FOTOGRAMETRÍA DIGITAL CONTENIDO Introducción a la fotogrametría digital Principios de la imagen digital Resolución Técnicas de realce de la imagen Proceso Fotogramétrico Orientación Interna y Externa de un Fotograma INTRODUCCION A LA FOTOGRAMETRIA DIGITAL La fotogrametría digital, actualmente en auge, surge como consecuencia del gran desarrollo de la computación, que permitió realizar todos los procesos fotogramétricos mediante el uso de computadores. Con la fotogrametría digital crecen las posibilidades de explotación de las imágenes, a la vez que se simplifican las tecnologías, permitiendo con ello la generación automática de modelos de elevación del terreno, ortoimágenes y estereortoimágenes, generación y visualización de modelos tridimensionales etc. Para llevar a cabo la restitución digital, las imágenes digitales son ingresadas en el computador, y mediante visualización en pantalla de las mismas, el operador ingresa los puntos necesarios para realizar el proceso de orientación en forma matemática. La restitución puede ser un proceso iterativo con el operador o ser realizada en forma automática por correlación de imágenes. La salida en la fotogrametría digital puede ser en formato raster o formato vectorial.
Tipo de fotogrametría Analógica
Entrada
Procesamiento
Película fotográfica
Analógico (óptico-mecánico)
Analógica
Analítica
Película fotográfica
Analítico (Computadora)
Analógica
Digital
Imagen digital
Analítico (Computadora)
Digital
Ventajas de la fotogrametría digital: Imágenes de gran estabilidad dimensional. Facilidad de visualización. Tratamiento por software de las imágenes digitales. Automatización de los procedimientos. Generación de productos en formato digital.
Salida
Facilidad de distribución de las imágenes y de los productos. Desventajas de la fotogrametría digital: Requiere de elevado volumen de almacenamiento. Técnica reciente y aun en desarrollo. PRINCIPIO DE LA IMAGEN DIGITAL Vivimos una era en la que todas las formas de la información están sufriendo un proceso de digitalización. Las imágenes, por supuesto, no han podido escapar a este proceso. La fotografía, el cine, la televisión, el diseño gráfico e, incluso, el diseño industrial producen miles de imágenes digitales, que son almacenadas en algún soporte físico, enviadas por un medio de transmisión electrónico, presentadas en una pantalla o impresas en papel en algún dispositivo. Muchas personas, cuando se quieren comprar una cámara de vídeo o un escáner, escuchan atentamente los consejos del vendedor pero no entienden bien lo que les dice: “megapíxeles”, “puntos por pulgada”, “profundidad de color de 32 bit”. Vaya un lío. ¡Qué lejos están las películas fotográficas de 35 milímetros y el positivado en papel fotográfico! Cuando producimos imágenes, tomando fotos o escaneando un documento, por ejemplo, tenemos que tomar algunas decisiones para alcanzar un compromiso entre la calidad de la imagen y el tamaño del archivo. Para tomar bien esas decisiones hay que tener claros algunos conceptos básicos y con ese objetivo he redactado estos apuntes. La primera decisión que debemos tomar es si queremos producir una imagen vectorial o una imagen bitmap. Cada uno de estos tipos de imagen se produce y edita con programas diferentes y tiene aplicaciones diferentes. Conviene comprender bien en qué se diferencian y cuáles son las ventajas e inconvenientes de cada una. RESOLUCION La resolución de una cámara fotográfica digital está limitada por el sensor de la cámara (generalmente un CCD o un Sensor CMOS) que responde a las señales de luz, substituyendo el trabajo de la película en fotografía tradicional. El sensor se compone de millones de “cubos” que se cargan en respuesta a la luz. Generalmente, estos cubos responden solamente a una gama limitada de longitudes de onda ligeras, debido a un filtro del color sobre cada uno. Cada uno de estos cubos se llama un píxel, y se utiliza un algoritmo de mosaicismo e interpolación para unir la imagen de cada gama de longitud de onda por pixel en una imagen del RGB donde están las tres imágenes por píxel para representar un color completo. Los dispositivos CCD transportan la carga a través del chip hasta un conversor analógico-digital. Éste convierte el valor de cada uno de los píxeles en un valor digital midiendo la carga que le llega. Dependiendo del número de bits del
conversor obtendremos una imagen con mayor o menor gama de color. Por ejemplo, si se utilizase un sólo bit tendríamos valores de 0 y 1, y sólo podríamos representar presencia o ausencia de luz, lo que supondría una imagen en blanco y negro puro. Por otro lado, los aparatos CMOS contienen varios transistores en cada píxel. El proceso de conversión digital se produce en la propia estructura del sensor, por lo que no se necesita un conversor añadido. Su proceso de fabricación es más sencillo, y hace que las cámaras que utilizan esta tecnología resulten más baratas. La cantidad de pixeles resultante en la imagen determina su tamaño. Por ejemplo una imagen de 640 pixeles de ancho por 480 pixeles de alto tendrá 307,200 pixels, o aproximadamente 307 kilopixeles; una imagen de 3872 pixeles de alto por 2592 pixeles de ancho tendrá 10.036.224 pixeles, o aproximadamente 10 megapixeles. Según la experiencia fotográfica de los profesionales en dicho campo afirman que una fotografía química realizada por una cámara compacta daría como resultado una fotografía de 30 megapixeles. Técnicas de realce de la imagen El objetivo principal de las técnicas que se explicaran es procesar una imagen de forma tal que resulte mas adecuada que la imagen original para aplicación especifica Se pueden clasificar estas técnicas en dos grupos perfectamente diferenciados: a) Metodos en el dominio del espacio.- Se basa en la manipùlacion directa de los pixeles de la imagen. b) Métodos en el dominio de la frecuencia.- Se basa en la modificación de la transformada de Fourier de una imagen. PROCESOS FOTOGRAMETRICO.El objetivo fundamental de un sistema fotogramètrico, cualquiera que sea la metodologìa empleada para su construcciòn es la obtenciòn de informaciòn espacial deobjetos a partir de imàgenes de los mismos, en el caso concreto de los Sistemas Fotogrametricos digitales, a partir de imágenes en formato digital . Orientación Interna y Externa de un Fotograma.La orientación interna se encarga de la reconstrucción de los haces de rayos con características homologas a las de la cámara fotográfica que originó esas imágenes. En otras palabras, la orientación interna trata de reconstruir los haces de rayos. La orientación externa orienta los rayos formados en el instrumento fotogramétrico, forma el modelo estereoscópico y les da a sus puntos idénticas características geométricas y de ubicación que los correspondientes del terreno.Esta se efectúa mediante dos procesos dependiente en algunos casos del otro, por lo que en la práctica se presentan como procesos iterativos y que son la orientación relativa, que es el procedimiento mediante el cual se trata de intersecar los pares de rayos
homólogos formándose así el modelo plástico tridimensional en el espacio y la orientación absoluta, mediante la cual se trata de dar al modelo una escala adecuada, ubicarlo planimétricamente en la posición que le corresponde y nivelarlo dándole así una ubicación altimétrica con respecto a un plano de referencia, es decir el proceso de nivelar, dar escala y ubicación planimétrica al modelo en cuestión. en otras palabras la orientación externa trata de reconstruir (a escala) las condiciones de toma (posición de la cámara en el momento de la toma).
UMSA
FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL FOTOGRAMETRIA
FOTOGRAMETRIA DIGITAL
NOMBRE : UNIV., EDWIN ARIAS TICONA DOCENTE : ING. FERNANDO VERGARA