ORIENTACIÓN DE UN MÉDELO: ORIENTACIÓN INTERIOR

ORIENTACIÓN RELATIVA EN FORMA GRAFICA USANDO SUS ELEMENTOS

ORIENTACIÓN RELATIVA CON AMBAS CÁMARAS Y CON UNA CÁMARAS

ORIENTACION

La orientación interior o interna, se define la geometría de una cámara o sensor tal como existía en el momento de la captura de los datos. Las variables asociadas con el espacio de la imagen son definidas durante el proceso de orientación

interna. La orientación interna se usa principalmente para transformar el sistema de coordenadas de la imagen en el sistema de coordenadas espaciales de la imagen.

La geometría interna de una cámara está definida especificando las siguientes variables:

Punto principal Distancia focal Marcas fiduciales Distorsión del lente

ORIENTACION INTERNA

Para realizar este proceso se debe contar con la siguiente información:• Certificado de Calibración del Instrumento restituidor a ocupar: Estecertificado indica si el instrumento está en condiciones geométricas para trabajar, o sea la perpendicularidad generada por los planos xy; xz y z y , además de el ajuste inicial en 0º de los movimientos angulares de , f y que representan los movimientos del avión en el instrumento.• Certificado de Calibración de la Cámara Métrica: Contiene los parámetros básicos de la geometría de la cámara que son: Identificación de la cámara, fecha de calibración, focal de toma, Punto principal de auto colimación (PPA), Punto principal de Simetría (PPS), Distancia entre marcas fiduciales (En foto coordenadas con origen en el Foto centro) y Distorsión radial de la lente.

Centrado de Placa o Fotograma: Consiste en hacer coincidir las marcas fiduciales como referencia de los fotogramas, con las marcas fiduciales del porta placas del instrumento (que definen un sistema de foto coordenadas mediante las coordenadas de máquina o instrumentales). Este procedimiento operativamente se hace con un sistema centrador de placas, que aseguran un ajuste análogo de alta precisión.

• Ajuste de Focal: Es el procedimiento matemático por el cual se determina e impone el valor de la nueva focal que adquiere el fotograma al ser incorporado al sistema de restitución. Esto sucede por que el formato de cada fotograma sufre una dilatación (Linealmente denominada D)que lo altera y por lo tanto cambia la escala, al cambiar la escala forzadamente debemos cambiar la focal de toma a una focal corregida fc.

Orientación interna o interior

Esta primera fase consiste en reproducir el haz perspectivo de rayos definidos por los puntos imagen y el centro de proyección; para lo cual resulta indispensable conocer los datos de calibración de la cámara aérea empleada en la toma de la fotografía como son: distancia focal, marcas fiduciales y distorsión. Además será preciso transformar las coordenadas medidas en el comparador al sistema definido por las marcas fiduciales.

La transformación de coordenadas puede ser de

semejanza o afin:

Los parámetros a0, a1, a2, b0, b1 y b2 se determinan a partir de las coordenadas fiduciales referidas a los dos sistemas de referencia en el comparador además de los datos de calibración de la cámara, con control de tolerancia automático según métodos analíticos.

Una vez transformadas las coordenadas será preciso corregirlas de los errores sistemáticos siguientes:

• Distorsión de la lente.• Contracción y dilatación de la película.• Refracción atmosférica.• Curvatura terrestre.• Desplazamiento del punto principal.

Con las ecuaciones de colinealidad para el centro de proyección O (0,0,0) y las coordenadas del punto (x,y,-f) se puede definir el rayo.

A manera de resumen y con una visión eminentemente práctica las operaciones que se deben realizar en la orientación interna con un restituidor son:

Centraje. Introducir datos de calibración y compensar

distorsiones. Medición de las coordenadas de las marcas fiduciales. Determinación de los parámetros de transformación

a0, a1, a2, b0, b1 y b2. Medir las coordenadas de los puntos imagen en el

comparador. Transformar del sistema del comparador de marcas

fiduciales Introducción de la distancia principal y reproducir el

haz de rayos considerando la condición de colinealidad, y sus ecuaciones asociadas.

A manera de resumen, con la orientación interior o interna se determina el centro perspectivo interior de la fotografía aérea, tal como estaba en el instante de la exposición; por tanto, cada fotograma se situará de idéntica manera que estuvo el material sensible con relación al objetivo en el momento de su impresión.

Resumiendo

En este caso lo que se pretende es reconstruir el modelo estereoscópico en la misma posición relativa que tenían cuando se realizó la toma fotográfica, para lo cual será preciso que los pares de rayos homólogos del par estereoscópico se intersecten en el espacio.

ORIENTACIÓN RELATIVA

Para que el modelo estereoscópico quede correctamente definido será preciso que los paralajes verticales Py (en dirección del eje Y) sean nulos para todos los puntos del modelo. El paralaje Px no impide la visión en relieve y se anula levantando o bajando el plano de referencia.

Clásicamente con equipos óptico-mecánicos los procedimientos eran básicamente gráficos o empíricos. En la actualidad, con restituidores analíticos o digitales, se procede considerando la condición de coplanareidad:

en la que:

Se pueden considerar conocidos ω1,ϕ1,κ1 y bx, aunque en realidad no lo sean y se

consideren con un valor arbitrario, por lo que las 5 incógnitas que será preciso

determinar son: ω2,ϕ2,κ2, by y bz. Para lo cual, en la orientación relativa, será preciso definir 5

ecuaciones para resolver el problema, lo que supone que se han de insertar 5

pares de rayos homólogos en el espacio e implicará que todos los pares de rayos

homólogos se intersectarán ... y se habrá conseguido la orientación relativa. En la práctica resulta conveniente y recomendable medir un

sexto punto, que sirve de comprobación ya que 5 puntos no permiten definir

una solución redundante. Al igual que se propuso en la orientación interna, para la

orientación relativa la secuencia práctica que será preciso realizar es:

Haber realizado previamente la orientación interna. Medir 6 puntos comunes en coordenadas (x,y) en las

dos fotografías del par, con un comparador. Calcular los parámetros ω2, ϕ2, κ2, by y bz

considerando la condición de coplanareidad. Transformar las coordenadas de la fotografía a

coordenadas del modelo.

Con la orientación relativa se determinan, en definitiva, la posición y la altitud

de una de las fotografías de un par estereoscópico, con respecto al otro fotograma.