Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Skaner vs kamera

Królikowski Jerzy

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2020

|

nr 2

36--40

2

Badania opływu wybranych profili sond dla potrzeb w metrologii strumieni

Zgolak P.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2017

|

T. 7, nr 4

57--61

PL

W pracy przedstawiono wyniki wizualizacji opływów wybranych profili sond spiętrzających przepływ. Określono częstotliwość odrywania się wirów za sondą. Przeprowadzono szereg badań eksperymentalnych mających na celu określenie oraz analizę zjawisk zachodzących w rozpatrywanym obszarze badawczym. Dzięki wykorzystaniu metody anemometrii obrazowej uzyskano rozkłady prędkości w otoczeniu badanych profili. Sformułowano wnioski natury metrologicznej.

EN

The paper presents results of flow around visualization in selected sensors profiles of the pitot probe. Vortices detachment frequency from the probe was defined. A series of experimental research to identifying and determining analysis the phenomena occurring in the area of research were done. By using Practicle Image Velocimetry methods (PIV) velocity distribution around the analyzed profiles were obtained. Metrological type conclusions were formulated.

3

Method for determining the focal length in a digital non-metric camera

Hlotov V., Hunina A., Yurkiv M.

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2017

|

no. 3

71--81

EN

The authors analysed the methods for determining the focal length in digital cameras (DC) and proposed a method, according to which the control-measuring grid (CMG) is located vertically at a distance from the DC and a photograph of the CMG is made, then the latter (the CMG) is moved along the optical axis of the digital camera to the distance, which is fixed with a micrometre screw and, repeatedly, a series of photographs of the CMG is taken. After that, on the received digital images, the coordinates are measured on the corresponding intersections of the CMG, and subsequently, the focal length for the DC is determined. The a priori estimation of accuracy of determining the focal length for the DC by the proposed method is calculated. For approbation of the method, the focal length in the following cameras was determined: Canon EOS 350D, Canon EOS 450D, Canon EOS 5D.

4

Wykorzystanie konstrukcji urządzenia kontrolującego ruch kamery do opracowania wizualizacji zagrożeń mechanicznych techniką green screen

Terczyński J., Welenc H.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 7

848--849

PL

Artykuł przedstawia proces wykorzystania opracowanej konstrukcji urządzenia prowadzącego kamerę cyfrową przeznaczonego do wykonywania ujęć efektowych do przygotowania wizualizacji zagrożeń mechanicznych w szkołach podstawowych i gimnazjach. W pierwszej kolejności omówiono narzędzia i techniki, z których korzysta się przy wykonywaniu projektu wizualizacji. W dalszej części artykułu opisano realizację procesu powstawania wizualizacji.

EN

This article presents the use of a device for digital camera control in realization of effects shots in multimedia visualizations of hazards in primary and secondary schools. In the first place was made a general overview of tools and techniques used in projects of visualizations. The rest of this article describes the implementation of the process of creating visualizations.

5

Kościół w trzech wymiarach

Łuczak J., Mania M.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2016

|

nr 11

50--52

6

Możliwości zastosowania techniki kosmicznej w szkoleniu spawaczy

Jastrzębski R., Padula G., Cenin M., Yalinkilicli B., Brindel P., Jastrzębska K.

Dozór Techniczny

|

2016

|

z. 2

26--31

PL

W artykule omówiono wykonane dla techniki kosmicznej i wykorzystujące zmysł dotyku interfejsy do połączenia mózgu z komputerem. Urządzenie Elektroftalm za pomocą 300 igieł wibrujących odpowiednio do pikseli kamery cyfrowej na czole niewidomego umożliwiało widzenie. Urządzenie pojechało do Moskwy na wystawę i już nie wróciło do Polski. Urządzenie USPJ poprzez podrażnienie elektryczne opuszków palców pozwalało na wprowadzenie do mózgu pilota obrazu wskaźników zegarowych samolotu. Jak wykazał doktorat Mieczysława Cenina, czas reakcji na zagrożenie był trzy razy szybszy niż w przypadku, gdy pilot obserwował wskaźnik zegarowy z zaznaczonym niebezpiecznym obszarem. Elektronika, do której zasilacz w roku 1975 ważył 30 kg, nie miała większych możliwości niż procesor dzisiejszego telefonu komórkowego. Autorzy proponują wykonanie na podstawie tego przez wiele lat tajnego rozwiązania technicznego stworzenie elektrodotykowych rękawic spawalniczych, które współpracując z maską z komputerowym przetwarzaniem obrazu i systemem pomiarowym spawarki, odciążałyby zmysł wzroku spawacza, a nawet go zastępowały.

EN

The article discusses the tactile brain-computer interfaces developed for cosmic technology. The "Elektroftalm" device helped a blind person's orientation by means of 300 needles vibrating based on the pixel image of the digital camera placed on the person's forehead. This device was sent to Moscow for an exhibition and has been never returned to Poland. The USPJ device was developed to enable forwarding into a pilot 's brain the image of the aircraft dial indicators by electrical stimulation of finger tips. In his doctoral thesis PhD M. Cenin proved that thanks to the USPJ device the emergency response time was 3 times shorter than when the pilot had been observing the dial indicator with the emergency range marked on it In 1975 the electronics (with the power supplies alone exceeding 30 kg) was less capable than a processor of a modern mobile phone. Based on these technical solutions that were kept in secret for many years the authors propose the development of electrotactile welding gloves which would cooperate with the welding helmet with computer image processing and the measuring system of the welding machine thus relieving or even replacing a welder's eyes.

7

Analysis on the dynamic deformations of the images from digital film sequences

Markowski T.

Geodesy and Cartography

|

2015

|

Vol. 64, no. 1

43--64

EN

Image sequences, in particular digital video sequences, are characterised by the features which result in their high potential as measurement data. However, as early as at the stage of visual assessment of digital film images, originating, in particular, from amateur cameras, occurrence of some deformations may be observed, which may highly influence the results of measurements performed using these images; such deformations differ from deformations occurred in the case of static photographic images. It results both, by the method of image recording, using an electronic shutter and interlaced or progressive scanning, as well as the method of file recording and compression. It is worth to notice the systematic nature of such deformations, which highly depend on mutual motions of a camera and recorded objects. The objective of presented research works was to develop the mathematical description of image deformations, as a function of motion parameters. This would allow for adaptation of the camera calibration process to the demands of sequential imaging, as well as for modification of algorithms of measurements using self-calibration, and, as a result, minimisation of deformations. Another objective was to analyse the influence of deformations, typical for digital film images, on the results of measurements performed using these images, by means of series of experiments, which were based on multiple calibration of static and a moving camera, also with the use of a spatial test field. The first part was made by developing formulas based on some geometric relations, using some simplifications. On the stage of experimental research a certain degree of compatibility of experimental results and theoretical assumptions were confirmed.

PL

Zobrazowania sekwencyjne, a w szczególności sekwencje filmowe, posiadają cechy, dzięki którym mogą mieć duży potencjał pomiarowy. Należą do nich między innymi systematyka i stosunkowo duża częstotliwość obrazowania, skutkujące dużą liczbą obserwacji oraz podobieństwem sąsiednich obrazów (co ma znaczenie przy automatyzacji pomiarów), a ponadto zmniejszony wkład pracy operatora kamery, możliwość pozyskiwania i przetwarzania w czasie rzeczywistym oraz ogromna i nadal zwiększająca się dostępność zobrazowań. Jednak już na etapie oceny wzrokowej cyfrowych zobrazowań filmowych, zwłaszcza pochodzących z kamer określanych powszechnie jako amatorskie, zauważyć można występowanie pewnych zniekształceń, które mogą mieć znaczący wpływ na wyniki pomiarów. Jest to spowodowane zarówno sposobem rejestracji, z wykorzystaniem migawki elektronicznej i przeplotowego lub progresywnego skanowania, jak i metodami zapisu i kompresji plików. Warto zauważyć, iż są to w dużym stopniu deformacje systematyczne, uzależnione od wzajemnego ruchu kamery i badanego obiektu. Celem opisanych w artykule badań była próba opisu, typowych dla cyfrowych zobrazowań filmowych, zniekształceń dynamicznych, w funkcji parametrów ruchu kamery względem obiektu, jak również próba zbadania rozkładu deformacji poprzez wykonane w odpowiedni sposób wielokrotne kalibracje kamery, w celu porównania otrzymanych wartości z rozważaniami teoretycznymi. Pierwsza część została wykonana, poprzez wyprowadzenie w oparciu o relacje geometryczne, wzorów, opisujących deformacje dynamiczne obrazu, w funkcji współrzędnych tłowych, prędkości liniowej lub kątowej, czasu rejestracji pojedynczej linii obrazu oraz odległości obrazowej i odległości kamery od obiektu. Część druga, eksperymentalna, obejmowała z kolei analizy rozkładu zniekształceń dynamicznych dla kilku przykładowych sekwencji, zarejestrowanych w trakcie obrotów kamery wokół poszczególnych osi układu współrzędnych. Analizując wyniki eksperymentów, potwierdzono pewną zgodność występujących rzeczywistych zniekształceń z przewidywaniami, które pojawiły się na etapie rozważań teoretycznych. Niestety nie udało się przeprowadzić konkretnych analiz liczbowych, ponieważ na tym etapie nie opracowano jeszcze metody wyznaczenia czasu rejestracji pojedynczej linii obrazu, co uniemożliwiło oszacowanie wartości teoretycznych deformacji.

8

Ocena możliwości inwentaryzacji wybranych elementów infrastruktury kolejowej na podstawie wielospektralnych danych obrazowych pozyskanych z pułapu bezzałogowego statku latającego

Dąbrowski R., Jenerowicz A.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

2973--2981

PL

W ostatnim czasie zaobserwować można znaczący wzrost dostępności na rynku lekkich bezzałogowych statków latających (BSL) wykonanych w konwencji wiropłatu. Ze względu na swoje parametry techniczne oraz wyposażenie statki te poruszają się w przestrzeni najczęściej na relatywnie „niskim” pułapie oraz względnie niewielkich odległościach od operatora. Na pokładzie takich BSL-i montowane są instrumenty obrazujące, którymi najczęściej są cyfrowe kamery typu kadrowego, które umożliwiają pozyskiwanie wysokorozdzielczych obrazów lub ich sekwencji. Poza standardowymi aparatami pozyskującymi w zakresie widzialnym możliwe jest posadowienie na pokładzie innego rodzaju sensorów np. kamer wielospektralnych czy sensora LIDAR. Pozyskiwane dane posiadają szerokie spektrum zastosowań np. w rolnictwie, leśnictwie, zarządzaniu kryzysowym etc. Jednym z potencjalnych obszarów w których możliwe jest zastosowanie obrazów pozyskanych z BSL jest szeroko rozumiana inwentaryzacja obiektów kolejowych (techniczna jak również przyrodnicza). W artykule przedstawiona jest ocena możliwości zastosowania obrazów pozyskanych z BSL w szerokorozumianej inwentaryzacji wybranych elementów infrastruktury kolejowej. Na przykładzie danych obrazowych pozyskanych kamerą RGB oraz kamerą wielospektralną z pokładu BSL pokazano możliwości przeprowadzenia identyfikacji oraz pomiaru ilościowo – jakościowego wybranych obiektów infrastruktury kolejowej

EN

Recently it can be observed a significant increase in the availabilityof light unmanned aerial vehicles (UAV) made in the convention of rotary- wing aircraft. Due to their technical parameters and accessories, these aircraft are mostly flying on relatively "low" altitude and in quite close range from their operator. On board of such UAVs are mounted mostly imaging sensors like frame cameras which enable to obtain high resolution data, i.e. images or sequences of images. In addition to normal cameras working in visible range, it is possible to install on UAVs other sensors like multispectral cameras or LIDAR sensors. Data acquired with such sensors have a wide range of applications, i.e. in agriculture, forestry, crisis management, etc. One of the potential areas in which it is possible to apply image data acquired from the UAV is widely understood inventory of railway facilities (technical as well as natural environment). This paper presents the possibility of usage of image data obtained from UAV for inventory of chosen elements of railway infrastructure. Relaying on image data acquired with RGB camera and a multispectral camera from the deck of UAV, it had been shown the feasibility of identification and quantitative – qualitative measurements of selected elements of the railway infrastructure.

9

Wykorzystanie pakietu Photomodeler oraz środowiska Matlab, do badania parametrów ruchu obiektów na podstawie obrazów sekwencyjnych

Markowski T.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. Spec.

85--96

PL

Tematem artykułu jest badanie parametrów ruchu obiektów na podstawie monokularnych zobrazowań sekwencyjnych. Zaproponowany algorytm został oparty na wykorzystaniu do pomiarów fotogrametrycznych oraz ich wyrównania standardowego oprogramowania fotogrametrycznego - pakietu PhotoModeler Scanner oraz do późniejszych obliczeń - używanego powszechnie środowiska obliczeniowego - pakietu Matlab. W opisywanych eksperymentach rejestracje ruchu, w postaci filmów i sekwencji zdjęć wykonano przy użyciu kamer JVC GZ-HD5 oraz Nikon D5000. W przypadku filmów, poszczególne klatki wyodrębniono w postaci osobnych plików graficznych z zastosowaniem czterech różnych programów. Następnie, używając pakietu PhotoModeler, wykonano pomiary automatyczne na (naniesionych przed rejestracją na obiekty i otoczenie) znakach kodowanych oraz wyrównanie metodą niezależnych wiązek. Kolejnym etapem były obliczenia realizowane przy użyciu pakietu Matlab. Algorytm przewidywał trzy typy wyznaczeń - ruch kamery względem otoczenia, obiektu względem kamery i obiektu względem otoczenia. W przypadku dwóch z nich konieczna była zmiana układu odniesienia, którą zrealizowano poprzez odpowiednie transformacje współrzędnych. Ostatnim etapem było wyznaczenie parametrów ruchu z użyciem uśrednionej częstotliwości obrazowania. Algorytm przetestowano, wykonując szereg wyznaczeń parametrów ruchu dla różnych obiektów. Badania wykazały bardzo duże zróżnicowanie dokładności, spowodowane szeregiem różnych czynników, jak również umożliwiły ocenę możliwości i ograniczeń opracowanej metody wyznaczeń.

EN

Analysis of objects movement parameters is the area of interest of scientists representing many disciplines. Technological progress provides improvement of research methods. One of them is photogrammetry, and more specifically, close-range image sequences processing. Much research on different approaches to this issue are conducted all over the world. Proposed solution is to carry out photogrammetric measurements using one of the standard programs for close-range objects 3D modeling – PhotoModeler software and their mathematical processing using popular computing environment – Matlab software. Application of existing software's functionality, in many cases seems to be less costly than development and then implementation of specialized measuring and computing applications, dedicated to analysis of movement parameters. Considered solution is based primarily on the appropriate transformations of the frame of reference with respect to which the movement takes place. Automatic coded targets measurements and bundle adjustment, carried out using PhotoModeler software, were used in the research. In order to calculate objects movements parameters, there were further repeated isometric coordinates transformations, numerical differentiation in method of difference quotient and orientation by iterative tabulation with intervals narrowing additionally applied by building own Matlab environment functions. A number of experiments were performed using registration in the form of films from JVC GZ-HD5 digital video camera and films and series of photographs from Nikon D5000 digital photographic camera. Accomplished experiments covered different objects of movement parameters analysis and also distinct movement types. There were also three different versions of established frame of reference - movement of the camera in relation to surroundings, movement of the object in relation to the camera and movement of the object in relation to surrounding. Carried out research revealed that there is a very large variation of the computed objects movement parameters accuracies. As the main sources of errors there can be distinguished some problems with identification and measurements of targets, errors in interior and exterior orientations and also the lowering of speed and acceleration accuracies by low time data accuracies. Therefore, positive and negative aspects of applying the discussed method, as well as its limitations and suggestions for possible ways of implementation have been noticed.

10

Systemy do pomiaru skrajni kolejowej - przegląd i tendencje rozwojowe

Mikrut S., Pyka K., Tokarczyk R.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 23

291--300

PL

Pomiar skrajni budowli linii kolejowej jest zagadnieniem bardzo praktycznym, realizowanym na całym świecie przy pomocy różnych systemów pomiarowych. Pomiar ten ma na celu głównie określenie granic przestrzeni, jakich nie może przekroczyć żaden obiekt (np. budynek), znajdujący się przy torze. W niniejszym artykule dokonano przeglądu wybranych, istniejących systemów pomiarowych służących do określenia skrajni budowli. Aktualnie pracujące systemy oparte są głównie na trzech grupach metod: fotogrametrycznej – wykorzystującej parę zdjęć, metodzie profili świetlnych zadawanych światłem lasera i rejestrowanych przez szybką kamerę cyfrową oraz metodzie bazującej na pomiarze dalmierzem laserowym lub skanerem laserowym. W systemach najbardziej zaawansowanych łączy się powyższe metody pomiarowe. W opracowaniu wykazano wady i zalety poszczególnych systemów oraz dokonano podsumowania technologicznego wykorzystanych urządzeń pomiarowych. Jak wynika z przeprowadzonych badań literaturowych, aktualnie w przypadku systemów dedykowanych diagnostyce skrajni dominują najczęściej rozwiązania oparte na skanerach laserowych, pozyskujących dane w postaci profili rejestrowanych prostopadle do kierunku jazdy, wsparte ewentualnie systemami wizyjnymi. Natomiast w przypadku uniwersalnych mobilnych systemów widać wyraźną dominację wspólnych konfiguracji skanerów laserowych I kamer cyfrowych wspartych rejestracją INS/GNNS. W tych systemach pomiar obiektów jest odniesiony do globalnego układu współrzędnych, a następnie, po detekcji główek szyn, odbywa się transformacja do układu osi toru. Wstępna analiza prowadzi do wniosku, że dokładność pomiaru skrajni jest wyższa dla systemów specjalistycznych niż dla uniwersalnych.

EN

Measuring of railway structure clearances is a very practical issue, and the operation itself is performed all over the world using various measuring systems. The measurement is aimed chiefly at determining the limits of space that no structure (e.g. a building) located close to the railway track may cross. This paper provides a review of measurement systems used to determine clearance limits of railway buildings. Systems currently in use are based mainly on three groups of measuring methods: the photogrammetric method, which employs a pair of images, the method of light profiles, which are applied by the laser light and recorded by means of a high-speed digital camera, and the method based on laser radar or laser scanner (lidar) measurements. Those most advanced systems combine the above-referenced measurement methods. The paper demonstrates flaws and advantages of particular systems and provides a technological summary of measuring equipment utilized in them. It results from literature queries performed that presently, in the case of systems dedicated to railway clearance diagnostics, these are solutions based on laser scanners, which dominate most often, and which acquire data in the form of crosswise profiles that are recorded perpendicularly to the direction of travel, supported possibly by vision systems. On the other hand, in the case of universal mobile systems, one can notice a distinct domination of joint configurations of laser scanners and digital cameras, supported by INS/GNNS recording. In those systems the measurement of structures is referred to the global system of co-ordinates, and later, upon the detection of rail heads, a transformation to the rail axis arrangement takes place. The preliminary analysis leads to a conclusion that the accuracy of rail clearance measurement is higher in the case of specialised systems as compared to universal ones.

11

Sensory wizyjne stosowane w systemach do pomiaru skrajni kolejowej i analiza metod ich doboru

Tokarczyk R., Kohut P., Kolecki J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 23

429--440

PL

Cechy charakterystyczne systemów wizyjnych stosowanych dla potrzeb pomiaru skrajni można podzielić na trzy grupy: opisujące geometrię odwzorowania, radiometrię i specyfikację techniczną kamery. Geometrię odwzorowania wyznacza się w procesie kalibracji kamery, która dostarcza takich parametrów jak położenie środka rzutów w stosunku do układu obrazu oraz współczynniki funkcji aproksymującej błędy obiektywu i nośnika obrazu. Badanie radiometrii zwykle obejmuje wyznaczenie rozdzielczości układu obiektyw-nośnik obrazu, ostrości i kontrastu (funkcja MTF lub SFR, gamma), zakresu tonalnego, szumu, odwzorowania kolorów. Pozyskiwanie obrazów charakteryzują takie czynniki jak częstotliwość akwizycji oraz przepustowość. Porównane zostaną różne przewodowe i bezprzewodowe technologie interfejsów współczesnych kamer, m.in.: GiGE, CameraLink, USB, FireWire, (decydujące o przepustowości, topologii, wymaganiach co do długości kabli, obciążeniu procesora, czy dopuszczalnej ilość urządzeń akwizycji, itp.). W ramach prowadzonych badań przetestowano kilka reprezentatywnych dla zagadnienia pomiarowego kamer cyfrowych o różnych technologiach interfejsów i wyposażonych w różne obiektywy. W artykule zaprezentowano wyniki kalibracji i testów radiometrycznych wybranych modeli kamer. Wielowariantowa kalibracja geometryczna pozwoliła na zbadanie postawionych problemów: − jaki jest poziom błędów obrazowania przy zastosowaniu różnych obiektywów, − czy można w procesie redukcji błędów obiektywu uwzględniać tylko dystorsję radialną i do ilu czynników wielomianu tej dystorsji wystarczy się ograniczyć, − jakie są błędy szczątkowe obrazu po usunięciu ich optymalnym wielomianem aproksymującym. Badanie radiometrii zdjęć przeprowadzono z użyciem testu IT8, SFR Plus i oprogramowania firmy Imatest. Skupiono się przede wszystkim na najistotniejszych dla obrazowania na potrzeby pomiaru skrajni cechach: ostrości i kontraście, zakresie tonalnym i odwzorowaniu barw. W wyniku badań określono zestaw cech istotnych dla optymalnego wyboru systemu wizyjnego.

EN

The characteristics of imagine systems used in railway clearance measurements can be divided into three groups: geometry of projection, radiometric quality and technical specifications. The geometry of image acquisition is determined in the camera calibration procedure. The interior orientation parameters of camera and distortion model parameters of a lens as well as an imaging sensor are estimated using special test-fields. The radiometric calibration and testing often involves the determination of the imaging system resolution, sharpness and contrast characteristics (MTF or SFR functions and gamma), dynamic range, noise and color projection accuracy. The process of image acquisition can be characterized by frequency and baud rate. The subsequent, widely used wire and wireless communication interfaces of currently used cameras are going to be compared: GiGE, CameraLink, USB, FireWire. The short deprecation of influence of applied interface on the baud rate, systems topology, wire lengths, processor load and the maximum number of connected imagine devices will be given. Within the conducted researches the few appropriate for the railway measurements cameras were tested. The examined cameras have various communication interfaces and were used with various lenses. The results of geometric calibration and radiometric testing will be given. The multi-variant camera calibration allowed to address the following problems: − what we can say about the quantitative characteristics of imagine errors depending on the lens used, − is the modeling of the radial distortion only sufficient and how many coefficients should be applied, − how big are the remaining residuals after applying the systematic image error corrections. The radiometric investigations was conducted using the IT8 and SFR Plus tests. The Imatest software was used. The most important features for the railway clearance measurements were examined, i.e. sharpness, contrast, dynamic range and color projection quality. As a result of conducted researches the set of important for the choice of imaging system features was determined.

12

Kamera cyfrowa zintegrowana z reprogramowalnym systemem przetwarzania obrazów

Mik Ł., Gorgoń M.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2009

|

T. 13, z. 3/1

921-929

PL

W artykule przedstawiono konstrukcję kamery cyfrowej zbudowanej z wykorzystaniem układu FPGA serii Spartan-3. W kompaktowej obudowie został zintegrowany system akwizycji i przetwarzania obrazów pracujący z szybkością 5 ramek na sekundę. Kamera umożliwia efektywne wykorzystanie zasobów układu FPGA do implementacji algorytmów przetwarzania obrazów.

EN

In the paper an architecture of digital camera based on Spartan-3 FPGA device is presented. Acquisition and image processing systems have been integrated in a compact case. The camera is able to process 5 frames per second. Image processing algorithms are effectively executed in FPGA resources.

13

Digital cinema diagnostic system based on spectral analysis and artificial intelligence methods

Yavlensky A., Belousov A., Rogozinsky G., Volkov A.

Diagnostyka

|

2008

|

nr 3(47)

75-77

EN

In this paper digital cinema diagnostic complex is described. Its working algorithms are based on wavelet preprocessing, statistic analysis and neural network classification. Considered methods were practically incarnated using modern systems of computer modeling.

14

Techniczne, organizacyjne i ekonomiczne uwarunkowania wprowadzenia lotniczej kamery cyfrowej do produkcji

Kurczyński Z.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

Vol. 17b

437--450

PL

Wejście kamer cyfrowych do produkcji stało sie faktem. Nadal jednak to przejście jest dla firm wyzwaniem nie tylko finansowym, ale równie_ technicznym i organizacyjnym. Referat jest przeglądem ostatnich doniesień na ten temat. W przypadku kamer kadrowych, dla zwiększenia ich rozdzielczości, zdjęcia w zakresie panchromatycznym wykonuje sie 4 głowicami optycznymi (czterema sprzężonymi kamerami). Oceniając właściwości pomiarowe kadrowej kamery cyfrowej należy zwrócić uwagę na prostokątny kształt kadru, krótsza jego strona jest zwrócona w kierunku lotu. Oznacza to zwiększony zasięg poprzeczny zdjęć ale i mniejszy stosunek bazowy w porównaniu z kamerami tradycyjnymi, skutkujący gorsza wyznaczalnością wysokości. Dość bogate już doświadczenie opracowania bloków aerotriangulacji pokazuje, że osiągniecie dokładności na poziomie wyższym niż 2÷3 μm napotyka na trudności. Analiza szczątkowych błędów w obrębie pojedynczego zdjęcia wykazuje pozostałość systematycznych deformacji spowodowanych błędami dopasowania poszczególnych składowych zdjęcia (4 dla kamery DMC i 9 dla kamery UltraCAM-D). Szczątkowe błędy zdjęć można wyeliminować poprzez włączenie do procesu aerotriangulacji parametrów dodatkowych (tzw. samokalibracja), różnych dla kamer DMC i UltraCAM-D. Badania jednoznacznie dowodzą, że przestrzenna zdolność rozdzielcza zdjęć wykonanych kamerami cyfrowymi jest około 1,5-2 razy wyższa od zdjęć analogowych skanowanych z pikselem 15 μm.

EN

The introduction of digital cameras into production environment become a fact, but for companies, to switch over to digital camera is still not only the financial but also technical and organisational challenge. In case of frame cameras, for the resolution improvement, photos in panchromatic range are taken by 4 optical heads (4 coupled cameras). While assessing the measurement capabilities of digital frame cameras, attention should be drawn to the rectangular shape of a virtual image, with shorter side oriented in flight direction. That means greater coverage, but smaller base to high ratio in comparison to analog cameras, leading to worse high measurement capabilities. Broad experiences in aerotriangulation show that it is difficult to achieve accuracy above 2÷3 μm. An analysis of residuals within a single photo proves indicates systematic deformations caused by the disagreement between the components of a virtual image (4 for DMC camera and 9 for UltraCAM-D camera). This residuals can be removed by introducing in the aerotriangulation adjustment so called “additional parameters”, individual for DMC and UltraCAM-D. Investigation of spatial resolution clearly shows that the resolution of digital pictures is 1.5-2 times higher than that of the analog ones scanned with 15 μm pixel.

15

Prototypowy system stereowizyjny typu Machine Vision –działanie i dokładność

Rzeszotarski D., Sawicki P., Ostrowski B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

Vol. 17b

717--727

PL

W pracy przedstawiono istotę działania i wstępna ocenę dokładności prototypowego cyfrowego systemu stereowizyjnego, który stanowi podstawę konstrukcji urządzenia wspomagającego osobę niewidoma w percepcji otoczenia (projekt badawczy realizowany w Instytucie Elektroniki Politechniki Łódzkiej). W prototypowej wersji systemu zastosowano 2 kolorowe kamery cyfrowe Flea® firmy Point Grey (rozdzielczość 1024×768, interfejs IEEE 1394), wyposażone w obiektywy Ernitec f = 3.5 mm. Kalibracja kamer została przeprowadzona za pomocą programu wspomaganego biblioteką OpenCV (Intel® Open Source Computer Vision Library). Proces automatycznego wyznaczenia gęstej mapy dysparycji (mapy paralaks podłu_nych) został wsparty algorytmem dopasowującym obszary (winx×winy - okno korelacji). Zastosowana miara podobieństwa jest suma wartości bezwzględnych różnic SAD (Sum of Absolute Differences), obliczana technika „przesuwanych okien” (sliding window). Poszukiwanie wiarygodnych minimów miary SAD jest wykonywane w czterech krokach przez znalezienie minimum globalnego SADmin oraz trzech najmniejszych wartości SAD1 < SAD2 < SAD3. Za pomocą mapy dysparycji i parametrów orientacji zewnętrznej modelu (macierze przekształcenia MR , ML) wyznaczane są współrzędne 3D sceny. Algorytm segmentacji sceny 3D realizuje w trybie iteracyjnym detekcje płaszczyzn oraz obiektów „przeszkód”. Procedura akwizycji obrazów cyfrowych, generowanie mapy dysparycji i segmentacji zostały zaimplementowane na platformie procesora sygnałowego DSP (Digital Signal Processor). Ocenę dokładności systemu wykonano na podstawie stereopar zdjęć cyfrowych (baza zdjęć B = 80.75 mm) dwóch przestrzennych pól testowych. Współrzędne 3D punktów zostały wyznaczone na podstawie wygenerowanej gęstej mapy dysparycji (okno korelacji wyniosło 25×25pikseli). Algorytm dysparycji wykrył średnio ca 72 % sygnalizowanych punktów kontrolnych. Średnia odchyłka kwadratowa dla współrzędnych 3D w układzie współrzędnych systemu stereowizyjnego wyniosła _XYZ = ±39.6 mm (test 1) oraz _XYZ = ±124.1 mm (test 2). Średnia odchyłka kwadratowa dla współrzędnych X, Y, Z po transformacji 3D do układu obiektu wyniosła _XYZ = ±72 mm (test 1) oraz _XYZ = ±74 mm (test 2).

EN

The prototype of digital stereovision system is presented along with its procedures, main parts and its accuracy evaluation. The presented system is a prototype for vision module in electronic travel aid device for the blind, being designed and developed in Institute of Electronics in Technical University of Lodz. The system consists of two Flea type Point Grey digital cameras (resolution of 1024×768, IEEE 1394 interface) and Ernitec f = 3.5 mm objective). The cameras calibration was performed by means of the software using OpenCV library (Intel® Open Source Computer Vision Library). The process of automatic computation of dense disparity maps was performed by the stereo matching local algorithm (with correlation window of a given size). The measure of similarity is defined as a sum of absolute differences (SAD) between pixels form windows surrounding the compared pixels. The SAD values are calculated with the use of sliding window method in order to obtain real time speed of dense disparity maps computation. The procedure of finding rob ust minimum SAD values consists of four steps: searching for global minimum value SADmin and three other smallest values SAD1 < SAD2 < SAD3. The 3D scene coordinates are calculated by means of disparity map values and model exterior orientation parameters (transformation matrices MR , ML). 3D scene segmentation algorithm detects planes and surrounding objects, obstacles. The digital images acquisition, disparity and segmentation map generation are implemented on the DSP (Digital Signal Processor) platform. The accuracy of the system is evaluated by analysing stereo pairs of digital pictures of two different 3D test fields. The base line of stereoscopic set of cameras used in the system was B = 80.75 mm. 3D coordinates were computed by means of dense disparity map values (search window of the matching algorithm was of the size 25×25 pixels) The average effectiveness of signalised check points detection by disparity algorithm was 72 %. RMSE for 3D object coordinates in the stereovision system was _XYZ = ±39.6 mm (test 1) and _ XYZ = ±124.1 mm (test 2). RMSE for X,Y,Z coordinates after 3D transformation into the object coordinates system was _XYZ = ±72 mm (test 1) and _XYZ = ±74 mm (test 2).

16

Wykonywanie naziemnych zdjęć cyfrowych o ściśle określonej orientacji

Bernasik J., Mikrut S.

Geodezja / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2006

|

T. 12, z. 2/1

87-93

PL

Wykonywanie zdjęć naziemnych o precyzyjnie znanych (na poziomie dokładnościowym teodolitu) elementach orientacji zewnętrznej, to rzadko wykorzystywana szansa terrofotogrametrii. Zazwyczaj wykorzystuje się punkty kontrolne, aby podwyższyć dokładność opracowania zdjęć o orientacji znanej nie dość precyzyjnie. Szczególnie utrudnione jest to - z pozoru - w przypadku zdjęć wykonywanych niemetrycznymi aparatami fotograficznymi. Rozwiązanie opracowane przez autorów pod kątem przyszłego wykorzystania do pomiarów anomalii kształtu wysmukłych budowli - zostało oparte o prototypowe urządzenie umożliwiające instalowanie kamery KODAK DCS 760 na teodolicie Theo 010. W opracowaniu przedstawiono wyniki badań, które pozwoliły ocenić dokładnościowo poziom orientacji zdjęć. Opisane rozwiązanie stwarza fotogrametrii cyfrowej bliskiego zasięgu nową szansę, rozszerzając wachlarz uzasadnionych ekonomicznie zastosowań tej metody w inżynierii i budownictwie. Zastosowanie autorskich algorytmów detekcji cech na obrazie cyfrowym, pozwoli na analizę i pomiar z podpiskelową dokładnością. Umożliwi to dokładne określenie współrzędnych terenowych mierzonych punktów.

EN

Taking surface images of precisely known (at the level of a theodolithe accuracy) elements of external orientation makes a rarely taken chance in terrestrial photogrammetry. Usually control points are used to increase the accuracy of the processing images when the orientation is not enough precisely known. It is particularly difficult - apparently - in case of photographs taken with non-metric cameras. The solution solved by the authors in the measurements of shape anomalies of slender buildings was based on a prototype instrument allowing the installation of a KODAK DCS 760 camera on a Theo 010 theodolithe. In the paper the authors present the results of studies enabling them to assess the accuracy of the orientation level of pictures. The described solution makes a new chance for the digital photogrammetry of a close-to-zero distance by widening the range of economically justified applications of this method in engineering and construction. The application of author's algorithms of the detection of features in a digital image allowed the analysis and measurement with a sub-pixel accuracy. This enables an accurate definition of the terrain co-ordinates of the measured points (elements).

17

Współczesne cyfrowe sensory wizyjne w fotogrametrii bliskiego zasięgu

Sawicki P.

Geodezja / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2006

|

T. 12, z. 2/1

397-406

PL

W fotogrametrii bliskiego zasięgu w ostatnich kilkunastu latach dominuje cyfrowa rejestracja obrazów za pomocą optyczno-elektronicznych systemów. Cyfrowe sensory zobrazowania są podstawowym elementem hardware'u fotogrametrycznych systemów pomiarowych 3D typu on-line i off-line. W pracy wykonano klasyfikację optycznych sensorów cyfrowych. Scharakteryzowano parametry techniczne i porównano cechy sensorów "solid state" typu CCD i CMOS. Omówiono różne typy wizyjnych sensorów cyfrowych, które są stosowane w aplikacjach bliskiego zasięgu - cyfrowe kamery wideo CCD, konstrukcje "still video", kamery wysokorozdzielcze, kamery z systemem skanowania, kamery panoramiczne, szybkie kamery cyfrowe. Przedstawiono analizę aktualnego potencjału fotogrametrycznych cyfrowych sensorów wizyjnych stosowanych w bliskim zasięgu oraz sformułowano tendencje ich rozwoju.

EN

Digital images acquisition using optoelectronical systems has been predominant in close range photogrammetry for a dozen years. Digital imaging sensors are the basic hardware element of on-line and off-line photogrammetric 3D measurement systems. The classification of optical digital sensors is presented in the paper. The technical parameters of solid state sensors of CCD and CMOS type were determined and the characteristics were compared. Various types of optical digital sensors - digital video cameras, still video cameras, high-resolution digital cameras, scanning cameras, panorama cameras and high-speed cameras - used in close range applications are discussed. An analysis of the current potential of photogrammetric close range digital imaging sensors and its future development is formulated.

18

Kamera cyfrowa Leica ADS40, skaner laserowy Leica ALS50 – doświadczenia produkcyjne

Boczar S., Dąbrowski R., Fedorowicz-Jackowski W., Zych J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

41--51

PL

Ostatnie dwie dekady to era rewolucji w fotogrametrii. Począwszy od skanerów fotogrametrycznych poprzez zautomatyzowane i coraz szybsze cyfrowe stacje robocze, obecnie jesteśmy świadkami implementacji kamer cyfrowych o rozdzielczości podobnej lub większej niż kamery analogowe. Ostatni krok przejścia od technik analogowych do cyfrowych można dziś uznać za dokonany. Czołowi producenci kamer lotniczych obrali różne podejścia do zagadnienia cyfrowego obrazowania. Obecnie możemy wyróżnić dwie zasadnicze idee konstrukcji cyfrowych kamer lotniczych: liniową - konstrukcyjnie zbliżona do sensorów satelitarnych, jak np. QuickBird lub powierzchniową - konstrukcyjnie podobna do kamer analogowych, co nie wymaga zasadniczej zmiany oprogramowania. Jedną z ciekawszych konstrukcji kamer dostępnych na rynku oferuje obecnie firma Leica Geosystems. Kamera Leica ADS40 jest skanerem linijkowym, obrazującym powierzchnię ziemi w 8 kanałach spektralnych (2 panchromatyczne, 2 czerwone, 2 zielone, niebieski i podczerwień), w trzech kierunkach (wstecz, nadirowo, w przód). Pozyskane obrazy umożliwiają generowanie kompozycji w barwach naturalnych i w podczerwieni. Kanały panchromatyczne rejestrowane są z wychyleniem sensora wstecz i w przód umożliwiając automatyczne lub manualne pozyskiwanie i edycję lub weryfikację informacji wysokościowej. Wszystkie kanały mają równą rozdzielczość – po 12 000 elementów w każdej linii. Dzięki temu wszystkie zobrazowania są równie szczegółowe, co eliminuje potrzebę stosowania metody wyostrzania (pan-sharpening) obrazów wielospektralnych, często konieczna w przypadku kamer z matrycą powierzchniową. Leica ADS40 jest jedną z najlepiej sprzedających się fotogrametrycznych 'kamer' cyfrowych. Do dziś sprzedano ponad 50 egzemplarzy ADS40. W nowoczesnej fotogrametrii coraz powszechniejsze staje się zastosowanie skanerów laserowych LIDAR. Firma Leica Geosystems również w tym segmencie oferuje narzędzie: skaner laserowy Leica ALS50 rejestrujący nawet do 4 odbić wiązki laserowej. Wielokrotność odbić wiązki pozwala na otrzymanie precyzyjnych modeli wysokościowych. Dzięki filtracji pozyskanych z ALS50 danych możliwe jest wygenerowanie np. numerycznego modelu terenu (NMT) i numerycznego model powierzchni terenu (NMPT). Jednoczesne zastosowanie kamery Leica ADS40 i skanera laserowego Leica ALS50 zapewnia otrzymanie unikalnego zestawu zobrazowań i złożonej informacji wysokościowej. W artykule przedstawiono doświadczenia produkcyjne firmy GEOSYSTEMS Polska sp. z o.o. uzyskane w trakcie realizacji projektu z zastosowaniem skanera Leica ALS50 i kamery Leica ADS40. Przedstawiono cały cykl produkcyjny zrealizowany w środowisku Leica Photogrammetry Suite (LPS). W artykule zamieszczono fragmenty produktów końcowych: różne rodzaje ortofotomap i numerycznych modeli wysokości. Projekt zrealizowany przez GEOSYSTEMS Polska sp. z o.o. był pierwszym projektem w Polsce, w którym jednocześnie wykorzystano obydwa urządzenia firmy Leica Geosystems.

EN

In the last two decades, photogrammetry has undergone a digital revolution. Photogrammetric scanners and digital workstations have greatly advanced image processing. The development of airborne digital cameras in recent years has brought image quality to levels comparable, or sometimes better than, that obtained with analog cameras. The leading manufacturers’ digital imaging systems have sided with two opposing approaches to airborne image capturing: linear sensor, similar to satellite pushbroom sensor, e.g. the one used by the QuickBird satellite, and frame sensor, which eases the software-related transition from analog to digital image capturing. Leica Geosystems has used the linear sensor approach to develop one of the most interesting cameras available on the market today – the Leica ADS40 (Airborne Digital Scanner). The camera acquires images simultaneously in 3 directions (backward, nadir, forward) and in 8 spectral bands (2 panchromatic, 2 red, 2 green, blue and near infrared). This allows for later generation of various types of orthophotomaps: panchromatic, RGB or FCIR (with near infrared band). Panchromatic bands are acquired with backward and forward looking angles. Panchromatic images may be used for DEM/DTM production or verification. All spectral bands have the same resolution – 12 000 pixels per line which eliminates the use of pan sharpening methods commonly applied in digital frame cameras. Leica ADS40 and Leica ALS50 (Airborne Laser Scanner) can be used simultaneously to obtain a unique dataset: complex imagery set and fast and accurate elevation information. Leica ADS40 is already one of the best selling airborne digital sensors. Leica Geosystems have sold over 50 ADS40 cameras worldwide. In modern photogrammetry, laser scanning (LIDAR) is becoming more common. For such applications, Leica Geosystems offers the Leica ALS50 Airborne Laser Scanner. ALS50 allows users to register up to 4 reflections of a laser bundle. Multiple reflection processing gives a unique opportunity to work out various types of elevation models. After filtering the ALS50 data, it is possible to produce accurate DTMs and DEMs. This paper presents the workshop experience Geosystems Polska sp. z o.o. has gathered while processing data produced by Leica ADS40 and Leica ALS50 cameras. The data was captured by TerraDigital GmBH during a photogrammetric flight over Wroclaw for Geosystems Polska sp. z o.o. Both Leica ADS40 and Leica ALS50 were used during the flight. All processing steps using the Leica Photogrammetry Suite (LPS) software environment are shortly presented. There are also a few examples of the final products, i.e. orthophotos, various Digital Elevation Models. The project involving simultaneous use of both Leica ADS40 and Leica ALS50 cameras was the first such undertaking in Poland.

19

Trendy rozwoju systemów obrazowania powierzchni Ziemi

Kurczyński Z.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 3

59-71

EN

For decades, photogrammetric studies were based on traditional aerial photos. Parallel to this "measurement" course, in the last decades "interpretation" course of photogrammetry developed taking advantage mostly of images of low and medium spatial resolution acquired in optical range viksible and infrared) from the satellite level. Both courses developed quite independent. The situation has rapidly changed in recent years. This is due to appearance of new possibilities of imaging the Earth: aerial digital cameras and satellite system with very high resolution, with a cartographic potential comparable to that of small scale aerial photos. Thus, possibilities of imaging from aerial level and from satellite level became much closer in technical terms. This situation gave rise to vivid discussions in geoinformation community on the future of traditional aerial cameras and prospects of replacing them by digital cameras. With appearance and expected development of satellite imaging with very high resolution, development prospects from aerial level raise doubts. Various opinions on these problems and various scenarios of their development appear. This variety of opinion is characteristic and it is additionally complicated by appearance of new technical sources of imaging: aerial laser scanning, imaging in microwave range, including radar interpherometry (InSAR), and extensive plans of imaging from unmanned air ships operating on high aerial levels. In the paper, an attempt was made to evaluate mutual competitiveness and complanarity of various technical means of Earth surface imaging and to compare their potential with the present and planned need for image data feeding spatial information systems. Current trends and development prospects for these means in the coming years were presented. Perspectives of development of satellite Earth imaging systems and their relations with development of aerial level imaging were more extensively discussed. Finally, the present state of Polands surface imaging and coverage with related products were presented within the context of creating national spatial information infrastructure.

20

Synergia systemów obrazowania powierzchni ziemi

Kurczyński Z.

Geoinformatica Polonica

|

2005

|

T. 7

75-99

PL

Opracowania fotogrametryczne przez dziesięciolecia bazowały na tradycyjnych zdjęciach lotniczych. Sytuacja ta ulega gwałtownej zmianie w ostatnich latach. Staje się tak za sprawą pojawienia się nowych technicznych środków obrazowania Ziemi, a mianowicie lotniczych kamer cyfrowych oraz wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych, o potencjale kartograficznym porównywalnym z potencjałem drobnoskalowych zdjęć lotniczych. Nastąpiło więc zbliżenie - pod względem technicznym - możliwości obrazowania z pułapu lotniczego i satelitarnego. W opracowaniu zaproponowano system pojęć oraz wskaźników ilościowych dla oceny potencjału kartograficznego wieloźródłowych danych, tj. tradycyjnych zdjęć lotniczych, obrazów cyfrowych pozyskiwanych lotniczymi kamerami cyfrowymi oraz obrazów satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości. Umożliwiło to porównanie danych wieloźródłowych oraz dało podstawę oceny przydatności konkretnych zdjęć i obrazów dla realizacji postawionych zadań pomiarowych. Podjęta w pracy problematyka ma praktyczne odniesienie do obecnych uwarunkowań rozwoju krajowych systemów GIS oraz ich dalszych perspektyw.

EN

For a long time, photogrammetric projects were based on conventional aerial photographs. This situation has been rapidly changed recently. This results from development of new Earth surface imaging systems, including aerial digital cameras and high resolution satellite images, which cartographic potential is comparable with small scale aerial photographs. Thus, from the technical point of view, imaging possibilities from satellite platforms are approaching those of aerial ones. The discussed publication proposes a system of terms and quantitative indices which can be used for evaluation of the cartographic potential of multi-source data, i.e. conventional aerial photographs, digital images acquired with aerial digital cameras and very high resolution satellite images. This allowed for comparing various systems and became the basis for evaluation of the usefulness of particular photographs and images for implementation of specified measurement tasks. Issues discussed in the publication may be practically referred to the existing conditions of national GIS systems development as well as to their future perspectives.