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Panorama-Photogrammetriezur 3D-Objekterfassung
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III
Gliederung
I Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
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I Panorama-Aufnahmeverfahren
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Panorama-Aufnahmeverfahren
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Was heißt Panorama ?
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Pan – bedeutet „alle“, impliziert die Gemeinschaft, gemeinsame Beziehung oder Betrachtung
Panorama: 1. ungebrochene Ansicht eines ganzen umliegenden Bereichs. 2. umfassende Darstellung; Übersicht. 3. Ein Bild oder Serien von Bildern, die eine fortlaufende Szene darstellen.
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Panorama-Aufnahmeverfahren
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
•• Als Werbebilder im Internet fAls Werbebilder im Internet füürr•• TourismusverbTourismusverbäändende•• GemeindenGemeinden•• HotelsHotels•• GastronomieGastronomie
•• ÜÜbersichtsbild in der Architekturbersichtsbild in der Architektur
•• Postkarten, Postkarten, ÜÜbersichtskarten, Prospektebersichtskarten, Prospekte
•• HobbyphotographieHobbyphotographie
•• Messbilder in der Messbilder in der PhotogrammetriePhotogrammetrie
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Aufnahmeverfahren
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Arten von Aufnahmegeometrien:
Abbildung auf eine EbeneAbbildung auf eine Ebene(Zentralprojektion)(Zentralprojektion)
Abbildung auf Abbildung auf einen Zylindereinen Zylinder
SphSphäärische rische AbbildungenAbbildungen
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panoramageometrien
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Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
• Luftbildphotogrammetrie (militärische Erkundungsflüge)
• Aufnahme von Mond- und Planetenoberflächen
• terrestrische Anwendungen: Landschaften, Innenräume, Plätze, lange Fassaden
• vollständige Objekterfassung mit wenigen Aufnahmen
• hohe Auflösungen möglich (vgl. Flächensensoren)
Vorteile:
Panorama-Aufnahmeverfahren
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
ScantechnikScantechnik(analog)(analog)
Def.: Zeilenweise Abbildung auf einen Zylindermantel
Panorama-Aufnahmeverfahren
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
360360°°--ScantechnikScantechnik(analog)(analog)
HorizonHorizon 202 (GUS)202 (GUS)
NoblexNoblex Pro 150 (Dresden)Pro 150 (Dresden)Seitz (Schweiz)Seitz (Schweiz)
Panorama-Aufnahmeverfahren
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Digital Panoramic Camera EyeScan M3
Hersteller: KST (Kamera & System Technik)
360360°°--ScantechnikScantechnik(digital)(digital)
Panorama-Aufnahmeverfahren
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
360360°°--ScantechnikScantechnik(digital)(digital)
Panorama-Aufnahmeverfahren
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
360360°°--ScantechnikScantechnik(digital)(digital)
VorteileVorteile•• hohe Auflhohe Auflöösung (digital)sung (digital)•• ein homogenes Bild (feste Geometrie)ein homogenes Bild (feste Geometrie)•• Belichtungsangleichung bei Gegenlicht mBelichtungsangleichung bei Gegenlicht mööglichglich
NachteileNachteile•• Spezialkamera erforderlichSpezialkamera erforderlich•• Keine Aufnahmen von bewegten Objekten mKeine Aufnahmen von bewegten Objekten mööglichglich
Panorama-Aufnahmeverfahren
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
SpiegeltechnikSpiegeltechnikDefinition: Aufnahmen die über eine reflektierende Oberfläche auf einen Sensor projiziert werden.
0-360 Panoramic Optic™
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Panorama-AufnahmeverfahrenI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
Realisierung:Realisierung:
• sphärische Spiegel • parabolische Spiegel • hyperbolische Spiegel • elliptische Spiegel • konische Spiegel
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Panorama-AufnahmeverfahrenI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
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Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Panorama vom Mount Everest im Gasometer Leipzig
Informationen: http://www.8848everest.de
„das größte Panorama der Welt“ von Yadegar Asisi
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Panorama-AufnahmeverfahrenI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorteile : Vorteile :
•• Keine Spezialkamera nKeine Spezialkamera nöötigtig•• EchtzeitaufnahmenEchtzeitaufnahmen
Nachteile :Nachteile :
•• Oft Oft „„schwierigeschwierige““ GeometrieGeometrie•• Geringe AuflGeringe Auflöösungsung•• Schlechte BelichtungsmSchlechte Belichtungsmööglichkeiten (nur glichkeiten (nur
eine Einstellung meine Einstellung mööglich)glich)
SpiegeltechnikSpiegeltechnik
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Panorama-AufnahmeverfahrenI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
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9
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
FisheyeFisheye--PanoramenPanoramen
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Panorama-AufnahmeverfahrenI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Panorama-AufnahmeverfahrenI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
Panoramakamera + Panoramakamera + FisheyeobjektivFisheyeobjektiv
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Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Panoramen aus Panoramen aus Einzelbildern Einzelbildern ((StitchingStitching))
Projektion auf Zylinder oder Kugel
Stitching automatisch/manuell
Radiometrische Überblendung
Zuschnitt des Panoramas
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Panorama-AufnahmeverfahrenI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
SoftwareSoftware
•• TheThe Panorama Panorama FactoryFactory•• Canon Canon PhotostitchPhotostitch
•• PanotoolsPanotools von Helmut Derschvon Helmut Dersch(auch als Plug(auch als Plug--In fIn füür Photoshop)r Photoshop)
•• QuicktimeVRQuicktimeVR (Apple) (Apple) •• PhotoVistaPhotoVista (MGI)(MGI)
VorteileVorteile
•• Flexible BilderstellungFlexible Bilderstellung•• Kein Stativ erforderlich Kein Stativ erforderlich •• Keine Spezialkamera Keine Spezialkamera
erforderlicherforderlich
NachteileNachteile
•• Keine homogene GeometrieKeine homogene Geometrie
StitchingStitching
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Panorama-AufnahmeverfahrenI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
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Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
PanoramafilmPanoramafilm
Panoramafilme 360Panoramafilme 360°°x270x270°°Firma IMC (Firma IMC (ImmersiveImmersive Media Corp)Media Corp)USA Portland, Oregon USA Portland, Oregon
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Panorama-AufnahmeverfahrenI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
II Digitale Panoramakamera
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
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Digitale Panoramakamera
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EYESCAN M3 (Kamera & System Technik GmbH)
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Image data
Motor control
Optical fiber
Light source(180 W)
Lightning
Camera head
Turntable
Motor
Rotation axis
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Digitale PanoramakameraI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
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Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Digitale Panoramakamera
Panoramawinkel AnfangsrichtungName und Speicherort
der BilddateiIntegrationszeit
Objektiv
Fokusstufe
Blende
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
2.4 min
1.7 GB
90°
300 MPixel
35 mm
3.1 min
2.3 GB
80°
400 MPixel
45 mm
12.4 min6.9 min4.1 min2 minAufnahmedauer(360°, 5 ms /Bildspalte)
9.9 GB5.1 GB3.1 GB1.4 GBDatenvolumen(360°, 48 Bit)
22°40°60°100°Vertikaler Öffungswinkel
1.6 GPixel900 MPixel550 MPixel250 MPixelBildformat (360°)
180 mm100 mm60 mm28 mmObjektiv
EYESCAN M3d metric
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Digitale PanoramakameraI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
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I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-PhotogrammetrieDigitale Panoramakamera
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Digitale PanoramakameraI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
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Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Digitale Panoramakamera
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
http://www.spheron.de/
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Problem: Beleuchtung
Schloss Weimar - Schillerzimmer
Schloss Goseck bei Naumburg
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Digitale PanoramakameraI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
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Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
• Aufnahmedauer
• Bilddateigröße Bearbeitungszeiten
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Digitale PanoramakameraI Panorama-Aufnahmeverfahren
II Digitale PanoramakameraIII Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Digitale Panoramakamera
Vor- und Nachteile gegenüber Kameras mit Flächensensoren
• Stromversorgung• weniger Aufnahmen, v.a. in Innenräumen
• Beleuchtung• Öffnungswinkel horizontal unbegrenzt
• Aufnahmedauer• hohes Auflösungspotenzial zu vergleichbar geringen Kosten
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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III Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Mathematische Grundlagen Grundmodell Zentralperspektive
ydZZrYYrXXrZZrYYrXXr
cyy
xdZZrYYrXXrZZrYYrXXr
cxx
′+−⋅+−⋅+−⋅−⋅+−⋅+−⋅
⋅−′=′
′+−⋅+−⋅+−⋅−⋅+−⋅+−⋅
⋅−′=′
)()()()()()()()()()()()(
033023013
0320220120
033023013
0310210110
Kollinearitätsgleichungen:
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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18
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
gemessengegeben
unbekannt
ydZZrYYrXXrZZrYYrXXr
cyy
xdZZrYYrXXrZZrYYrXXr
cxx
′+−⋅+−⋅+−⋅−⋅+−⋅+−⋅
⋅−′=′
′+−⋅+−⋅+−⋅−⋅+−⋅+−⋅
⋅−′=′
)()()()()()()()()()()()(
033023013
0320220120
033023013
0310210110
Kollinearitätsgleichungen:
Räumlicher RückwärtsschnittMathematische Grundlagen
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
gemessenunbekannt
gegeben
ydZZrYYrXXrZZrYYrXXr
cyy
xdZZrYYrXXrZZrYYrXXr
cxx
′+−⋅+−⋅+−⋅−⋅+−⋅+−⋅
⋅−′=′
′+−⋅+−⋅+−⋅−⋅+−⋅+−⋅
⋅−′=′
)()()()()()()()()()()()(
033023013
0320220120
033023013
0310210110
Kollinearitätsgleichungen:
Räumlicher VorwärtsschnittMathematische Grundlagen
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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19
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
gemessenunbekannt
ydZZrYYrXXrZZrYYrXXr
cyy
xdZZrYYrXXrZZrYYrXXr
cxx
′+−⋅+−⋅+−⋅−⋅+−⋅+−⋅
⋅−′=′
′+−⋅+−⋅+−⋅−⋅+−⋅+−⋅
⋅−′=′
)()()()()()()()()()()()(
033023013
0320220120
033023013
0310210110
Kollinearitätsgleichungen:
BündelblockausgleichungMathematische Grundlagen
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Object coordinates(X, Y, Z)
Cartesian camerasystem (x, y, z)
Cylindrical camerasystem (r, ξ, z)
Pixel coordinates(m, n)
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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20
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Object coordinates(X, Y, Z)
Cartesian camerasystem (x, y, z)
Cylindrical camerasystem (r, ξ, z)
Pixel coordinates(m, n)
xRXX ⋅+= 0
vANn 0
2ηη +
−=hA
m 0ξξ −=
⋅−⋅
=′η
ξξ
sincosRR
x
⋅−⋅
=z
rr
x ξξ
sincos
)()()()()()()()()(
2
arctan1
033023013
032022012
031021011
0
22
0
ZZrYYrXXrzZZrYYrXXryZZrYYrXXrx
dnAyxA
zcNn
dmAx
yA
m
vv
hh
−⋅+−⋅+−⋅=−⋅+−⋅+−⋅=−⋅+−⋅+−⋅=
+++⋅
⋅−=
++
−⋅=
η
ξ
with:
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Aicon-Zielmarke (∅ 10 mm)
Zielmarke, uncodiert (∅ 20 mm)
Kalibrierraum
- 230 Zielmarken
- Messung: photogrammetrisch
- Standardabweichung: 0,05 – 1 mm
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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21
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
5.88ck, η0+ Interior Orientation
5.63
+ Eccentricity of the projection centre (e1)
25.20 X0, Y0, Z0, ω, φ, κExterior Orientation
σ0 [Pixel]Parameter
P
O‘ O‘
e1
dn
Rotation axis
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
5.63e1+ Additional Parameters
1.51
+ Non-parallelism of the CCD line (γ1)
5.88 X0, Y0, Z0, ω, φ, κ, ck, η0Ext./Int. Orientation
σ0 [Pixel]Parameter
γ1
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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22
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
1.51e1, γ1+ Additional Parameters
1.15
+ Non-parallelism of the CCD line (γ2)
5.88 X0, Y0, Z0, ω, φ, κ, ck, η0Ext./Int. Orientation
σ0 [Pixel]Parameter
γ2
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
1.15e1, γ1, γ2+ Additional Parameters
0.60
+ Radial-symmetric lens distortion (A1, A2)
5.88 X0, Y0, Z0, ω, φ, κ, ck, η0Ext./Int. Orientation
σ0 [Pixel]Parameter
|η|
dη
η
ξ
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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23
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
0.60e1, γ1, γ2 , A1, A2 + Additional Parameters
0.45
+ Horizontal Resolution (Ah)
5.88 X0, Y0, Z0, ω, φ, κ, ck, η0Ext./Int. Orientation
σ0 [Pixel]Parameter
][][Ah PixelColumn
Angle °=
Ah
(adjusts affinity)
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
0.45e1, γ1, γ2 , A1, A2, Ah + Additional Parameters
0.31
+ Deviations of the turntable concentricity
5.88 X0, Y0, Z0, ω, φ, κ, ck, η0Ext./Int. Orientation
σ0 [Pixel]Parameter
)S4sin(S)S2sin(S d 4321 +++= ξξξ
0°
90°
180°
270°ξ 90
ξ 180
ξ 270
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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24
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
0.31e1, γ1, γ2 , A1, A2, Ah, Si + Additional Parameters
0.24
+ Other Parameters
5.88 X0, Y0, Z0, ω, φ, κ, ck, η0Ext./Int. Orientation
σ0 [Pixel]Parameter
)TTsin(T d 321 += ξη
e.g. deviations from a planar movement:
e.g. bending of the CCD line
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
0.24e1, γ1, γ2 , A1, A2, Ah, Si, …
+ Additional Parameters
5.88 X0, Y0, Z0, ω, φ, κ, ck, η0Ext./Int. Orientation
σ0 [Pixel]Parameter
focal distance: 35 mm
1 4 7 10
0.6
0.4
0.2
0.0
Distance from the camera [m]
Prec
isio
nin
obj
ects
pace
[mm
]
1 : 42000
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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25
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Prinzip der Panorama-3D-Auswertung
Panorama - Bündelblockausgleichung
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
0.15 mmσZ
0.27 mmσY
0.33 mmσX
0.22 pixel
Free network adjustment
0σ̂
Aicon-Testraum (7.5 × 5.0 × 2.5 m³):
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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26
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Panoramas: 5
Passpunkte: 12
Objektpunkte: 350
Mittlere Abweichung:
|∆X| = 0.58 mm
|∆Y| = 0.44 mm
|∆Z| = 0.36 mm
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
ldxAv −⋅=
0LLl −=
MinimumvPvT →⋅⋅
)()( 1 lPAAPAdx TT ⋅⋅⋅⋅⋅= −
1. Panorama
2. Panorama
3. Panorama
4. Panorama
5. Panorama
Objektpunkte:
Koordinaten
Bilder:
Äuß.Orient.
Kamera:
Inn.Ori + Zus. Param.
Problem: Rangdefekt
Lösung: minimales Datum
(6 Koordinateninfos,+ 1 Maßstab)
Panorama - Bündelblockausgleichung
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27
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
4. Panorama
Objektpunkte:
Koordinaten
Bilder:
Äuß.Orient.
Kamera:
Inn.Ori + Zus. Param
5. Panorama
3. Panorama
2. Panorama
1. Panorama
N=ATA
Punkt 1..9
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
)()( 1 lPAAPAdx TT ⋅⋅⋅⋅⋅= −
⋅⋅⋅
⋅⋅=
−
00
1lPA
BBAPA
kdx TTT
Freie Ausgleichung: Lagerung des Netzes:
nicht auf ein minimales Datum,
sondern auf Näherungskoordinaten der Neupunkte
=
UnbekannteAnzahlm
ZY
UnbekannteAnzahlX
B
..:..:..:..:..:..
..
0
0
0
κϕω
wrl-Datei:minimales Datum
wrl-Datei:freie Ausgleichung
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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28
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
P
O‘1 O‘2
P‘1 P‘2
K‘
b
P‘1K‘
Kernliniengeometrie – Suche homologer Bildpunkte
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Tangentialprojektion 90° Panorama-ausschnitt
Zentral-perspektive
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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29
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Digitale Entzerrung
Fassadenplan für Architektur
Auflösung: ca. 8000 × 8000 pixel (64 MPixel)
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Tangentialprojektion
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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30
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Stereoauswertung
b1
b2
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Fassade
Fassade
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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31
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-PhotogrammetriePanorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Turm in Delitzsch
Deckengewölbe (Stadttor Zeitz)
Horizontale Rotationsachse
fokus GmbH Leipzig
fokusGm
bH L
eipzig
Vertikalaufnahmen
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
180°0° 360°90° 270°
0°
-90°
90°
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Panorama-Photogrammetrie
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Anwendungsbeispiel: Sichtfeldprüfung
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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32
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Panorama-Photogrammetrie
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Sichtfeldprüfung
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Panorama-Photogrammetrie
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
Sichtfeldprüfung
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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33
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Courtyard within thecampus of Dresden University
Dimensions:
45 × 45 × 20 m³
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Textur-Projektion in ein 3D-Modell
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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34
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
• erbaut 1710-1728 von Pöppelmann
• „Perfektestes Beispiel“ des späten Barock in Deutschland
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I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
• Objektgeometrie ausLaserscannerdaten (alternativ: Bündelblock-ausgleichung mit Panoramen)
• Projektion von Textur aus Panoramen
• ca. 40 Ebenen („3D Bildpläne“)
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
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35
Panorama-Photogrammetrie
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005
I Panorama-AufnahmeverfahrenII Digitale Panoramakamera
III Panorama-Photogrammetrie
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Dipl.-Ing. Danilo Schneider, Technische Universität Dresden
Kontakt: [email protected]
Vorlesung Photogrammetrie III 10. Januar 2005