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M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO Mário Luiz Lopes ReissMário Luiz Lopes Reiss Prof. Dr. Em Ciência CartográficasProf. Dr. Em Ciência Cartográficas ESPECIALIDADE: FOTOGRAMETRIA E COMPUTAÇÃO DE IMAGENSESPECIALIDADE: FOTOGRAMETRIA E COMPUTAÇÃO DE IMAGENS Universidade Federal do Rio Grande do SulUniversidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de GeociênciasInstituto de Geociências M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 2 FOTOFOTOGRAMGRAMMETRIAMETRIA INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría: M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 3 FOTOFOTO ==PHOTOSPHOTOS =LUZ =LUZ GRAMGRAM ==GRAMMAGRAMMA =DESENHO=DESENHO METRIAMETRIA ==METRONMETRON =MEDIDA=MEDIDA INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría: M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 4 MEDIDAMEDIDApor meio dopor meio do DESENHO DESENHO dada LUZ LUZ INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría: M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 5 É É POSSIVELPOSSIVEL MEDIR MEDIR QUAISQUER OBJETOS POR QUAISQUER OBJETOS POR MEIO E FOTOGRAFIASMEIO E FOTOGRAFIAS INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría: M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 6 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría: M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 7 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría: M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 8 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría: M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 9 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría: M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 10 Várias são dos sistemas de reconstrução de modelos:Várias são dos sistemas de reconstrução de modelos: AAnimação nimação Arqueologia Arqueologia Arquitetura Arquitetura Odontologia Odontologia Jogos Jogos Desenho industrialDesenho industrial Medicina Medicina Cinematografia Cinematografia Engenharia reversa Engenharia reversa Indústrias de brinquedosIndústrias de brinquedos Reprodução de esculturasReprodução de esculturas INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 11 AerofotogrametriaAerofotogrametria:: INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s VantagensVantagens • Fotogrametria/LASER: – Medição indireta, propícia em lugares de difícil acesso ou que não ofereçam segurança; – Reduzido tempo de aquisição de dados em relação ao exigido para a realização de um levantamento (cartográfico ou arquitetônico); – Precisão confiável e homogênea, podendo ser aumentada conforme necessidades específicas de cada projeto; – Medição de movimentos, bem como monitoramento periódico de deformações; – Grande quantidade de informações geométricas e semânticas, ou seja, relativas a dimensões, formas e cores. M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 13 AerofotogrametriaAerofotogrametria:: INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 14 X Y Z Coordenadas de pontos medidas nas imagens Centros perspectivos das câmaras Sist ema de re ferência do espaço obje to Pontos de apoio no espaço obje to Ponto determinado por intersecção fotogramétrica Zona de superposição das imagens CP’ CP” p’ p” P P r o d u ç ã o : M á r i o L u i z L o p e s R e i ß z’ y’ x’ z” y” x” Base entre as imagens INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO Princípio da Restituição FotogramétricaPrincípio da Restituição Fotogramétrica M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 15 PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria RESTITUIÇÃO RESTITUIÇÃO –– MAPA MAPA –– ESTAÇÃO FOTOGRAMÉTRICAESTAÇÃO FOTOGRAMÉTRICA M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 16 PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria FotoindiceFotoindice M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 17 PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria OrtofotoOrtofoto M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 18 ORTOFOTOORTOFOTO M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 19 ORTOFOTOORTOFOTO M á r i oL u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s OrtofotosOrtofotos GEOMETRIA ORTOGONAL E PERSPECTIVA GEOMETRIA ORTOGONAL E PERSPECTIVA –– DESLOCAMENTO DEVIDO AO RELEVODESLOCAMENTO DEVIDO AO RELEVO M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 21 PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria Deslocamento devido ao relevoDeslocamento devido ao relevo M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO 21/03/2013 03:57:35 22 REGIÃO DE REGIÃO DE SOBREPOSIÇÃO SOBREPOSIÇÃO LONGITUDINALLONGITUDINAL M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 23 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO FototriangulaçãoFototriangulação M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s FototriangulaçãoFototriangulação 21/03/2013 03:57:35 24 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 25 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO FototriangulaçãoFototriangulação M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 26 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO FototriangulaçãoFototriangulação M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 27 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO FototriangulaçãoFototriangulação M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 28 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO ProjetoProjeto FotogramétricoFotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 29 PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 30 Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico RecobrimentoRecobrimento Fotogramétrico,Fotogramétrico, M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 31 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- DistânciaDistância ObjetoObjeto DfZ ⋅= foto da escala dar denominado o é câmara da focal distância a é objeto distância a é D f Z Z f CP a b o P Positivo Eixo óptico Terreno A B Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 32 -- AltitudeAltitude dede vôovôo ouou planoplano médiomédio dodo objetoobjeto mhZH += objeto do média altitude a é objeto distância a é médio plano ao distânciaou vôode altitude a é mh Z H H f CP a b o P Terreno A B hmin hmax hmedhAB Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 33 -- QuadroQuadro focalfocal Quadro focal da câmaraQuadro focal da câmara xq yq xQ yQ Cobertura de um foto no objeto Cobertura de um foto no objeto Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico 21/03/2013 03:57:35 34 M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 35 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- QuadroQuadro focalfocal DqQ xx ⋅= DqQ yy ⋅= foto da escala dar denominado o é terrenodo escala na focal quadro do tamanhoo é câmara da focal quadro do tamanhoo é D Q q Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 36 ElementosElementos dodo PlanejandoPlanejando FotogramétricoFotogramétrico -- DenominadorDenominador dada escalaescala dada fotofoto Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 37 ElementosElementos dodo PlanejandoPlanejando FotogramétricoFotogramétrico -- DenominadorDenominador dada escalaescala dada fotofoto Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 38 Elementos do Planejamento FotogramétricoElementos do Planejamento Fotogramétrico -- AerobaseAerobase S long B Q X Linha de vôo S long B Q X B Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 39 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- BaseBase S long B Q X Linha de vôo S long B Q X B x long Q S B ⋅⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −= 100 1 allongitudin ãosobreposiç a é terrenodo escala na focal quadro o é aerobase a é long x S Q B Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i oL u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 40 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- DistânciaDistância entreentre asas faixasfaixas S lat Q X DFX DFX Faixa 2 Faixa 1 Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 41 S lat Q X DFX DFX Faixa 2 Faixa 1 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- DistânciaDistância entreentre asas faixasfaixas y Lat FX Q SD ⋅⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −= 100 1 lateral ãosobreposiç a é terrenodo escala na focal quadro o é faixas as entre distância a é lat y FX S Q D Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 42 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- IntervaloIntervalo dede ExposiçãoExposição Linha de vôo B E1 E2 V BIE = aeronave da e velocidada é aerobase a é exposição de intervalo o é V B IV Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 43 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- TempoTempo dede ExposiçãoExposição Arrastamento E1Linha de vôo Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 44 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- TempoTempo dede ExposiçãoExposição Arrastamento E1Linha de vôo D V rTE ⋅= aeronave da e velocidada é foto da escala dar denominado o é filme do resolução a é exposição de tempoo é V D r TE Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 45 PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- NúmeroNúmero dede faixasfaixas FAIXA FX FX NSD N +⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= dimensão)min(int torecobrimen ogarantir para segurança de número o é1 faixas as entre distância a é faixas de número o é >FAIXA FX FX Ns D N M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 46 PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- NúmeroNúmero dede fotosfotos porpor faixafaixa ( ) FOTOFFX NSB N +⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= dimensãomaxint torecobrimen ogarantir para segurança de número o é1 aerobase é faixaspor fotos de número o é >FOTO FFX Ns B N M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 47 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 48 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 49 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 50 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 51 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 52 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 53 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 54 ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico -- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 55 Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 56 Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s21/03/2013 03:57:35 57 Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 58 PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria ExercíciosExercícios:: DadaDada umauma áreaárea dede 5050 xx 1010 m,m, umauma câmaracâmara comcom quadroquadro focalfocal comcom 42724272xx28482848 ((qyqy xx qxqx)) píxelspíxels,, comcom tamanhotamanho dede 00..00520052 mmmm ee focalfocal nominalnominal dede 2020 mm,mm, calculecalcule osos elementoselementos dodo planejamentoplanejamento fotogramétricofotogramétrico parapara umum píxelpíxel nono terrenoterreno dede 11 cmcm.. SobreposiçãoSobreposição longitudinallongitudinal dede 6060%%ee laterallateral dede 2020%%.. M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 59 PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria ExercíciosExercícios:: DadaDada umauma áreaárea dede 3030xx1515 km,km, umauma câmaracâmara comcom quadroquadro focalfocal dede 2323xx2323cmcm ee focalfocal nominalnominal dede 152152 mm,mm, calculecalcule osos elementoselementos dodo planejamentoplanejamento dede vôovôo parapara umauma escalaescala dede vôovôo dede 11::1010..000000 VelocidadeVelocidade dadaAeronaveAeronave:: 300300km/hkm/h ResoluçãoResolução dodo sensorsensor dede 00..0202 mmmm SobreposiçãoSobreposição longitudinallongitudinaldede 6060%% ee laterallateral dede 3030%% M á r i o L u z L o p e s R e i s s M á r i o L u z L o p e s R e i s s 21/03/2013 03:57:35 60 PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria ExercíciosExercícios:: DadaDada umauma áreaárea dede 902902,,88 xx 500500,,33 m,m, umauma câmaracâmara comcom quadroquadro focalfocal dede 66,,1717 xx 44,,5555 mmmm ee focalfocal nominalnominal dede 44mm,mm, comcom 40004000 xx 30003000 pixeispixeis emem larguralargura ee “altura”“altura” respectivamente,respectivamente, calculecalcule osos elementoselementos dodo planejamentoplanejamento dede vôovôo parapara umauma parapara umum pixelpixel nono terrenoterreno dede 55 cm,cm, considerandoconsiderando aa menormenor dimensãodimensão dodo quadroquadro focalfocal orientadaorientada paralelamenteparalelamente emem direçãodireção àà linhalinha dede voovoo.. VelocidadeVelocidade dadaAeronaveAeronave:: 1010 m/sm/s SobreposiçãoSobreposição longitudinallongitudinal dede 7070%% ee laterallateral dede 6060%%
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