D M E Getting Started O R T O F Haciendo DEMs T O …con los archivos de solo lectura en el CD-ROM. Más Documentación: Este folleto sólo intenta ser una introducción a la extracción

Getting Started

Haciendo DEMsy

Ortofotos

con

TNTmips®

DEM/ORTOFOTO

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Haciendo DEMs y Ortofotos

Traducido por PROCON www.PROCONweb.com.ar

ANTES DE CONSIGUIENDO INICIAREste folleto introduce en las técnicas de extracción de objetos raster de elevación (DEMs)desde imágenes estereoscópicas en TNTmips®, y en las de creación de ortoimágenes,aplicando la información de elevación a las imágines fuente. Estos procesos están entre losmás poderosos y complejos de TNTmips, y no deben abordarse despreocupadamente porel principiante. Este folleto muestra los pasos básicos del trabajo. No pretende enseñarla ciencia compleja de fotogrametría digital.

Requisitos Previos: Este folleto asume que usted tiene suficiente experiencia conTNTmips. Cómo mínimo, debe haber completado los ejercicios ConsiguiendoIniciar:Desplegando Datos Geoespaciales, Navegando,Georreferenciando, y Visualizaciónen Perspectiva 3D. Los ejercicios en esos folletos introducen en conceptos y habilidadesesenciales que no se cubren aquí nuvamente

Datos de Ejemplo: Los ejercicios de este folleto utilizan datos de ejemplo distribuídocon los productos TNT. Si usted no tiene el acceso al CD de productos TNT, puededescargar los datos del sitio web de MicroImages. En particular, este folleto usa los objetosen los Archivos de Proyecto airphoto, epipolar, dem_tin, y ortho, en la colección de datosde demortho. El proceso de instalación hace copias de lectura-escritura de estos archivosen el disco duro de su computador: Puede encontrar problemas si se trabaja directamentecon los archivos de solo lectura en el CD-ROM.

Más Documentación: Este folleto sólo intenta ser una introducción a la extracción deDEM y la creación de ortoimágenes. Consulte el manual de referencia de TNT, para másinformación.

TNTmips® y TNTlite®: TNTmips (The Map and Image Processing System) viene en dosversiones: La versión profesional de TNTmips, y la versión libre TNTlite. Ambasversiones ejecutan exactamente el mismo código de los CD-ROMs de los productos TNTy tienen exactamente las mismas características. Si usted no ha comprado la versiónprofesional (la cual requiere una llave de licencia de software), entonces TNTmips operaráen modo TNTlite, limitando el tamaño de sus materiales de proyectos, y la capacidad deexportar.

La extracción de DEM y la creación de ortoimágenes no está disponible en TNTedit oTNTview. Los procesos están disponibles en TNTlite, pero el tamaño limitado enTNTlite hace difícil proporcionar datos de ejemplo del mundo real, que produzcan resultadossignificantes. Los datos de ejemplo usados en los ejercicios de este folleto, exceden eltamaño límite de TNTlite.

Keith Ghormley, 21 September 2000

Puede ser difícil identificar los puntos importantes en algunas ilustraciones sin unacopia a color de este folleto. Usted puede imprimir o leer este folleto a color desde elsitio web de MicroImages. Este sitio web es también su fuente para los nuevosfolletos Consiguiendo Iniciar sobre otros temas. Usted puede descargar una guía deinstalación, datos ejemplos, y la última versión de TNTlite.

http://www.microimages.com

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www.PROCONweb.com.arTraducido por PROCON

Todas las fotos aereas contienen distorsionessistemáticas causadas por el ángulo de la cámara,distancia, y elevación de la superficie. Comoresultado, su geometría interior difiere de la geometríaideal de productos de mapa y por consiguiente ellasson de limitado uso en el análisis geospacialprofesional. En algunos casos, remuestreos simplesy procesos de alabeo pueden producir correccionesque son “bastante buenas.” Pero una solución másrigurosa es usar las técnicas fotogramétricasdigitales para crear orthofotos, similar a como tienela geometría de mapa. Las Ortofotos suministran unaimagen exacta de base para muchos proyectos, enel análisis geospacial.

El proceso de Modelado Fotogramétrico en TNTmipsproduce ortofotos en cinco pasos:

• Georreferencia• Orientación Interior• Orientación Relativa• Extracción del DEM• Ortorectificación

Este folleto introduce en cada paso del proceso.

Por favor note de que no hay ningún ejemplo “get-ting started” con fotogrametría digital en TNTmips.El Modelado Fotogramétrico no es para losprincipiantes. Idealmente, se debería adiestrar enlos principios de fotogrametría antes de sentarse auna computadora. Si le faltan antecedentes de niveluniversitario en fotogrametría, usted no debe esperarseguir fácilmente los ejemplos y ejercicios de estefolleto.

Una serie de resultados intermedios son incluidosen los datos de ejemplo, para que usted puedacontinuar con la sucesión de ejercicios, aun cuandono logre producir resultados utilizables con elejercicio anterior. No se descorazone. Pero no debeproceder con ingenuas esperanzas de aprender unamanera fácil de hacer fotogrametría digital.

Un par de imágenesepipolar ha sido remues-treada para tener el mismotamaño de célula, y giró paraque toda la paralaje estereoesté en la dimensión horizon-tal.

Un DEM (Modelo de Eleva-ción Digital) es un objeto ras-ter que contiene valores deelevación de un lugar.

Una ortofoto es una imagendigital que se ha procesadopara corregir las distorsionesde perspectiva de la cámaray elevación de la superficie.Una ortofoto tiene geometríacomo el mapa y es útil comouna imagen exacta de basepara el análisis geospacial.

El ejercicio en página 5 tratael georeferencimiento. Lapágina 6 presenta la orien-tación interior. Las páginas 7-9 incluyen la orientaciónrelativa. Páginas 10-15introducen a la Extracción deDEM. Páginas 16-18 tratan lacreación y evaluación deortoimágenes .

Una TIN ( Red IrregularTriangulada) es un juego denodos 3D conectado por losbordes para formar una redde triángulos. Las TIN sonestructuras rápidas yeficientes para representarlas superficies de elevación.


Epipolar es una condiciónestablecida de coplanaridadgeométrica, entre un par deimágenes estereoscópicas,para poder darles la mismaorientación relativa.

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Stereo a DEM a OrtophotoLos fotos aéreas solapadas contienen informaciónestereoscópica que puede procesarse digitalmente, paraextraer la información de elevación. La información deelevación, puede usarse para ajustar la posición de rasgosen las imágenes y a su vez, para corregir las distorsionessistemáticas causádas por la perspectiva de la cámara y laelevación de la superficie. En la foto aérea no corregida,los rasgos altos, más cercanos a la cámara, son demasiadograndes y parecen apoyarse fuera del centro de lafotografía. Después de compensar la inclinación de lacámara, las técnicas digitales de ortofoto ajustan laposición de los rasgos interiores y reducen su tamaño,basandosé en su elevación y su distancia al centro de lafotografía.

Así, si usted tiene un par estereo de fotos aéreas, puedecrear un DEM y una ortoimagen para el área de traslape ocoincidencia. Igualmente, si usted ya tiene un DEM y unafoto aérea, puede crear una ortoimagen. Y por supuesto,si necesita un DEM para su sitio de estudio, puede crearuno de un par estereoscópico de fotos aéreas y no elfastidio de crear uno, con una ortoimagen.

Un par de fotos aereas geore-ferenciadas con la región detraslape o superposición estéreo

un set pequeño de puntos de lazo de orientación

Par Izquierdo-Derecho que contienela región de traslape extraída, pro-cesada para tener la orientaciónepipolar,

un set grande de puntos de lazo de paralaje

TIM y DEM extraidos del parepipolar Izquierdo-Derecho

Orthoimagen creada del DEM y decualquier imagen georreferenciada.

Usted debe hacer una copia de lectura-escritura de los datos de ejemplo en su unidad dedisco duro. No puede completar estos ejercicios usando los datos de ejemplo de sólolectura directamente del CD-ROM.

Ortorectificación

Orientación Relativa

Orientación Interior

Extración del DEM

La calidad del DEM produ-cida por el análisis stereos-cópico está limitada por lacalidad de la entrada lasimágenes estereoscópicas.Aclaremos que son mejo-res, las imágenes de alto-contraste que tienen mu-chos rasgos identificablesextensamente distribuidos .Las imágenes de grandesregiones de cubiertas desuelo uniforme, sin rasgosdistintivos (como los cam-pos agrícolas llanos),usualmente no respaldaránel rendimiento detallado delDEM.

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Requsito Previo: GeorreferenciaAntes de que abra el proceso de Modelado Fotogramétrico,debe preparar la entrada de sus fotos aereas, estableciendoel georeferenciamiento adecuado (Esdit / Georeference).Si no tiene el control de georeferencia, puede extraer laelevación relativa. Pero si quiere valores de la elevacióndel mundo real en el DEM, y producir una ortoimagen,debe proporcionar valores de coordenadas de mapa yelevación, exactos.

Como usted entra las coordenadas del mapa, esté segurode entrar un valor de elevación por cada punto degeoreferencia. En particular, entre los puntos de controlde elevación para los rasgos altos y bajos en la imagen. Siusted tiene una cima de una montaña que es de 5,000metros, ponga un punto de georeferencia en esa cima auncuando usted use coordenadas de mapa estimadas (rodeela montaña con los puntos de control de baja elevación decoordenadas conocidas, y luego ponga un punto en la cimausando el botón Estimate Coordinates y entre la elevaciónconocida de la cima).

Considere: Si usted utilizaun digitalizado x-y, para unmapa topográfico con es-cala 1:24.000, para el con-trol de georeferencia, en-tonces 1 mm en el mapaimpreso = 24 metros en latierra. De modo que, si suclic del digitializado estáconfigurado para 1 mm, y eltamaño celular de su fotoaerea está entre 3 y 4 mts.,entonces su control de ma-pa sólo es exacto entre 6 a8 pixeles (es peor si ustedresponde a las normas deexactitud del mapaimpreso).

Por ayuda con elproceso de Geore-ferencia, refiéraseal manual de referencia deTNTmips, y al GettingStarted: Georeferencing.

Examine la exactitudde sus puntos de geo-referencia. Si susvalores residualesson más grandes queel tamaño celular desus imágenes, enton-ces el punto puedeextraviarse.

Cada punto georeferenciado debe tener un valor deelevación asociado con él. En particular, ponga lospuntos georeferenciados en los extremos de elevaciónalta y baja en la escena.

Puede abrir airphoto / red145 en el proceso Edit / Geo-reference para examinar su control de georeferencia.

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Orientación InteriorLa extracción de DEM y el proceso de creación deortoimagenes se encuentra en la ruta de menu deTNT Process / Raster / Photogrammetric Modeling.

La primera información necesaria del proceso DEMy ortofoto es utilizada para establecer la orientacióninterior de entrada de fotos aereasgeorreferenciadas. El proceso debe identificar

• la distancia focal de la lente de la cámara quefue usada para coleccionar las imágenes,

• la resolución del escáner usada para digitalizarlas fotografías, y

• la ubicación de la celda del punto principal.

Con las fotos aereas completas, use Display / Spa-tial Data para examinar la foto aerea, determinar ladirección celular de cada marca fiduciaria, y entoncescalcular la dirección celular del Punto Principal. (Silas marcas fiduciarias están en los bordes, entoncesla dirección de la columna del Punto Principal es amitad de camino entre las direcciones de la columnade la cima y fondo las marcas fiduciarias; la direcciónde la línea del Punto Principal es a mitad de caminoentre las direcciones de la línea de la izquierda yderecha las marcas fiduciarias.)

PASOS! lance el proceso

PhotogrammetricModeling

! escoja Interior Orienta-tion del botón deopciones Mode

! para la imagen izquier-da, seleccione RED145en el Archivo deProyecto AIRPHOTO

! seleccione RED146 parala imagen derecha

! examine la FocalLength, Scanner Reso-lution, y la dirección delPrincipal Points en eltabulador CameraParameters

Los datos de ejemplo fueron cortados de unafoto aerea completa, para que las coordenadasdel punto principal presenten su situación fuerade las extensiones del raster.

El Punto Principal es la direcciónde la célula dónde se cortan laslíneas que conectan las marcasfiduciarias opuestas .

Las marcas fiduciarias semuestran como agujeros dealfiler en los bordes o en lasesquinas de las fotos aereas.

Etiqueta Camera Parameters,distancia focal de registro,resolución del escáner y di-rección del Punto Principal.

La Orientación Interior sólorequiere que entre los pará-metros de orientación. Nohay ninguna operación deproceso asociada con estepaso.

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Puntos de Lazo Para Orientación RelativaUsted entrará los puntos de lazo en dos fases del procesoPhotogrammetric Modeling. Debe entrar primeromanualmente, el juego más pequeño de puntos de lazo deorientación en la aerofoto, para mantener la informaciónen el paso de Relative Orientation. Después, puede usaruna combinación de métodos automáticos y manuales paragenerar un juego más grande de puntos de lazo de la paralajeen las imágenes de epipolar Izquierda-derecha.

El objetivo de poner los puntos de lazo de orientación esestablecer las magnitudes rectangulares y la orientacióncomún del área del traslape en las aerofotos. Ponga elpunto de lazo en los rasgos comúnes, en las esquinas, losbordes, y en las líneas del centro del área de traslape.

PASOS! escoja Relative Orienta-

tion en el botón de opcio-nes Mode

! click [Open...] en laetiqueta Tie Points

! seleccione el punto delazo del sub-objetoORIENTATION que se ofrece

! Encienda Show Geore-ference Points y la barraShow Color CodedCorrelation en la etiquetaParameters

! haga clic en Redraw en

El valor de la correlación,muestra con que resultado,el área inmediata alrededorde un punto de lazo,empareja estadísticamentelas dos imágenes. Agreguepuntos de lazo sólo si ellostienen un valor decorrelación alto (ensaye alprincipio para 80% o supe-rior) Y claramente seposiciona en el mismo rasgode la imagen.

Las etiquetas verdes, amarillas, y azules,indican las correlaciones mas fuertes, dé-biles y muy débiles.

Ponga los puntos delazo de orientaciónen los rasgos comú-nes, en las esquinas,bordes y el centro lí-nea del área de tras-lape estereo.

Para poner un nuevo punto de lazo, (1) haga clic en la imagen izquierda de la ventanaView, (2) ajuste la posición del cursor en cruz en las ventanas ampliadas, y (3) hagaclic en el botón Add .

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Ajuste la Orientación de los Puntos de LazoPASOS! torne ”on” Show

Overlap Area en laetiqueta Parameters

! agregue los puntos delazo fuera de la caja detraslape si quiereextender sus límites

! click [Adjust AllTiepoints] en la etiquetaAuto Generate

! ajuste manualmente laposisión de los puntosde lazo si fueranecesario

! click [Save...] paraguardar el sub-objeto depuntos de lazo revisado

Los puntos de lazo de orientación que usted entra en lafoto aérea georeferenciada, se usan para producir lasimágenes epipolar izquierda y derecha que forman la basede todo su trabajo posterior. Evalúe que el punto de lazode orientación cuidadosamente para asegurar que consigueel mejor set posible.

Primero, verifique la colocación de los puntos (etiquetaParameters) y la caja roja que marca el área de traslape(barra Show overlap area).

• Si la caja excluye la parte de la imagen que usted quiereincluir, agrande la caja poniendo el punto de lazo en elárea excluida que usted quiere.

• Si la caja se sesga y tiene esquinas que no son al menosángulos rectos aproximados, entonces examine cadapunto de lazo de su lista: uno o más probablemente se

ajustaron desparejos.

Use Adjust All Tie Points pulsandoel botón en la etiqueta Auto Gener-ate para que el proceso busqueautomáticamente maneras demejorar la correlación ajustando cadapunto de lazo de orientación.Después de que el proceso ajustelas posiciones de los puntos de lazo,

mire los valores de correlación de nuevo. Si sus puntos delazo todavía tienen valores de correlación baja, revise su

posición manualmente yrepita el procedimiento deajuste automático.

Torne "on" Show OverlapArea en la etiqueta Param-eters.

La caja roja deárea de traslapeno debe sesgarsey debe tener lasesquinas deángulos rectos..

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Proceso para la Orientación RelativaDespués de que tenga un buen set de puntos de lazo deorientación, usted está listo para ejecutar el proceso deOrientación Relativa. Para verificar, vea que tiene puntosde lazo alrededor del perímetro del área que quiere procesary que la caja del área de traslape tenga las esquinasencuadradas. Entonces pulse elbotón de icono Run.

El proceso de Orientación Relativa, extrae un par de rasterdesde sus fotos aereas origen. El nuevo par Izquierdo-Derecho es remuestrado para tener el mismo tamaño decelda y rotación, para tener la orientación del epipolar.

El proceso de Orientación Relativa, cierra la entrada de lasfotos aereas y automáticamente abre el nuevo par epipolarizquierdo-derecho en la ventana View. Cuando el procesoabre el nuevo par epipolar, los orienta para que sea posiblever la bizco estéreo. Como usted agrega los puntos delazo de paralaje (refiérase a los próximos ejercicios), puedemirar el par periódicamente en el estéreo bizco, y asegurarseque está incluyendo los puntos altos y bajos de elevaciónen la escena.

PASOS! verifique visualmente la

distribución de suspuntos de lazo

! haga clic en elicono Run

! redimensione laventana View para queencajen las imágenes,e intente ver las nuevasimágenes del epipolarIzquierdo-Derecho enestéreo bizco

Los ojos humanos hacenun excelente trabajo depercepción de informaciónestereo. Si sus imágenesson demasiado pobres parala visualización estereo,hay pocas chances de queel proceso de modelado fo-togramétrico pueda iden-tificar y procesar suficienteparalaje de la imagen paracrear un DEM bueno.

La visualización estéreo es dificultosa para algunas personas, pero puede ser unatécnica rápida y útil, una vez que usted consigue la caída de él. Si usted no sabe hacerbizco 3D, pruebe esto: (1) sostega un lápiz unas pulgadas delante de su nariz cuandomira el par estereo epipolar Izquierdo-Derecho en la pantalla de la computadora,alejado 20 - 25 pulgadas. Mientras mira el par estereo, mueva el lápiz delante y atráshasta su desenfoque, la imagen doble se centra delante de cada imagen en la pantalla.(2) entonces reenfoque sus ojos en el lápiz. Las imágenes estereofónicas parecerántener una tercera imagen entre ellas (directamente detrás del lápiz). Guarde su enfoqueen el lápiz, mientras usted se concentra en la imagen de “el medio” . Cuando sus ojosse ajustan, la imagen debe resolverse en 3D y puede mover el lápiz de la vista. El trucoes contener juntos los rasgos la imagen de “el medio”, contra la tendencia de sus ojosde re-enfocar la vista estereo y permitir que se deslicen de nuevo separadamente, elpar de componente discreto.

(1) Enfoque en el par de la imá-gen mientras posiciona un lápiz.

(2) Enfoque en el lápiz, entonces en “elcentro” de la imagen detrás de él.

(Para otras técnicas devisualización estereo,refiérase a GettingStarted:3D PerspectiveVisualization.)

No se rinda fácilmente; tomapráctica. El estéreo bizco essimilar al los popularescuadros y carteles “ojosmágicos” 3D.

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Puntos de Lazo de Paralaje para la Extracción del DEMPASOS! ponga en off Show

Overlap Area (etiquetaParameters)

! click [Open] en la etique-ta Tie Points y selecció-ne el subobjeto TIEPOINT

! click [Adjust AllTiepoints] en la etiquetaAuto Generate

! agregue un punto decontrol lo mas cerca po-sible de cada punto degeoreferencia

! click [Auto Generate TiePoints] en la etiquetaAuto Generate

En algunos casos puede de-cidir ignorar los valores decorrelación.Por ejemplo, siun tanque de agua abierto,en un área remota sin ras-gos distintivos, se muestraclaramente en ambas foto-grafías, puede ser un buenpunto de lazo, aun cuandouna fotografía tenga unallamarada de sol en el aguaque de un valor de corre-lación muy bajo al rasgocaracterístico.

El proceso de Orientación Relativa crea un par deimágenes epipolar Izquierdo-Derecho que incluyensólo las magnitudes del área de traslape estereo.Estos nuevos objetos raster, izquierdo y derecho,se cargan automáticamente como en la entrada parael proceso de extración del DEM.

Usted necesita un set mucho más grande de puntosde lazo de paralaje para la extracción del DEM que elque usó para la Orientación Relativa. Mientras sepusieron los puntos de lazo de orientación en lasfotos aéreas en un modelo regular, alrededor de losbordes y bajo las líneas del centro, los puntos delazo de paralaje en el par epipolar serán puestossobre la imagen entera, con especial énfasis losextremos de elevación en los valles y en las puntas.

Abra el set de puntos de lazo que llevó adelante enel paso de Orientación Relativa (la nueva copiaautomáticamente se nombró tiepoint ). Manualmenteagregue los puntos de lazo sobre las imágenes,mientras preste atención en el valor de la correlaciónbajo el amplificador de Right Image en la etiquetaTie Points, pruebe con un 80 por ciento para lospuntos de lazo, o empiece con correlación más alta.

18 puntos de lazo de orien-tación puestos manualmente

559 puntos de lazo de para-laje creados con dos iteracio-nes de densificación de TINen el proceso Auto Generate.

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Generación Iterativa de Puntos de Lazo de ParalajeLa característica Generación Automática (Auto Gener-ate), le permite crear varias generaciones de puntos delazo, que usa el algoritmo de densificación de TIN. En ladensificación de TIN, el proceso construye un TIN tem-poral a partir del set inicial de puntos del lazo. Entonces,el proceso mira en el medio de cada triángulo, y buscalocalizar un nuevo punto de correlación alta, en ambasimágenes. Si encuentra un punto bueno, el proceso loagrega a la lista de punto de lazos de paralaje y reconstruyeel TIN.

Pulse el botón Auto Generate Tie Points en la etiquetaAuto Generate para crear una nueva generación de puntosde lazo. A menos que usted desactive Auto Load, de lanueva barra Tie Points, en el Auto Generate Tab, el procesocarga los nuevos puntos del lazo automáticamente, le da laopción de guardar el set anterior, y muestra los nuevospuntos en la ventana View. En los próximos dos ejercicios,usted inspeccionará la distribución de los nuevos puntosde lazo, para buscar áreas que estén escasamente pobladas,y también mirará los “Y” residuales en la lista de puntosde lazo, e identificará los puntos de lazo que se ponenincorrectamente.

PASOS! ponga “on” Show Color

Coded Residuals en laetiqueta Parameters

! si la marca del punto delazo es toda azul, click[Adjust All Tie Points] enla etiqueta Auto Gene-rate

! click [Auto Generate TiePoints] para crear unasegunda generación depuntos de lazo

El TIM temporario usado encada iteración del procesode densificación, puedeguardarse después de cadacorrida como un objeto deTIN, si pulsa Save As TIN enla barra. Entonces puedever cada TIM en Display / 3DGroup para ver cómo lasuperficie aparece hastaahora.

Puede refrescar la lista de pun-tos de lazo y poner al día el va-lor de paralaje de Y, pulsando[Adjust All Tie Points].

Pulse Auto Generate TiePoints para crear unanueva generación depuntos de lazo pordensificación de TIN.

La densificación de TIN, ge-nera rápidamente muchospuntos de lazo de paralajebuenos. El proceso con-centra los puntos de lazoen las áreas naturales conrasgos favorablemente de-finidos, mientras “evita” lasáreas uniformes, sin ras-gos distintivos aparentes.

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Evaluando y Agregando Puntos de LazoPASOS! torne “off” la barra Show

Tie Points Labels en laetiqueta Parameters

! selecione la etiqueta TiePoints y manualmenteagregue puntos de lazoesparcidos en áreas

! click [Auto Generate TiePoints] en la etiquetaAuto Generate

Para la colocación de puntosde lazo, es-coja rasgosque tenganpatrones delímites dis-tintos de luz- oscuridad,como unafloramientode piedra lu-minoso en unárea de vegetación másoscura, o un árbol oscuro enun campo iluminado.

Ayude al proceso a encon-trar más correlación en lasáreas del problema agre-gando los puntos de lazode paralaje manualmente.

Aumente el tamaño deltriángulo para dirigir elproceso fuera de las á-reas densas, mejorcorrelacionadas.

Después de cada Auto Generate iteración, usted puedenotar que nuevos puntos de paralaje se concentran enciertas áreas de la imagen, mientras que otras áreas hansido abandonadas. No es sorprendente, que el algoritmode densificación de TIN sea muy bueno en encontrar yseguir áreas de correlación fuerte, y no sea bueno paraagregar puntos a las áreas sin rasgos distintivos, de texturauniforme y correlación baja. En áreas que tienen pobrecorrelación, habrá reducido detalle y exactitud, en elrendimiento DEM. (Un DEM pobre todavía puede ser

conveniente para la creación deOrtoimágenes, aunque no puede seraceptable para otros usos.)

Usted puede hacer dos cosas para dirigir elproceso hacia áreas que necesitan más puntosde lazo de paralaje. Primero, aumente el Áreade Triángulo Mínimo para impedir que elproceso agregue los triángulos más pequeñosen las áreas densamente correlacionadas.

Segundo, agregue manualmente los puntos de lazo en lasáreas con alguno puntos. Sus nuevos puntos de lazoforzarán al proceso a mirar de nuevo en las áreas del

problema.

Si usted todavía no está consiguiendobastantes puntos en las áreas difíciles,disminuya el valor de correlaciónmínimo (Min. Cross Correlation) paraque califiquen más puntos de lazo.Claro, si baja demasiado el valor decorrelación mínima, usted puedeempezar consiguiendo puntos deparalaje falsos que dará los resultadosincorrectos en el rendimiento del DEM.

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Corrigiendo Altos “Y” ResidualesLa calidad esencial del par epipolarIzquierdo-Derecho es que la paralajeestereoscópica esté toda localizadaen la dimensión X. Así, el efectoestereoscópico izquierdo-derecho secrea porque la posición de los rasgoscomúnes difiere en sólo la dirección horizontal. (Todo eldesplazamiento vertical se minimizó en el paso deOrientación Relativa que creó el par epipolar.) Comoresultado, cuando examine los valores de paralaje en lalista de puntos de lazo, los valores de paralaje deben sermuy bajos (una célula o menos) en la dimensión de Y.Cualquier punto de lazo que tiene una paralaje de Y másgrande que un par de células, es casi seguro que se posicionóincorrectamente. Si usted intenta ejecutar la Extracción deDEM con un set de puntos de lazo que incluyen esospuntos del lazo corrompidos, el proceso le advierte delproblema con una caja de diálogo Verify como el ilustradoarriba en esta página. No proceda con el paso DEMExtraction mientras su lista de puntos de lazo incluye lospuntos con Y-paralaje alta. Seleccione cada punto malode la lista, recalíbrelo, pulse el botón Update, y mire elnuevo valor de paralaje en la lista depuntos de lazo, para estar seguro queel punto se pone ahora correctamente.

PASOS! desplacecé a través de

la lista de puntos de la-zo y seleccione un pun-to de lazo residual alto

! corrija manualmente suposisión

! click [Update]! busque el próximo pun-

to de lazo de residualalto

93% de correlación normalmenteindica un punto de lazo bueno,excepto este camino diagonal enun rasgo de fondo que muestracorrelación alta, no siempresignifica rasgos emparejados.

Deben eliminarse los puntoscon “Y” residuales altos, odeben corregirse ajustandosus posiciones y haciendoclic en [Update].

La etiqueta Filter ofrece una maneraautomática de anular los puntos de lazocon “Y” residuales altos.

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Haga TIN y DEMPASOS! vea uno de los puntos de

lazo del TIN (o DEM_TIN /TIEPOINT_TIN) en Display /Spatial Data / 3D

! escoja DEM Extraction enel botón de opcionesMode

! click [Estimate Param-eters]

! click [Save Result AsTIN] en la etiquetaOptions

! seleccione el conjunto defirmas16-bit signed en elOutput Data Type en laetiqueta Options

! click en el botón deícono Run y cree unnuevo objeto para lasalida

Vista de Perspectiva 3D de un TINde puntos de lazo con 2230 nodos.

Usted puede ver cadaobjeto de TIN en elproceso dedespliegue normal, o vercómo es la apariencia de la superficieactual, en el proceso de despliegue 3DGroup.

El valor de z de los nodos de TIN esderivado directamente del valor deparalaje de x de los puntos delazo de paralaje.

12,000 nodos son bastantes para eltrabajo de ortofoto. Para conseguirun detalle mas fino de la superficie,aumente el máximo a 40,000 o más.

Una vez que tiene varios cientos de puntos de lazo, ustedesta listo para correr DEM Extraction. A modo depráctica, usted puede usar el proceso de despliegue 3DGroup para ver la más reciente representación de TIN dela superficie de elevación (creada por el Save As TIN en labarra Auto Generate—vea la página 11). Si usted veproblemas obvios en la superficie, regrese a páginas 12 -13 y corrija los puntos de lazo relacionados.

Seleccione el proceso de extracción de DEM seleccionandoDEM Extraction en el botón de opciones Mode. Hagaclic [Estimate Parameters] en la etiqueta Parameters paraque tenga el proceso de deducción, valores razonables decontrol de proceso de la actual lista de puntos de lazo.Seleccione la etiqueta Options y tornr of Save Resultcomo la barra TIN, y cambie Output Data al tipo 16-bit.

Pulse el botón de icono Run y cuando el proceso termine,vea el resultado en la etiqueta DEM View.

NOTA: El proceso Surface Fitting (Process / Surface Fitting) ofrece una selección demétodos adicionales para crear un raster de DEM del objeto de TIM. Por ejemplo, ustedpodría escoger un orden alto del método polinómico fitting, para hacer un punto flotantede DEM de 64-bit, con una superficie de curvas continuas.

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Evalue el DEMHaga una pausa a este punto de la secuencia para evaluarlos resultados del DEM. El paso de ortorectificación usaráel DEM para determinar a que distancia mover cada pixelpara producir la ortoimagen. Si ésa es su únicaconsideración, entonces un DEM que muestra el detallelocal afiladamente, no es mejor que una resolución baja yborrosa del DEM. Más importante que el detalle local escómo los puntos internos más altos en la superficie seencuentran en la verdadera elevación. Si una cresta demontaña de 1000 pies, es representada por los valores deelevación de sólo 800 pies, el resultado de la ortoimagenpuede ser defectuoso (el más lejano del punto principal,será el mas defectuoso). Pero la presencia o ausencia dedetalles locales, que describen minuciosamente el dendritede desagües, no tiene efecto mensurable en la ortoimagen.(No obstante, usted puede estar interesado en el detalle deelevación local por otras razones.)

Use Examine Raster para verificar puntos conocidos deelevación, de varias situaciones dentro del DEM, inclusolos valles y crestas. Los valorescelulares del DEM debenestar cerca de los valores decontrol conocidos.

Seleccione la etiquetaReporty revise el extracto lasestadísticas sumarias.

PASOS! seleccione la eti-

queta DEM View! inspeccione visua-

lmente el overall DEM! use Examine Raster en

la etiqueta DEM Viewpara comparar valoresde células de puntosconocidos de elevación

! corrija algunos puntosde lazo los puntos delazo extraviados (pág.13) relacionados a lasanomalías de la super-ficie y vuelva a ejecutarel proceso de extrac-ción del DEM (pag. 14).

La ortoimagen producidadel DEM de estos ejerciciospresenta correcciones de10 a 15 pixeles. Mas deta-lles locales en el DEM nomejoraría la ortoimagen.

Este ejemplo extremo mues-tra una anomalía de la su-perficie causada por unpunto de lazo extraviadoque tiene una correlaciónrespetable de 72%.

La Y-paralaje para los puntos extraviados es 3 pixeles (alto, pero no imposible).Desde que la X-paralaje era mucho mayor que el de los puntos de lazo circun-dantes, el proceso concluye que debe haber un montón de superficie de tierraempinado por ese punto.

La amplificación delpunto de lazo, muetraen ambos, la mismaubicación del punto delazo y la similitud demodelos de imagen deluz/oscuridad que enga-ñaron al proceso auto-mático de generaciónde puntos de lazo.

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OrtorectificaciónUna vez que está satisfecho con el DEM, puede aplicarloa cualquiera de las imágenes del par epipolar Izquierdo -Derecho para crear una orthoimagen. SeleccioneOrtorectification del botón de opciónes Mode.

El proceso de ortorectificación es muy sensible algeorreferenciamiento y control de la orientación asociadascon sus imágenes. Después de que usted selecciona laentrada de la foto aérea y el DEM, el proceso despliega laorientación estadística y derive de la cámara. Incluso loserrores pequeños en el control de georreferencia, puedenproducir inutilizables los objetos de entrada . En particu-lar, mire los ángulos de Orientación: se supone que lacámara está apuntando casi recto hacia abajo: así que losprimeros dos valores en los ángulos de orientación debenacercarse 0, 0 (el tercer ángulo no es crítico).

Aunque el botón de entrada se etiqueta “Left Image...”usted puede seleccionar cualquier foto aéreageorreferenciada que comparta un área de traslape con suDEM. Así, si ninguna de sus imágenes epipolar trabajan,pruebe airphoto / red con el dem_tin / dem de los datos deejemplo.

PASOS! selecione Orthorectifica-

tion del botón de opcio-nes Mode

! selecione Left Image eingrese el objeto rasterDEM y click [COMPUTE] yvea Orientation Statistics

! si el proceso deriva unaorientación traba-jable, haga clic en[Run] para crear unaortoimagen

¿Problemas? Considere: Siusted usa un mapa topo-gráfico de 1:24.000 para elcontrol de georreferencia,entonces 1 mm en el mapaimpreso = 24 metros en latierra. Así, si su clic dedigitizer de georeferenciaestá “of” para 1 mm y en sufoto aérea el tamaño celularestá entre 3 y 4 metros, en-tonces su control originalmas exacto es de 6 a 8pixeles.

En este ejemplo, los prime-ros dos ángulos de rota-ción de cámara computa-dos se desvían radical-mente de la orientación ideal0, 0 (“recto abajo”), de modoque el proceso no puedecontinuar. Como un efectolateral, los valores dePosición de Cámaramuestran una posicióndebajo de la superficie.Incluso los errores peque-ños e inexactitudes en elgeorreferenciamiento y enel control de la orientación,pueden causar estosvalores que salen fuera derangos útiles.

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Evalúe OrthoimagenesNingún producto de mapa es completamente exactoen cada punto, por lo cual siempre debe hacer algunaevaluación para darse una idea de las característicasde exactitud de su orthoimagen. El tipo de controlde referencia que usted tiene disponible, determinaráel tipo de evaluación que puede realizar. Idealmente,usted compararía las coordenadas de orthoimagenque informa la situación del cursor en el proceso deldespliegue, con las coordenadas de varios puntosexactos del estudio que no se usaron para el controlde entrada en el proceso de modelado stereoscópico.

Si le faltan tales valores de control por verificar, seríaconveniente comparar algunas medidas de pruebahechas en la foto aérea y la orthoimagen, con lasdistancias conocidas de una fuente exacta. Si losvalores de medida de orthoimagen sonconsiderablemente mejores que los valores de la fotoaérea, usted puede concluir razonablemente que lageometría de la orthoimagen es mejor que la de lafoto aérea no corregida.

Adopte expectati-vas y criterio deevaluación razo-nables para susresultados, consi-derando la exac-titud y distribuciónde su control degeorreferencia, lacalidad de susimágenes de en-trada, y el uso queusted planea hacerde los objetos rasterde producidos.

Las medidas de prueba fueron hechas en tres imágenes para evaluar la orthoimagen.

(2) AIRPHOTO / RED146: 1.6340 mi.

(3) ORTHO / ORTHOIMAGE: 1.6100 mi.

(1) el “verdadero” - un mapa topográfico deUSGS : 1.6103 mi.

No siempre cada medición de prueba que se comparó, fué buena. No obstante, todas las medidas de la

orthoimagen fueron más cercanas a los valores del mapa topográfico que los valores que estan en red146.

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Muchos usuarios de TNTmips son atraidos por el procesode DEM y de ortoimagen, porque promete entregar unaimagen de base exacta y digitalmente corregida, para susmateriales del proyecto. Desde que las ortoimágenespreparadas por el footogrametrista profesional puedenser prohibitivamente costosas, la capacidad de DEM y deortoimágenes en TNTmips se parecen a una ganga. Otrosestán buscando maneras de crear DEMs fiables para áreasdónde ninguna otra fuente de DEMs este disponible.

Parece demasiado bueno para ser verdad.Desgraciadamente, para el usuario ingenuo, es a menudodemasiado bueno para ser verdad. MicroImagesproporciona herramientas fiables y útiles para hacer DEMsy ortoimágenes. Sin embargo, las mejores herramientasno pueden compensar datos pobres o el control dereferencia pobres.

Los Nuevos usuarios contactan al soporte técnico deMicroImages con problemas que provienen de:• fuentes de imágenes pobres: granoso, imágenes de baja

resolución, imágenes que contienen demaciado pequeñoparalaje, imágenes que difieren grandemente en elcontraste y brillo (quizás fueron colectadas en fechaso bajo circunstancias diferentes);

• control de georeferencia pobre: los puntos de controlcon residuales muchas veces mayores que el tamañocelular de la imagen; ningún punto de control en losrasgos de alta elevación;

• puntos de lazo de correlación pobre: la incapacidadpara poner los puntos de lazo útiles en las áreas singrandes rasgos distintivos de las fotografías, dóndeincluso el ojo humano encuentra la informaciónestereofónica demasiado pequeña para visión 3D;

• demasiado pocos puntos de lazo para la extracción deDEM: bloqueos , resultados de DEM de bajaresolución.

Si usted no consigue impresionantes resultados en suprimera prueba, no se descorazone. El proceso de DEMy el de orthofotos es por naturaleza muy sensible a laexactitud de los valores de control de entrada. Aprendatodo lo que pueda sobre lafotogrametría digital de loslibros de texto de nivel universitario.

Muchas de las preguntasde los nuevos usuarios,son preguntas no relacio-nadas al software deTNTmips, pero si a la cien-cia de fotogrametría digital.MicroImages puede contes-tar sus preguntas sobreTNTmips, pero de nuestrosingenieros de soporte desoftware no puede espe-rarse que le enseñen uncurso universitario en foto-grametría.

Que Salió Mal?

Las inexactitudes de losvalores de control de en-trada, casi siempre son lascausas de los problemasen el proceso de modeladofotogramétrico. El procesodebe tener imágenenes debuena calidad y controlgeoespacial exacto.

El proceso de extracción deDEM puede producir resul-tados impresionantes paraalgunos tipos de imágenesde entrada. Usted puedeesperar buenos resultadossi sus imágenes de entradatienen grandes desplaza-mientos de apoyo y muchosrasgos de alto contraste.Usted NO debe esperarbuenos resultados si susimágenes de entrada sondel pisos de terrenos sinrasgos distintivos, queofrecen una aparienciauniforme, como el desierto,pasturas, o campos agrí-colas grandes.

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¿Los procesos de DEM/ortho pueden producir el contorno de un mapa con unpie o un metro de exactitud de imágenes de 3-metro?

De ninguna manera. Los procesos DEM/ortho usan conceptos desarrolladosen la ciencia de la fotogrametría, la ciencia de obtener medidas de precisióndesde las fotografías. Las palabras importantes aquí son “las medidas deprecisión.” Imágenes de 3-metro, son absolutamente demasiado toscas allograr al 1-metro los resultados, no importa cómo usted los procesa.

¿Cuáles son los problemas principales a los que debo anticiparme?El problema más común en la aplicación del proceso de DEM/ortho está en laexpectativa de que la fuente de imágenes y datos de control produzcan buenosresultados fotogramétricos posibles. El segundo problema, son los puntos decontrol de tierra y puntos de lazo inexactos.

¿Qué características se planean para las versiones futuras de ModeladoFotogramétrico?

Una interfaz visual semi-interactiva se agregará para encontrar y medir laposición de marcas fiduciarias en la entrada de las fotos aéreas, para computarla situación del punto principal. Otra característica, quitará la distorsión de lasimágenes de entrada basadas en los datos de calibración de la cámara.

¿Yo puedo conseguir ayuda especial para mi proyecto?Sí, dentro de lo razonable. Los Ingenieros de software y especialistas de soporte deMicroImages regularmente trabajan con clientes de todo tipo. Por favor reconozca queel proceso de DEM/ortho es complicado y no es fácil de aplicar apropiadamente. Uncliente de MicroImages notable ha perseverado a través de varias versiones del procesopara lograr resultados impresionantes que crean un “DEM” y un mosaico de orthoimágenesa partir de los cuadros de video de un sitio arqueológico bajo agua.

Mi DEM está borroso y no muestra mucho detalle. ¿Así, puede ser aprovechable?Depende de la aplicación. El detalle en el DEM no es crítico para la preparaciónde orthofotos aceptables, vistas 3D , y simulación de vuelos. Para esasaplicaciones, con tal de que los extremos de elevación en el DEM estén cerca delos valores reales, un DEM borroso es bastante bueno. Sin embargo, el detalleexacto en el DEM es más importante para la geomorfología (como extraer caminosdel desagüe y almacenamiento de agua), GIS (como asignar coordenada Z yvistas de cubiertas), e ingeniería (como el análisis de cortes y rellenos, y sistemasde flujo a gravedad). Así si su aplicación requiere un detalle mas fino de lasuperficie, aumente el número de puntos de lazo de paralaje. Cuanto maspuntos del lazo consiga, mas detalles locales de la superficie tendrá. (Claro queel Proceso será más largo y eventualmente usted alcanzará un punto derendimiento decreciente.)

Preguntas Mas frecuentes

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D M E Getting Started O R T O F Haciendo DEMs T O …con los archivos de solo lectura en el CD-ROM. Más Documentación: Este folleto sólo intenta ser una introducción a la extracción