisim kameraya çok uzak olduğu için görüntü odak düzleminde oluşur. (Yer fotogrametrisinde de topografik amaçlar için uzaktaki nesneler kullanıldığında aynı durum söz konusudur.) Yersel fotogrametride, yakın çekim yapan kameralar ile çekilen görüntüler ise odak düzleminin dışında gerçekleşir 07 Ekim 2013 Pazartesi 19

Hava Fot. ile Yer Fot. Karşılaştırılması Fotogrametri I Yer fotogrametrisinde kullanılan kameraların hava fotogrametrisindeki kameralara göre farkı, kameranın istenilen yöne istenildiği gibi yöneltilmesidir (kameraya verilen dönüklük açısını ölçmek veya istenilen dönüklük durumunu kameraya verebilmek için, kamera bir yöneltme düzeni ile donatılır.) Hava fotogrametrisinde hareketli fotoğraf çekimi yapılırken, yersel fotogrametride sabit kamera ile çekim yapılır. 07 Ekim 2013 Pazartesi 20

Hava Fot. ile Yer Fot. Karşılaştırılması Hava fotogrametrisinde ölçülecek alan resimlerin enine ve boyuna bindirilmesi ile kaplanabilmektedir. Yer fotogrametrisinde ise, arazi şartlarına göre, istasyon noktalarının yan yana gelişiyle yatay yönde kaplama sağlanabilmekte ancak düşey yöndeki kaplamada her zaman tek bir çekimle sağlanmamaktadır. Hava fotogrametrisinde metrik kameralar (kamera sabiti (c), iç yöneltme elemanları bilinen) kullanılırken, yersel fotogrametride metrik olmayan kameralar kullanılır. Hava fotogrametrisinde alım ekseni Z (düşey eksen), yer fotogrametrisinde Y (yatay eksen) dir. 07 Ekim 2013 Pazartesi 21

Mesafe Sınıflandırması 07 Ekim 2013 Pazartesi 22

Yersel Fotogrametride Koordinat Sistemi 07 Ekim 2013 Pazartesi 23

Yersel Fotogrametride Koordinat Sistemi 07 Ekim 2013 Pazartesi 24

Kamera Kalibrasyonu Dijital kamera ile elde edilen görüntülerin doğrudan bilgisayar ortamına aktarılabilmesi ve işlenebilmesi gibi özellikler, dijital kameraya olan talebi artırmıştır. Amatör dijital kameralara paralel olarak fotogrametrik amaçlı metrik dijital kameraların üretimi de hızla artmaktadır. Ancak, fotogrametrik amaçlı üretilen metrik dijital kameraların fiyatının yüksek olması, fotogrametricilerin amatör dijital kameraya yönelmelerine neden olmuştur. Amatör dijital kameraların fiyatları ucuz olmasına rağmen fotogrametrik değerlendirmede çok önemli olan iç yöneltme elemanlarının bilinmemesi bir dezavantaj oluşturmaktadır. Bu dezavantaj, kameranın kalibrasyonu yapılmak suretiyle giderilmeye çalışılmaktadır. 07 Ekim 2013 Pazartesi 25

Kamera Kalibrasyonu Kamera kalibrasyonu, iki boyutlu görüntülerden metrik bilgi çıkarmak için gerekli bir ön işlemdir. Kalibrasyon teknikleri en genel biçimde fotogrametrik kalibrasyon ve kendi kendine kalibrasyon (self kalibrasyon) olmak üzere ikiye ayrılır. Fotogrametrik kalibrasyon; üç boyutlu uzayda geometrisi iyi bilinen bir kalibrasyon objesine yapılan gözlemlerle gerçekleştirilmektedir. Self kalibrasyon teknikğinde ise, herhangi bir kalibrasyon objesi kullanılmamaktadır. Bu yaklaşım çok esnek olmasına rağmen, yaygın biçimde kullanılmamaktadır. 07 Ekim 2013 Pazartesi 26

Kamera Kalibrasyonu Bir kamerayı kalibre etmek için, uygun matematik modele ihtiyaç duyulmaktadır. En iyi bilinen modeller; Pinhole Model, Doğrudan Lineer Dönüşüm Modeli (DLT) ve Fotogrametrik Model (Kollinearite) dir. Bu modellerle; odak uzaklığı, resim orta noktası koordinatları, distorsiyon parametreleri ve kamera yöneltme parametreleri gibi kameranın iç ve dış yöneltme parametreleri hesaplanabilmektedir. Fotogrametrik model, bir kameranın hem iç hem de dış yöneltmesini dikkate alan, kapsamlı bir kamera kalibrasyon modelidir. Kamera parametreleri biliniyorsa, bir resmin iç yöneltmesi yapılabilir. Bunlar; kamera odak uzaklığı (f), asal nokta koordinatları (x 0,y 0 ) ve mercek distorsiyonudur (Δr). Bu yönteminin uygulanabilmesi için geometrik doğruluğu iyi bilinen bir test alanına ihtiyaç vardır. 07 Ekim 2013 Pazartesi 27

Kamera Kalibrasyonu-Distorsiyon Cisimden gelen ışın, objektife girişte optik eksenle α açısını yapıyorsa, mercek hatasından dolayı objektiften çıkışta optik eksenle α açısını yapacaktır. Böylece obje noktasının görüntüsü, olması gereken yerden Δr kadar farklı bir yerde meydana gelecektir. Δr görüntü kayıklığı distorsiyon hatası olarak adlandırılmaktadır. 07 Ekim 2013 Pazartesi 28

Çapsal ve Teğetsel Distorsiyon Obje noktasının resim üzerindeki görüntüsü de a noktasında olması gerekirken distorsiyon hatasından dolayı a noktasında oluşmaktadır. Distorsiyon hatasından ileri gelen aa kayıklığı, çap doğrultusunda ve buna dik doğrultuda iki bileşene ayrılır. Bunlardan birincisine çapsal (ışınsal) distorsiyon (Δc), buna dik olan bileşene de teğetsel distorsiyon (Δt) adı verilir. Teğetsel distorsiyon çok küçük olduğundan (2-3 m) uygulamada genellikle dikkate alınmaz. 07 Ekim 2013 Pazartesi 29

Kamera Kalibrasyonu-Test Levhası PhotoModeler yazılımı Kamera Kalibrasyon Test Alanı, 100 adet ölçü noktası, 4 adet kodlu noktadan oluşmaktadır. Bu yazılımda distorsiyon etkisinin matematik eşitliği; r: çapsal uzaklık, K 1, K 2, K 3 : Çapsal distorsiyon katsayıları. Geniş açılı mercek kullanımında K 3.r 7 terimi de eşitliğe eklenir. 07 Ekim 2013 Pazartesi 30

Kamera Kalibrasyonu-Matematik Model 07 Ekim 2013 Pazartesi 31

Kamera Kalibrasyonu-PhotoModeler 07 Ekim 2013 Pazartesi 32

Yerse Fotogrametri- Matematik Model Yersel fotogrametride matematik model ile dikkate alınması gereken faktörler: Kamera konumu ve yöneltmeler, Farklı istasyonlardan çekim, Kalibre edilmemiş kameralar, Sabit olmayan mercek sistemi, Yersel referans sistemi Matematik model olarak obje koordinatları ile resim koordinatları arasında dönüşümü sağlayan ve kollinearite eşitliğinin basitleştirilmiş şekli olan DLT (Direk Lineer Transformasyon) metodu ve kolineariteyi esas alan Işın Demetleri (Bundle Adjustment) metodu kullanılır. 07 Ekim 2013 Pazartesi 33

Matematik Model-DLT 07 Ekim 2013 Pazartesi 34

Matematik Model-DLT DLT çözümü için uzayda 6 kontrol noktası gereklidir. 07 Ekim 2013 Pazartesi 35

Matematik Model-Işın Demetleri 07 Ekim 2013 Pazartesi 36

Ağ Tasarımı Yersel fotogrametride ağ tasarımı; Farklı istasyonlardan çoklu resim çekimi, Konvergens veya stereo görüntü alımı, Her bir noktanın en az üç görüntüde şekillendirilmesi, Kontrol ve pas noktalarının oluşturulması aşamalarını içermektedir. 07 Ekim 2013 Pazartesi 37

Ağ Tasarımı- 3x3 Kuralı Yersel fotogrametride ağ tasarımı ve proje gerçekleştirimi 3x3 kuralına göre yapılır (1988, CIPA Sempozyumu, Sofya). Geometrik Kurallar: - Kontrol uzayının hazırlanması - Çoklu fotoğraf çekimi ile objenin kaplanması - Stereo çiftlerin alınması Fotoğrafik Kurallar: - Kamera iç geometrisinin sabitlenmesi, - Yeteri derecede ışıklandırma/aydınlatma, - Stabil ve geniş formatlı kamera seçimi Organizasyonel Kurallar: - Kroki hazırlanması, - Protokol yazımı, - Son kontrol. 07 Ekim 2013 Pazartesi 38

Geometrik Kurallar-Kontrol uzayının hazırlanması Obje üzerinde kontrol noktası tesisi, Düşey çizgi belirleme, (bina çatısı ile zemin arasında mesafe gibi) Bütün yüzeylerde aynı işlemi tekrar etme. Minimum gereksim: 1 yatay mesafe (2 nokta arası) ve düşey çizgi. 07 Ekim 2013 Pazartesi 39

Geometrik Kurallar- Çoklu fotoğraf çekimi ile objenin kaplanması Obje etrafında en az %50 bindirmeli fotoğrafların çekimi, Obje yüksek ise, fazla resimle düşey kaplama, Köşegenlerde fazladan resim alımı, Çatıların mümkünse resmedilmesi, Rektifikasyon veya ortofoto için ortogonal resim alımı (önemli 07 Ekim 2013 Pazartesi 40

Stereo resimler; Geometrik Kurallar- Stereo çiftlerin alınması Normal alım durumunda 1:4 1:15 baz-yükseklik (mesafe) oranlarında, Konvergent alımda ise 1:10-1:15 oranında çekilmeli, Divergens alımdan kaçınılmalı, Detay alımı için yakın çekim stereo yapılmalı, Eksik detay kalmamasına dikkat edilmeli, 07 Ekim 2013 Pazartesi 41

Fotoğrafik Kurallar- Kamera iç geometrisinin sabitlenmesi Kalibrasyon kamera sabiti değeri ayarlanmalı, Optik büyütme küçültme yapılmamalı, Obje mesafesi çok değiştirilmemeli, 07 Ekim 2013 Pazartesi 42

Fotoğrafik Kurallar-Aydınlatma Gün içinde uygun zaman planlanmalı, Tripod ve kablo kullanılmalı, Renkli çekim yapılmalı, Görüntü bilgisayara aktarılmalı ve kontrol edilmeli. 07 Ekim 2013 Pazartesi 43

Fotoğrafik Kurallar-Uygun kamera seçimi Geniş açılı kamera daha uygundur, Orta formatlı kamera tercih edilmeli, Kalibrasyonlu kamera kullanılmalı, 07 Ekim 2013 Pazartesi 44

Organizasyon Kuralları- Kroki hazırlama Zemin planı hazırlanmalı, Cephelerin düşey planı (1:100-1:500) hazırlanmalı, Obje ile ilgili sözel bilgiler not edilmeli (sahibi, adres vb.), Kuzey yönü belirlenmeli, Fotoğraf çekim noktaları ve çekim yönü krokiye aktarılmalı Tek çift fotoğraf kaplama alanları yaklaşık belirlenmeli, Yatay ve düşey kontrol çizgileri krokiye aktarılmalı. 07 Ekim 2013 Pazartesi 45

Organizasyon Kuralları-Protokol yazımı Obje, sahibi ve adresi, Tarih, Kamera, odak uzaklığı, optik bilgileri, Kalibrasyon raporu, Obje alanını kısa tanıtma, 07 Ekim 2013 Pazartesi 46

Organizasyon Kuralları-Son kontrol Yapılan çalışmaya ilişkin her şey kontrol edilmeli ve gerekli tüm bilgiler not edilmelidir. 07 Ekim 2013 Pazartesi 47

Yer Kameralarının Ayarlanması Hava kameralarında görüntü odak düzleminde oluşur. Yer kameralarında ise görüntü odak düzleminin arkasına düşmektedir. Bu sebepten kameralar belirli uzaklığa göre ayarlanırlar. Kameralar belirli uzaklığa ayarlandığında bu noktanın (kamera ayarlanan nokta) önünde ve arkasında görüntü net olarak gözükür ki bu durum odak ötesi uzaklık ve alan derinliği ile açıklanır. Odak ötesi uzaklık D A A d a f 07 Ekim 2013 Pazartesi 48 b

Odak ötesi uzaklık Merceğin önündeki cisim A noktası merceğe odak uzaklığından daha yakında değilse görüntü odak dışında belirir. Sonsuzdaki nokta görüntüsü ise odakta oluşur. A deki görüntü d yarıçaplı bir daire şeklindedir. Buna yayılma dairesi denir. Yayılma dairesi çapı; Odak uzaklığı büyük kameralarda: 1/20 mm Odak uzaklığı küçük kameralarda: 1/30 mm olarak alınır. b uzaklığı arttıkça yayılma dairesi çapı artar. Yayılma dairesi çapının max olduğu anda cisim noktasının merceğe olan uzaklığına odak ötesi uzaklık denir. Mercek odak ötesi uzaklığa ayarlandığında A noktası görüntüsü net olur. 07 Ekim 2013 Pazartesi 49

Odak ötesi uzaklık Optiğin temel kuralı Odak ötesi uzaklık bağıntısı D: fotoğraf çekildiği anda diyafram çapı d: yayılma dairesi çapı f: odak uzaklığı a: odak ötesi uzaklık 07 Ekim 2013 Pazartesi 50

Uygulama Bir kameranın odak uzaklığı 50 mm dir. Fotoğrafın çekildiği anda diyafram sayısı 16 dır. Yayılma dairesi çapı 1/20 mm olduğuna göre odak ötesi uzaklığı hesaplayınız. f: odak uzaklığı k: diyafram sayısı d: yayılma dairesi çapı 07 Ekim 2013 Pazartesi 51

Netlik (Alan) Derinliği A C B E a y D f b A B d E Eğer kamera odak ötesi uzaklıktan yakındaki bir noktaya ayarlanmışsa, sonsuzdaki cismin görüntüsü net olmaz. Netliğin son bulduğu nokta odak ötesi uzaklıkla sonsuz arasındadır. Bu nokta ile kamera arasında bir nokta daha vardır ki bu noktada netlik başlar. E noktası netliğin başladığı A noktası ise netliğin sona erdiği noktadır. A ile E arasındaki uzaklığa alan derinliği denir. a o Şekilden yakın nokta için; a u Fiziğin temel kuralından 07 Ekim 2013 Pazartesi 52

Netlik (Alan) Derinliği Aynı şekilde uzak nokta için; a y = alan derinliğinin başlangıç uzaklığı, a 0 = kameranın ayarlandığı uzaklık, a u = alan derinliğinin sona erdiği uzaklık, D= diyaframın çapı, d= yayılma dairesinin çapı, b= görüntü uzaklığı. b yerine çok yakın uzaklıklar hariç, b f alınabilir. f= kamera odak uzaklığı, k= diyafram sayısı. 07 Ekim 2013 Pazartesi 53

Netlik (Alan) Derinliği, Uygulama Alan derinliği, a) Kameranın odak uzaklığına, b) Diyafram sayısına, c) Ayarlanan uzaklığa bağlıdır. Yersel fotogrametride alan derinliğinin büyük olması istendiğinden; a) Odak uzaklığı küçük, b) Diyafram sayısı büyük kameralar kullanılmalıdır. Örnek: f=60 mm, diyafram sayısı 8 iken, kamera 5 m ye ayarlanmış ise, alan derinliği ne kadardır? (d=1/20 mm) Alan derinliği 11,25 m ile 3,21 m ler arasındadır. 07 Ekim 2013 Pazartesi 54