camara fotogrametrica

Download Camara Fotogrametrica

Post on 12-Aug-2015

71 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

TEMA 3

CMARAS Y SENSORES

3.1- Introduccin Objetivo es la parte ptica de la cmara. Su misin es proyectar la imagen que lo atraviesa sobre un mismo plano y en perfectas condiciones de nitidez, es decir, enfocar a los objetos situados a una misma distancia sobre el plano focal, a partir de una distancia (enfoque al infinito), todos los objetos se proyectarn sobre un mismo plano.

Una de las funciones principales del objetivo es eliminar las aberraciones. Las ms importantes son: Distorsin radial: desplazamiento que sufre un punto imagen de su posicin ideal. (a) Distorsin tangencial: es perpendicular a la direccin radial del punto. Se debe a un montaje imperfecto de los elementos que componen la lente. Es mucho menor que la radial. (b)

48

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

Un objetivo con ambas distorsiones presentara un patrn en el fotograma como el de la figura (c). Dicho patrn de distorsin quedara representado en un grfico presentando la siguiente distribucin:

Distancia focal: se mide desde el centro ptico del objetivo hasta el plano focal cuando la cmara est enfocada al infinito. Se llaman objetivos normales los que tienen una distancia aproximada a la diagonal del clich:

Normales f 30 mm.

Super gran angular f 88 mm

Gran angular f 152 mm (este es el ms usado)

Teleobjetivos f > 300 mm.

49

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

Abertura relativa: Es la relacin entre el dimetro del objetivo y su distancia focal.df = 50mm D = 20mm 20 1 = 50 2, 5 D f

Se expresa por el denominador y tambin se le llama luminosidad o nmero f. Angulo de campo(w): Es el ngulo de visin de la cmara y es funcin directa del tamao de la pelcula y de la distancia focal.

f ab 1 = = H ' AB mb

Obturador; es un mecanismo que mantiene cerrado el paso de la luz al interior de la cmara a travs del objetivo y en un momento dado se abre permitiendo la entrada de luz para que la pelcula pueda impresionarse. Se puede graduar el tiempo de apertura. Hay de dos tipos:50

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

Centrales

Colocados en el interior del objetivo.

Plano focales o de cortina junto al plano focal.

montados en el interior de la cmara

Diafragma; permite aumentar o disminuir la entrada de luz a travs del objetivo.

51

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

Hay de dos tipos: Disco excntrico perforado

Diafragma de Iris: Formado por unas laminillas que pueden girar actuando sobre ellas en un disco giratorio en la parte exterior del objetivo. El uso del diafragma elimina las aberraciones marginales.

Profundidad del foco: Es la tolerancia que existe entre una correcta impresin sobre el plano focal consiguiendo una imagen ntida, y otra exposicin no tan correcta obteniendo tambin la imagen ntida.

52

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

Profundidad del campo: En la fotografa aparecen ntidos unos objetos situados a una cierta distancia, y otros ms prximos y ms alejados. La profundidad de campo es esta zona de reproduccin ntida. Latitud de una emulsin: es la capacidad que tienen emulsiones o sensores de captar imgenes ntidas con exposiciones incorrectas. Cmara: Es un conjunto inseparable de objetivo, cuerpo, plano focal y almacn.

Sensor: es un elemento en estado slido que transforma la luz que recibe en una codificacin digital. El sensor se llama pxel en su elemento mnimo. Una imagen digital es un conjunto de pxels. Cmara digital: Viene definida por el tamao del pxel y el objetivo.

3.2- Tipos de cmaras areas 3.2.1- Cmaras con una nica armadura de lentes. Son las cmaras ms usuales, denominadas de serie, en ellas, la pelcula se mantiene plana en el instante de la exposicin y toda se impresiona a la vez.

53

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

Los objetivos se pueden cambiar sobre la marcha con bastante facilidad. 3.2.1- Cmaras con varias armaduras de lentes Tambin conocidas como cmaras multibanda, no es ms que la agrupacin en un mismo bloque de 4 o 6 cmaras (objetivo y pelcula) denominados canales. Por cada canal se impresionar la misma porcin del terreno variando segn el tipo de filtro y de pelcula. Adems de informacin mtrica, obtenemos informacin para teledeteccin.

3.2.2- Cmaras de banda continua Prcticamente no se utilizan para fotogrametra, por su dificultad para obtener las deformaciones y su orientacin interna. Consiste en una pelcula que se mueve a una velocidad constante frente a una rendija-objetivo, obtenindose en un rollo continuo todo el trayecto volado.54

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

La velocidad del movimiento de la pelcula es funcin de la altura de vuelo, la distancia principal y la velocidad del avin.

3.2.3- Cmaras panormicas El terreno es barrido perpendicularmente a la lnea de vuelo. Las imgenes cuanto ms prximos a los extremos, ms encontradas se encontrarn. Al igual que las de banda, presentan complicaciones para determinar con exactitud sus deformaciones geomtricas y realizar la orientacin interna.

55

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

3.3- Partes principales de una cmara area.

Sin tener en cuenta todo el sistema de anclaje de la cmara, el avin y todos los elementos de la suspensin Cardan, que mantienen la cmara lo ms vertical posible (entre 1 y 3 de inclinacin) por efecto de vasculacin del avin, se pueden distinguir tres partes diferenciadas: Cono exterior: Lo forma todo el conjunto de lentes del objetivo, diafragma, obturador, filtros Es un elemento de fcil intercambio. Cuerpo: Formado por el cono interior y el plano focal. Almacn: Todo sistema de planeidad. Se puede decir que es la cmara oscura. El problema de la planeidad surge en cuanto se desechan las pelculas con soporte de vidrio y se emplean las de polister en rollo o casete. Se puede conseguir la planeidad de diversas formas: - Introduciendo la pelcula entre dos cristales, haciendo estos presin en el momento de la toma y separndose inmediatamente para permitir el paso de la pelcula. - Por inyeccin de aire sobre una superficie de cristal, no es bueno para soportes grandes.

56

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

- Mantenimiento de la pelcula contra el fondo por vaco. Se extrae el aire del compartimiento actuando nicamente la presin atmosfrica sobre la pelcula.

En el interior del cuerpo se puede colocar delante del negativo una placa cuadriculada perfectamente calibrada, muy til para comprobar las deformaciones desde el momento de la toma hasta el momento de la sustitucin, adems toda la cuadrcula debe estar perfectamente enfocada, si esto no es as es porque no hay planeidad en la pelcula.

Cmaras semimtricas: Es una cmara convencional calibrada. A las analgicas se les acopla una placa reticulada llamada RESSEAU. Se fotografiaba un patrn conocido (marcando puntos en aquello que se va a fotografiar). Hay que conocer focal y parmetros del objetivo como la distorsin radial y tangencial.

57

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

Para calibrar una cmara digital hace falta el tamao del pxel, la focal y los parmetros del objetivo (D.R. y D.T.). El FMC (Foward Motion Compensation) tambin llamado compensador del movimiento de la imagen. Tiene como finalidad reducir el movimiento aparente y el arrastre del terreno. Consiste en un sistema de compensacin de la imagen moviendo la cmara hacia atrs para compensar el arrastre del fotograma reduciendo la velocidad aparente del avin. Si el arrastre es de ms de 20 micras el fotograma ya no es vlido. Ser imprescindible cuanto menor sea la altura de vuelo y mayor la velocidad del avin. Y junto a la cmara area, existen otros elementos imprescindibles para la navegacin y para la obtencin de una correcta toma. Estos elementos son: 1) La suspensin Cardan, como hemos dicho antes, es un sistema compensador para evitar la vasculacin por efecto del avin:

58

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

2) Regulador de recubrimiento inconvenientes: - La deriva del avin. - Las variaciones de velocidad.

En vuelo surgen dos

La deriva del avin, estar influenciada por el viento, produciendo un cambio en el rumbo real, este visor no es ms que un visor sobre el que se59

FOTOGRAMETRA TITULACIN: I. T. TOPOGRAFA

CURSO 2008/2009 TEMA 3

ve el terreno bajo el avin y una cadena con eslabones en movimiento, haciendo coincidir la velocidad de los eslabones con la velocidad del avin se puede controlar el recubrimiento y el ngulo de deriva, para corregirlo a la cmara. 3) Estatscopo Es un barmetro diferencial muy sensible que mide diferencias de presin con una ajustada en el aeropuerto, transformndose en diferencia de altitud. 4) Telescopio de navegacin es un anteojo nadiral montado a lo cardan sobre el suelo del avin con un objetivo inclinable hasta 50 respecto a la lnea cenit-nadir. Lleva un retculo marcado con dos juegos de hilos y se visualizar conjuntamente un nivel esfrico para controlar la verticalidad del anteojo. Sirve para saber que eje ha de tener la pasada de vuelta y para saber el solape lateral que vas a conseguir.

En la preparacin del vuelo se prepararn elementos caractersticos para efectuar las pasadas. Con el GPS todo esto ha quedado obsoleto.

3.4- Plano focal y marcas fiduciales: El marco o bastidor que materializa el plan