Автоматическая грубая привязка аэрофотоснимков

[vdg122]

Прошу помощи в таком вопросе...

Стоит задача мониторить паводок с помощью съемки на бытовой цифровик с борта летательного аппарата. Задача возникла внезапно и времени на подготовку почти не осталось, учитывая подготовительные работы по борту. Снимки получим, координаты-высота с GPS, из инерциалки углы ориентации.

Понятно, что будет грубый накидной монтаж и нестыковка краев. Нужно иметь возможность руками поправить снимки по нижнему слою - топокарте.

Нужно дать спасателям картину происходящего в максимально простом и в тоже время информативном виде. Скорее всего это будет просто сшитый .jpeg. Если будет возможность, то со слоями векторной карты, которой пока нет . Можно поиграть прозрачностью в том же Кугисе с растровой картой. Как идеал, наверное, тематическая карта в растре - синяя заливка на растровой топокарте. Распространение - отправка по электропочте и вывод на печать.

Очень прошу помочь. Ситуация в этом году будет серьезная.

[nadiopt]

чето непонятно, что именно от нас требуется:(
координаты чего вы будете иметь с GPS? центров снимков? или всего трека?
вам надо натянуть фотографии на топокарту с максимальной точностью? ну так и увяжите их взаимно по опорным точкам... Топокарту привяжите, снимок к ней, затопленный участок нарисуйте и отдайте спасателям:)
можно взять вектор с ОСМ, наверное:)

[EXP]

Если не нужна точность и требуется обзорность, можно "слепить" снимки в каком нибудь панорамнике (типа PanaVue) и зарегистрировать на имеющемся материале(карте) с трансформацией.

[vdg122]

Будут координаты центров фотографирования (точки на треке).
Нужна технология (скромно улыбаясь) . Опыта у нас нет. Вот Кугис поставил, вроде завелся. Как снимки привязать автоматом? Лежат в папке, отдельно файл текстовый с координатами и углами. Нужен алгоритм расчета центра проекции или координат углов, что там используется? А потом можно ли ручками за углы таскать, масштаб-трапеция? А может и подушка есть? Если нету оного в Кугисе может другую ГИС посоветуете?

[SS_Rebelious]

Есть свободная (на вид, достаточно мощная) програмулина ILWIS для создания мозаики и ортофото (цмр для них можете по тем же топокартам сделать). Правда, я её потестировать так и не смог: не удалось открыть ни одного файла но, думаю это локальная проблема моей машины.

UPD: Вам нужна именно программа для работы с растровой мозаикой и ортофото, в кугис соответсвующих модулей нет.

[nadiopt]

ну-ка скачаем-ка и проверим, проблема ли это конкретно машины:)
2 топикстартер: а зачем подушка-то? спать захотелось?

[geologic]

Доводилось лепить панорамы для научных целей, и вертикальные, и горизонтальные. Вам прежде всего надо "выпрямить" ваши фото, причем отдельными кадрами, именно ДО склейки. Для этого нужны программы типа PTlens, DxO - их немало в сети, ищите по ключам "Lens Distortion". Есть и статьи проф.фотографов на эту тему. Лучше если программа содержит готовые калибровки сочетаний камера+объектив, но это редкость. Если нет, придется подбирать под вашу оптику или подгонять вручную, по тестовым снимкам - это можно сделать самостоятельно, в фотошопе или другом редакторе, где есть разные форм-факторы линз, не только общий.

Программы склейки любительских панорам совершенно не годятся, они, наоборот, норовят "испортить" кадры в угоду бесшовности. Жалкая lens-коррекция по фокусному расстоянию в них тоже скорее лукавство. Получить прямой горизонт, например, мне не удалось ни в одной из них.

Хотелось бы услышать подробнее о том, как эта коррекция линзовидности идет в проф. пакетах или которые на проф. претендуют. После нее склеить тривиальная в общем геом. задача (для плоской местности, разумеется

Другой путь - перейти сразу к фотограмметрии, к векторным построениям и координатам, наплевав на ортофото. Для этого кроме геодезических, есть пакеты фотолепки, типа PhotoModeler, ну и другие аналогичные, популярны в археологии, архитектуре, механике. Какой из них подойдет лучше, сказать не могу, сам только начал тестить. Позволяют измерить расстояния и строить модели по отдельным фотокадрам, в т.ч. снятых в разное время, с разных точек, с разных камер и даже разного качества. Как правило, содержат встроенный модуль калибровки и распознавания оптики, но требуют массу ручной работы и при калибровке, и при оцифровке. Притом что точность негеодезическая все-таки, ориентировано на любительские данные.

[EXP]

Есть PhotoCorr(устраняет радиальную дисторсию), для него нужно камеру отправить в метрологическую лабораторию, а там примерно за 15 000 руб. вам ее дадут именно к вашей камере с ее внутренними параметрами и вместо "прямругольных" фото вы будете иметь на выходе эдакие "подушечки".

[geologic]

Аналогично в DxO Labs. Вариант для бедных - владельцы аналогичных камер кучкуются на форумах и получают одну калибровку на всех. Насколько я знаю, подходят клоны, неотличающиеся по стекляшкам, например: USM/не USM, IS/не IS и т.п.
Мне больше нравится процедура самостоятельной калибровки в PhotoModeler, когда делаешь 8-12-16 снимков некоей настроечной картины с разных точек. К сожалению, в пакетах линзовидности такого нет, предполагается, что фотографы - богатые люди и должны платить
Вот статья про это, и вообще сайт на тему линз - очень прояснело
http://www.kenrockwell.com/tech/digital ... ortion.htm

[vdg122]

Скачал ILWIS. Еще бы пример создания чего нибудь. Порадовала строка ...gydro-processing, хотя и не надо оно.

PhotoModeler занятная штука, но 3D не надо пока. Через стенку на машине Фотомод стоит. Тоже занятный, но уж больно много времени требует, да и оператора с машиной в поле за 300 км не потащишь!

Используем принцип разделения задач:
1. Не полное устранение искажений оптического тракта (в основном убрать подушку и темные края) - с ним более менее понятно.
2. Импорт и привязка растровой карты (карт - река длинная с притоками) - можно вручную, есть хоть и старая но километровка + спутниковые снимки какие-нибудь поищу. Система координат не WGS-84.
3. Автоматический - все файлы из папки (или полуавтомат -каждый файл ручками) импорт и привязка снимков.
4. Экспорт нужными областями- это попозже. Было бы что экспортировать.

По пункту №3 - что просит QGis для привязки растра? Координаты углов?

[SS_Rebelious]

Через стенку на машине Фотомод стоит

Так может всё-же лучше с фотомодом разобраться? Его на ноут можно поставить, и задачи решает как раз по монтажу.

По пункту №3 - что просит QGis для привязки растра? Координаты углов?

Привяжите любой снимок в QGIS на пробу: там есть опция сохранить точки привязки (но это не файл привязки как таковой) - файл открывается в блокноте. Покопайтесь, что там к чему - уверен нагенерить таких файлов автоматом можно. Плюс в кугисе есть различные варианты привязки, требующие разного количества точек. world-файлы понимает.

[geologic]

Если линза-подушка устранена, на плоскость можно вязать по 4-м точкам, по принципу "трапецию в прямоугольник". Если точек много, подходит алгоритм который по треугольникам варпит. полиномы-сплайны категорически нафиг, у вас уже заведомо плоская картинка.

3D никто и не предлагает, фотомоделеры могут и прямоугольник на плане вам обеспечить, и ваш фарватер, и плоский фасад - хозяин барин. Был бы базис хоть один, понятие о камере и два-три обзорных кадра. Остальное фото вяжется к базовому абрису, когда он отвекторизован, ну и по краям проверка. Как-то так примерно

[rnazarov]

Добрый вечер,

Для калибровки камеры и устранения дисторсии снимков могу порекомендовать замечательную и компактную программу GML_camera_calibration.
Тест объект прилагается к программе, по моему в формате PDF. Необходимо его распечатать (желательно формат А2) и отснять с максимального числа положений камеры (рекомендуется не менее 30 положений). После чего программа выдает параметры калибровки камеры в формате XML.
С этими параметрами программа пакетно обрабатывает уже реальные снимки, исправляя их за дисторсию. Так бытовые цифровики имеют объективы с переменным фокусом, рекомендую проводить калибровку на минимальном фокусном расстоянии, и при съемке использовать это же фокусное расстояние (т.е. обходится без zooma).

[geologic]

Вот-вот, мне кажется исправить линзу, остальное простая геометрия.
Формулы дисторсии кстати, стандартные, если получить нужные коэффициенты можно самому считать или подставляют в другие пакеты. Фотомоделер позволяет использовать коэффициенты линзовидности, если их заранее знаешь. Их же можно взять из ТТД объектива, но надо сильно искать в сети и от камеры еще зависит, от матрицы и взаимного расположения.

[vdg122]

Спасибо! Будем работать.