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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
Mário Luiz Lopes ReissMário Luiz Lopes ReissProf. Dr. Em Ciência CartográficasProf. Dr. Em Ciência CartográficasESPECIALIDADE: FOTOGRAMETRIA E COMPUTAÇÃO DE IMAGENSESPECIALIDADE: FOTOGRAMETRIA E COMPUTAÇÃO DE IMAGENS
Universidade Federal do Rio Grande do SulUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de GeociênciasInstituto de Geociências
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FOTOFOTOGRAMGRAMMETRIAMETRIA
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:
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FOTOFOTO ==PHOTOSPHOTOS =LUZ =LUZ
GRAMGRAM ==GRAMMAGRAMMA =DESENHO=DESENHO
METRIAMETRIA ==METRONMETRON =MEDIDA=MEDIDA
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:
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MEDIDAMEDIDA por meio dopor meio do
DESENHO DESENHO dada
LUZ LUZ
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:
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É É POSSIVELPOSSIVEL MEDIR MEDIR
QUAISQUER OBJETOS POR QUAISQUER OBJETOS POR
MEIO E FOTOGRAFIASMEIO E FOTOGRAFIAS
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:
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PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:
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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 industrialMedicina Medicina Cinematografia Cinematografia Engenharia reversa Engenharia reversa Indústrias de brinquedosIndústrias de brinquedosReprodução de esculturasReprodução de esculturas
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
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AerofotogrametriaAerofotogrametria::
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
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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.
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AerofotogrametriaAerofotogrametria::
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
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X
Y
Z Coordenadas de pontos medidas
nas imagens
Centros perspectivosdas câmaras
Sist ema de re ferênciado espaço obje to
Pontos de apoiono espaço obje to
Ponto determinadopor intersecção fotogramétrica
Zona de superposiçãodas imagens
CP’ CP”
p’ p”
P
Pro
duçã
o: M
ário
Lu
iz Lo
pes
Rei
ß
z’y’
x’
z”y”
x”
Base entre as imagens
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
Princípio da Restituição FotogramétricaPrincípio da Restituição Fotogramétrica
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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria
RESTITUIÇÃO RESTITUIÇÃO –– MAPA MAPA –– ESTAÇÃO FOTOGRAMÉTRICAESTAÇÃO FOTOGRAMÉTRICA
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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria
FotoindiceFotoindice
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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria
OrtofotoOrtofoto
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ORTOFOTOORTOFOTO
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ORTOFOTOORTOFOTO
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OrtofotosOrtofotos
GEOMETRIA ORTOGONAL E PERSPECTIVA GEOMETRIA ORTOGONAL E PERSPECTIVA ––DESLOCAMENTO DEVIDO AO RELEVODESLOCAMENTO DEVIDO AO RELEVO
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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria
Deslocamento devido ao relevoDeslocamento devido ao relevo
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
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REGIÃO DE REGIÃO DE SOBREPOSIÇÃO SOBREPOSIÇÃO LONGITUDINALLONGITUDINAL
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
FototriangulaçãoFototriangulação
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FototriangulaçãoFototriangulação
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
FototriangulaçãoFototriangulação
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
FototriangulaçãoFototriangulação
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
FototriangulaçãoFototriangulação
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
ProjetoProjeto FotogramétricoFotogramétrico
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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria
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Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
RecobrimentoRecobrimento Fotogramétrico,Fotogramétrico,
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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico
-- DistânciaDistância ObjetoObjeto
DfZ ⋅=
foto da escala dar denominado o écâmara da focal distância a é
objeto distância a é
DfZ
Z
f
CP
a bo
P
Positivo
Eixo óptico
Terreno
A B
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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-- AltitudeAltitude dede vôovôo ouou planoplano médiomédio dodo objetoobjeto
mhZH +=
objeto do média altitude a éobjeto distância a é
médio plano ao distânciaou vôode altitude a é
mhZH
H
f
CP
a
bo
P
Terreno
A B
hmin
hmaxhmedhAB
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico
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-- 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
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eiss
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamentoFotogramétricoFotogramétrico
-- 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
DQq
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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ElementosElementos dodo PlanejandoPlanejando FotogramétricoFotogramétrico
-- DenominadorDenominador dada escalaescala dada fotofoto
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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ElementosElementos dodo PlanejandoPlanejando FotogramétricoFotogramétrico
-- DenominadorDenominador dada escalaescala dada fotofoto
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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Elementos do Planejamento FotogramétricoElementos do Planejamento Fotogramétrico
-- AerobaseAerobase
S longB
Q X
Linha de vôo
S long
B
Q X
B
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico
-- BaseBase
S longB
Q X
Linha de vôo
S long
B
Q X
B
xlong Q
SB ⋅⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−=
1001
allongitudin ãosobreposiç a é terrenodo escala na focal quadro o é
aerobase a é
long
x
SQB
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico
-- DistânciaDistância entreentre asas faixasfaixas
S lat
Q X DFX
DFX
Faixa 2
Faixa 1
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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S lat
Q X DFX
DFX
Faixa 2
Faixa 1
ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico
-- DistânciaDistância entreentre asas faixasfaixas
yLat
FX QSD ⋅⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −=
1001
lateral ãosobreposiç a é terrenodo escala na focal quadro o é
faixas as entre distância a é
lat
y
FX
SQD
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico
-- IntervaloIntervalo dede ExposiçãoExposição
Linha de vôo
B
E1 E2
VBIE =
aeronave da e velocidada éaerobase a é
exposição de intervalo o é
VBIV
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico
-- TempoTempo dede ExposiçãoExposição
Arrastamento
E1Linha de vôo
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico
-- TempoTempo dede ExposiçãoExposição
Arrastamento
E1Linha de vôo
DVrTE ⋅=
aeronave da e velocidada éfoto da escala dar denominado o é
filme do resolução a éexposição de tempoo é
VDrTE
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria
ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico
-- NúmeroNúmero dede faixasfaixas
FAIXAFX
FX NSD
N +⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
dimensão)min(int
torecobrimen ogarantir para segurança de número o é1faixas as entre distância a é
faixas de número o é
>FAIXA
FX
FX
NsDN
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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria
ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico
-- NúmeroNúmero dede fotosfotos porpor faixafaixa
( )FOTOFFX NS
BN +⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛=
dimensãomaxint
torecobrimen ogarantir para segurança de número o é1aerobase é
faixaspor fotos de número o é
>FOTO
FFX
NsBN
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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico
-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamentoFotogramétricoFotogramétrico
-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamentoFotogramétricoFotogramétrico
-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio
Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio
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-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio
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-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio
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-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio
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-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio
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Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico
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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria
ExercíciosExercícios::
DadaDada umauma áreaárea dede 5050 xx 1010 m,m, umauma câmaracâmara comcom quadroquadrofocalfocal comcom 42724272xx28482848 ((qyqy xx qxqx)) píxelspíxels,, comcom tamanhotamanho dede00..00520052 mmmm ee focalfocal nominalnominal dede 2020 mm,mm, calculecalcule ososelementoselementos dodo planejamentoplanejamento fotogramétricofotogramétrico parapara umumpíxelpíxel nono terrenoterreno dede 11 cmcm.. SobreposiçãoSobreposição longitudinallongitudinal dede6060%% ee laterallateral dede 2020%%..
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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria
ExercíciosExercícios::
DadaDada umauma áreaárea dede 3030xx1515 km,km, umauma câmaracâmara comcom quadroquadrofocalfocal dede 2323xx2323cmcm ee focalfocal nominalnominal dede 152152 mm,mm, calculecalculeosos elementoselementos dodo planejamentoplanejamento dede vôovôo parapara umauma escalaescaladede vôovôo dede 11::1010..000000
VelocidadeVelocidade dada AeronaveAeronave:: 300300km/hkm/h
ResoluçãoResolução dodo sensorsensor dede 00..0202 mmmm
SobreposiçãoSobreposição longitudinallongitudinal dede 6060%% ee laterallateral dede 3030%%
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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria
ExercíciosExercícios::DadaDada umauma áreaárea dede 902902,,88 xx 500500,,33 m,m, umauma câmaracâmara comcom quadroquadro focalfocaldede 66,,1717 xx 44,,5555 mmmm ee focalfocal nominalnominal dede 44mm,mm, comcom 40004000 xx 30003000 pixeispixeisemem larguralargura ee “altura”“altura” respectivamente,respectivamente, calculecalcule osos elementoselementos dodoplanejamentoplanejamento dede vôovôo parapara umauma parapara umum pixelpixel nono terrenoterreno dede 55 cm,cm,considerandoconsiderando aa menormenor dimensãodimensão dodo quadroquadro focalfocal orientadaorientadaparalelamenteparalelamente emem direçãodireção àà linhalinha dede voovoo..
VelocidadeVelocidade dadaAeronaveAeronave:: 1010 m/sm/s
SobreposiçãoSobreposição longitudinallongitudinal dede 7070%% ee laterallateral dede 6060%%