FOTO III 2011

7/22/2019 FOTO III 2011

1/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry II

Fotogrammetria II

Conf. univ. dr. Vasile Grama

TEMA

Sisteme OPTICE

7/22/2019 FOTO III 2011

2/45


2

Sa ne aminitim

Necesar de a cunoaste raspunsurille la intrebarile

1. Defeniti produsele fotogrammetrice

2. Scurte caracteristici ale fotogrammei

3. Prin ce se deosebeste fotograma cu geometrie constanta de cea

cu geometrie dinamica?

4. Ce este mozaicul?5. Ce este fotoplanul?

6. Ce este fotoharta ?

7. Ce reprezinta planul restituit?

8. Ce este orofotoplanul?

9. Care sunt etapele expluatarii fotogrammteruice?

10.Expuneti citeva aspecte ale cartografierii la scara mare-mica.

7/22/2019 FOTO III 2011

3/45


Fotogrammetria I

Radiatia Electro-Magnetica (EM)Sisteme opticegeneralizari,Obiectivul fotograficschema de principiuCaracteristici ale obiectivelor

(a) dist anta fo cala f (c)

(b) axa princ ipala

(c) disto rs iun ea lent i le lor

Aberatii ale obictivelor

Subiecte

7/22/2019 FOTO III 2011

4/45


Radiatia Electro-Magnetica (EM)

Energia (I)E - reprezinta capacitate de efectuare a unuilucru, care se exprima injoules (J).

Radiatia energieieste energia ce se asociaza curadiatia electromagnetica.

Flux de radiatie ( ) rata de trecere/transfer a energieide la un loc/obict la altul (ex. de la Soare la Pamint).

Fluxul de radiatie se masoara in wat (W) (J/sec). = / t.

Densitatea fluxului de radiatie se masoara in watts pemetru patrat (w/m2).

E /= / A

(A) se refera la areia ocupta de suprafata rezultatntanormala la directie de radiatie.

7/22/2019 FOTO III 2011

5/45




Lumina zilei o forma,un din multiple forme, de

manifestare a energiei EM

Undele radio, caldura, razele ultraviolete si x-raze suntalte forme ale Radiatiei EM

7/22/2019 FOTO III 2011

6/45



Radiatia EM poate fi considerata ca:get/val de particole (fotoni).

Forma de unde/odulatorie

7/22/2019 FOTO III 2011

7/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IIRadiatia Electro-Magnetica (EM)Surse de radiatie EM

Orice obicet ce poseda temperatura mai mare ca 0Kelvin (-273 C) emite radiatie.

Distributia energiei emise de fiecare lungime de unda nueste uniforma.

Distributia energiei emise in diferete regiuni ale spectruluidepinde de temperatura sursei.

Corpul (Materialul) negru are capacitate de absorbtiecompleta a radiatiei ajunse asupra corpului.

7/22/2019 FOTO III 2011

8/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IIRadiatia Electro-Magnetica (EM)

SOARELEcea mai cunoscuta si comuna sursa de radiatie

Radiatia solara maxima are loc pe unda spectrului vizibil(max = 0.47m).

46% din energia soarelui se inscrie in in banda lungimii de

unda a luminii vizibile (0.4 - 0.76 m)

7/22/2019 FOTO III 2011

9/45


Sensori Pasivi(ex, Imagini prin sisteme

Optice)

Sensori Activi (ex, LIDAR& RADAR)

7/22/2019 FOTO III 2011

10/45


LUMINA ZILEI (spectru VIZIBIL)

Este radiatia cu lungimea de unda in intervalul (0.4m to 0.7 m).

Ea contine portiunile de culori Blue-albastru, Green-verdesi Red-Rosuale spectrului EM.

Acest segment ale spectrului este sensibilizat de ochiul

omenesc si de majoritatea filmelor fotografice la felsensorii pasivi si activi

7/22/2019 FOTO III 2011

11/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Bazele opticii

Opticastiinta ce studiaza legile de promovare a luminii

si de formare a imaginii.

Optica se divizeaza in doua ramuri/parti destincte:Optica Geometrica.

Optica Fizica. In optica geometricalumina e considerata ca ungrup/get de raze ce traverseaza mediul in linie dreapta.

razele in interiorul unui grup/flux de raze se considera

paralele

Daca razele de lumina traverseaza paralel, lumina econsiderata collimata.

7/22/2019 FOTO III 2011

12/45


In optica fizicalumina este tratata ca un grup de undeelectromagnetice, in care propagarea luminii este

considerata ca o progresie a acestor unde.

Fiecare din aceste unde se definesc prin amplituda,frecventa si faza proprie.

Daca lumina se propoaga in lungul liniilor convergentesau divergente lumina e considerata convergenta sau

divergenta

7/22/2019 FOTO III 2011

13/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISistemele OPTICE

1. Sisteme dioptrice(din greaca: dio prin (travers),optricea vedea), Sisteme compuse din elementerefractive (lenttile, prisme, filtre etc)

2. Sisteme catoptrice (katoptronoglinda). Sistemeformaate din elemente reflective (oglinzi).

3. Sisteme catodioptrice (mixte), Formate din elementerefractive si reflective.

7/22/2019 FOTO III 2011

14/45


Sistemele OPTICE

CERINTE CTRE SISTEME OPTICE:

obinerea caracteristicilor metrici de masurare i decalitate;

reproducerea tuturor punctelor din spaiul obiect nplanul imagine;

respectarea scarii imaginii (stigmatizm).

7/22/2019 FOTO III 2011

15/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Camere areofotogrammetrice

CAMERE AEROFOTOGRAMMETRICE I

PRELUAREA FOTOGRAMELOR

Aerofotografierea n scopul obineiii fotogramelor se

efectueaz cu ajutorul unor camereaerofotogrammetrice, optico-mecanice saudigjtale, complexe, ce realizeaz o imagjneriguroas (din punct de vedere geometric i

radiometric), montate pe platforme aeriene sau

satelitare.

7/22/2019 FOTO III 2011

16/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: Camere areofotogrammetriceCAMERA

AEROFOTOGRAMMETR

IC

Componentele principale ale

unei camere fotoaeriene

Camera fotoaerian este unaparat de fotografiat specialmetric, instalat la bordul uneiplatforme aeriene, destinat

preluarii fotogramelor.n momentul fotografierii axul

obiectivului camerei trebuiesa fie cit mai apropiat de

vertical.

conul obiectivului

Caseta de filmsuspensiastabilizatprin vacuum

obturatorul

S S O C C f

7/22/2019 FOTO III 2011

17/45


Partile componente:

Obiectivulelementul principal

al camereideseneazaimaginea optica a obiectului situat

in fata obiectivului pe suprafatamaterialului fotosensibil (film,

senzor) situat in interior la odistanta determinata;Corpul camerei;Caseta de film;

Obturatorul si dispozitivul depunere la punct (focusare);

Camera de fotografiat sefoloseste pentru obtinerea

imaginii fotografice a spatiuluiobiect.

SISTEME OPTICE C f t t i

7/22/2019 FOTO III 2011

18/45


Camere fotografice:

Camare (aparate) miniatiura (8x11, 11.5x14.5..) mm;

Aparate (camere) de format mic (24x36) mm;

Aparate (camere) de format mediu (6x9), cm

Aparate (camere) de format mare (9x12, 18x24, 24x24,

30x30) cm


7/22/2019 FOTO III 2011

19/45


Orientarea camerei

Axul camerei - linia perpediculara pe planul imaginii sicare trece prin centrul obictivului (lentilelor).

Pozitia axului, camarei fotogrammetrice poate deriva

trei tipuri de imagini fotografice:Fotografie (fotograma) verticala (nadirala) cuinclinarea sub 3

Imagini usor inclinateimaginea nu cuprindevedere a orizontului

Imahini puternic inclinate imagineacuprinde vederi ale orizontului


7/22/2019 FOTO III 2011

20/45


Verticala (nadirala) usor inclinata puternic inclinata

SISTEME OPTICE bi ti l f t fi

7/22/2019 FOTO III 2011

21/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: obiectivul fotografic

Obiectivulelementul principal al camereideseneaza

imaginea optica a obiectului situat in fata obiectivului pesuprafata materialului fotosensibil (film, senzor) situat ininterior la o distanta determinata.

PARTILE COMPONENTE:Lentilesunt corpuri transparente marginite de suprafetecurbe: colecteaza lumina si o focuseaza in planul imagine

Linia ce uneste centrele suprafetelor sferice ale lentilei se

numeste axa optica principala(celelalte sunt secundare).

Lentila CONVERGENTA poate fi considerata cel mai simpluaparat fotografic

Y i Sh

SISTEME OPTICE bi ti l f t fi

7/22/2019 FOTO III 2011

22/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IISISTEME OPTICE: obiectivul fotografic

Diafragma- deschide si permite cantitateanecesara de trecere a luminii

Corpul - asigura buna functionarea a tuturorcomponentelor obiectivului

F ll 2005 Y i Sh

LENTILE

7/22/2019 FOTO III 2011

23/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IILENTILE

Lentilaare functia de a colecta razele de lumina sifocusarea lor intr-un punct

Se definesc lentile:

divergente (negative)transforma fluxul de raze intr-

un flux divergent (imprastiat)

Convergente (pozitive)modifica razele divergentede la sursa de lumina catre unflux de raze

convergente.

F ll 2005 Y i Sh

LENTILE

7/22/2019 FOTO III 2011

24/45


Lentile pozitive Lentile negative

F ll 2005 Y i Sh

LENTILE

7/22/2019 FOTO III 2011

25/45


Mod de formare a imagii

F ll 2005 Yongwei Sheng

LENTILE

7/22/2019 FOTO III 2011

26/45


Sistem optic:

orice mecanism ce opereaza cu lumina producindefecte specifice sau dorite.

Axa optica axa ce trece prin focarul anterior si

posterior al sistemului optic.

Plane Principale (H, H`) sunt planele perpendicularepe axa optica este situat astfel ca imaginea pe plane este

unica si pozitiva.

Marirea laterala este raportul dintre imagine simarimea obiectului din spatiu obiect.

Fall 2005 Yongwei Sheng

LENTILE

7/22/2019 FOTO III 2011

27/45


Punctele NODALE (principale) (N, N`)sunt punctele

obtinute la intersectia a planelor centrale cu axaoptica.

Punctele FOCALE (F, F`):sunt punctele axiale in care se intilnesc razele delumina dupa trecrea (refractarea) prin corpul lentilei.

Se deosebesc:

Focar principal anteriorsituat in spatiulobiect;

Focar principal posteriorsituat in spatiulImagine


LENTILE

7/22/2019 FOTO III 2011

28/45


Distanta FOCALA (Focal Length) (f, f`) este distantade la punctul principal (nodal) pina la punctul focar

principal. Se deosebesc:

Distanta focala anterioara

Distanta focala posterioara

Marimea distantei FOCALE depinde de coeficientul de

refractie (n) si de razele de curbura a lentilei (R1 si R2),

se exprima prin expresia:

)11)(1(121 RR

nf


LENTILE

7/22/2019 FOTO III 2011

29/45


Ecuatia LENTILEI

Ea exprima o legatura intre DISTANTA FOCALA (f),

DISTANTA IMAGINE (s`), si DISTANTA OBIECT SPATIU

1/f = 1/s + 1/s`

Nota:

Cind s atunci s` f.

Simple regului de construire a imaginii

Raza ce traverseaza spatiul ante, paralel cu axa optica seva refrecta astfel ca va intersecta punctul focar posterior.Raza ce trece prin punctul focar anterior, se va refracta pedirectie paralelela cu axa principala.- Raza ce trece prin punctul nodal principal, isi va continuaraspindire liniar


LENTILE

7/22/2019 FOTO III 2011

30/45


Ecuatia LENTILEI

Inversul dist Focale este egal cu suma inversului distantei

de la spatiul obicet (de zbor)

si a inversului distantei pina la spatiul imagine (dist IMAGINE)


LENTILE

7/22/2019 FOTO III 2011

31/45


Ex. De formare a imaginii


LENTILE

7/22/2019 FOTO III 2011

32/45


Caracteristic ecuatiei lentilei pentru CAMEREAEROFOTOGRAMMETRICE

Distanta (s) pina la spatiul obiect se defineste cainaltimea de zbor (h).

Distanta IMAGINEeste numita ca CONSTANTACAMEREI (c).

c = f.

Distanta Obiect este mare comparativ cu distanta focala(f).

s


ABERATII ale Obiectivelor

7/22/2019 FOTO III 2011

33/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IIABERATII ale Obiectivelor

Aberatii ale LENTILELOR

Imaginile obinute prin intermediul sistemelor opticenu sunt perfecte din motiv c sunt afectate dediverse defecte numite ABERAII.

Ele se exprim prin neclaritatea imaginii precum i

la poziiile deplasate ale punctelor de pe imagini



7/22/2019 FOTO III 2011

34/45

Fall 2005 Yongwei ShengEG 6 Photogrammetry IIa e Ob ect e o

Aberaia de sfericitate se datoreaz curburii feelorlentilei obiectivului i refraciei luminii. Cu ct razelemarginale ce trec prin obiectiv sunt mai deprtate decentrul obiectivului, cu att acestea se intersecteaz n

puncte situate pe axul principal al obiectivului, maiapropiate de centrul acestuia. Secionnd fascicolulemergent cu un plan perpendicular ce trece prin F1,obinem o pat luminoas, mai intens n centru i maipalid spre margini. Corectarea acestei aberaii se face

prin combinarea lentilelor convergente cu celedivergente.

Obiectivii corectai se numesc obiectivi aplanai.



7/22/2019 FOTO III 2011

35/45


Aberatia de SFERICITATE

Raza marginala Aberatia desfericitatelongitudionala



7/22/2019 FOTO III 2011

36/45


Aberaia cromatic

se datoreaz faptului c prile mai subiri alelentilelor se comport ca nite prisme difracie.Este cauzat de indicele de refracie diferit alculorilor care compun lumina alb. Aceastaberaie se accentuiaz atunci cnt razeleincidente cad oblic pe obiectiv. Pentru eliminarea

acestei aberaii, diafragma este astfeldimensionat, nct la deschiderea sa maxim nu

descoper zonele subiri ale lentilelor. Se poatecorecta n ntregime prin cuplarea unei lentile

divergente cu una convergent, cu proprieti dedispersie de sens opus.



7/22/2019 FOTO III 2011

37/45

Fall 2005 g g

Astigmatismul

Aceast aberaie se produce atunci cnd unfascicol de raze paralele ce trece prin obiectiv,

creeaz un fascicol de raze emergente, care nuconverg ntru-un punct, ci se sprijin pe dou

segmente de dreapt perpendiculare ntre ele iperpendiculare pe axul optic al obiectivului.


Baze ale Fotogrammetriei

7/22/2019 FOTO III 2011

38/45

g gg

lan imagine de la puncteleaxiale

Astigmatism and Curvature of Field



7/22/2019 FOTO III 2011

39/45

g g

COMA

Este o aberaie care se produce n cazulfascicolelor de raze paralele ntre ele, care cad

oblic pe suprafaa obiectivului. n acest caz,razele emergente nu se intersecteaz pe axulobiectivului ntr-un punct, ci n puncte cu att

mai apropiate de centrul obiectivului, cu ct raza

incident este mai deprtat de axul optic alobiectivului se datoreaz refraciei crend o

imagine asimetric, neclar ce seamn cu ocomet. Se corecteaz prin combinarea de lentile

convergente i divergente


Baze ale Fotogrammetriei

7/22/2019 FOTO III 2011

40/45

g g

Coma



7/22/2019 FOTO III 2011

41/45

DISTORSIUNEA OBIECTIVILOR

FOTOGRAMMETRICI

Distorsiunea este o aberaie de poziie, ea afectndpoziia punctelor pe fotogram.

Cunoaterea i eliminarea distorsiunii obiectivilorare o mare importan.

Razele de lumin incidente care formeaz unghiuri

mari fa de axul optic al obiectivului suntrefractate sub unghiuri deformate i se produceastfel o mrire inegal n cmpul imaginii, ceeace induce o deformaie geometric a imaginii

reprezentate.



7/22/2019 FOTO III 2011

42/45

DISTORSIUNEA OBIECTTVILOR FOTOGRAMMETRICI



7/22/2019 FOTO III 2011

43/45

DISTORSIUNEA OBIECTTVILOR

FOTOGRAMMETRICI

Soluii optice de corectare a distorsiunii.Aceste soluii se bazeaz pe reproducerea

inversului curbei de distorsiune prin lefuireaunei plci optice. Placa optic se monteaz inportclieul camerei de proiectie la aparatul deexploatare stereofotogrammetric. Fotograma seaeaz peste aceast plac prin centrarea pe

indicii de referin, cu emulsia n jos. n ambelccazuri se elimin distorsiunea radial simetric abbiectivilor fotogrammetrici


7/22/2019 FOTO III 2011

44/45

Intrebari ???


Produse, metode, echipamente

7/22/2019 FOTO III 2011

45/45

, , p

Necesar de a cunoaste raspunsurille la intrebarile

1. Ce intelegeti prin notiunea de enrgie si a radiatiei energiei?2. Ce este radiatia electro-magnetica (EM)?3. Numiti citeva surse de radiatie de EM4. Ce este lumina zilei?

5. Prin ce se caracterizeaza optica geometrica si optica geometrica?6. Cum se clasifica sitemele OPTICE?7. Care sunt cerinte ctre sisteme optice?8. Ce este o camera fotoaeriana si care sunt componentele principale

ale unei camere fotoaeriene?9. Ce este un sistem optic?10. Ce exprima Ecuatia LENTILEI?11.Ce suntAberatii ale LENTILELOR?12. Ce semnifica DISTORSIUNEA OBIECTTVILOR

FOTOGRAMMETRICI?

Date post:	10-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	natalia
View:	225 times
Download:	0 times

FOTO III 2011

Documents