Video Stereo Digitizer
Instrukcja instalowania i obsługi
Kraków 1998
Video Stereo Digitizer
1. Wstęp
Video Stereo Digitizer AGH (VSD) jest analitycznym autografem cyfrowym
przeznaczonym do opracowywania czarno białych lub kolorowych par cyfrowych obrazów
fotogrametrycznych (stereogramów lub stereoortofotogramów).
VSD akceptuje skanowane obrazy lotnicze, naziemne jak i satelitarne, obrazy skanerowe,
obrazy pochodzące z kamer CCD.
VSD moŜe być uŜywany do tworzenia lub aktualizacji numerycznych map topograficznych,
tematycznych itp. jak równieŜ do sporządzania wektorowej dokumentacji architektonicznej,
konserwatorskiej lub archeologicznej.
Pary obrazów cyfrowych wyświetlonych na ekranie SVGA komputera typu PC
obserwowane są przy pomocy stereoskopu zwierciadlanego. Szczegóły wybierane są przez
operatora przy uŜyciu pary kursorów (znaczków pomiarowych) animowanych myszą. Wskazywane
homologiczne punkty obu obrazów mogą być łączone linią łamaną. Nieregularne krzywe są
wykreślane przez rejestrowanie trajektorii kursora. Linie łamane i trajektorie nakładane są na
półtonalne obrazy cyfrowe na ekranie PC w wybranym kolorze. KaŜdy kolor linii lub trajektorii
stanowi oddzielną warstwę w kodzie DXF lub kodzie binarnym programu VSD. Obserwowane
pojedyncze punkty mogą być równieŜ zapisywane w plikach tekstowych lub w kodzie DXF dla
potrzeb np. DTM lub tworzonej mapy numerycznej.
Z wykorzystaniem VSD moŜliwe jest opracowywanie wektorowe pojedynczych fotogramów
cyfrowych obiektów płaskich (przetwarzanie analityczne).
VSD pracuje równieŜ w trybie mono lub stereokomparatora wykonując pomiar obrazów
cyfrowych z dokładnością odpowiadającą ułamkom piksela zaleŜną od skali powiększenia obrazu
cyfrowego.
W miarę potrzeb VSD moŜe być zatem: autografem, przetwornikiem analitycznym
zwektoryzowanych obrazów, monokomparatorem lub stereokomparatorem
2. Obrazy cyfrowe
Program VSD akceptuje następujące formaty obrazów cyfrowych:
A. TIFF monochromatyczny (maks. 256 półtonów),
B. TIFF kolorowy, indeksowany, z paletą o 256 kolorach.
W trakcie wizualizacji pary barwnych obrazów w programie VSD palety obrazów zostają
zsumowane a następnie zredukowane do 248 pozycji. Pozostałe 8 kolorów jest zarezerwowanych
dla numerycznej mapy wektorowej wyświetlanej na ekranie oraz dla napisów pomocniczych. Pliki
kolorowe RGB (True Color) muszą być przed wprowadzeniem do VSD przetworzone do formatu
indeksowanego lub monochromatycznego. Odpowiednią konwersję moŜna zrealizować przy uŜyciu
dołączonego programu RGB_VSD.
Zarówno VSD, jak i wyŜej wymienione programy narzędziowe do konwersji, obecnie nie
akceptują obrazów, przy zapisie których zastosowano kompresję, natomiast obsługują zarówno
obrazy zapisane tradycyjnie wierszami pikseli jak i obrazy zapisywane w formie mozaiki
prostokątów (tzw. opcja Tiled, stosowana dla duŜych plików obrazowych).
C. Monochromatyczny format strumienia pikseli:
Jest to format zorganizowany jako prosty strumień pikseli (maks. 256 półtonów). Dla tego
formatu musi być zdefiniowana długość linii obrazu i offset obrazu.
2
Po zgłoszeniu plików obrazowych do zadania VSD, program proponuje utworzenie plików
z tzw. piramidami obrazów. W razie akceptacji tej propozycji powstają wieloobrazowe pliki formatu
TIFF zawierające szeregi obrazów o rozdzielczościach redukowanych dwukrotnie względem
poprzednika w szeregu. Ostatni obraz szeregu mieści się w całości na połowie ekranu. Pliki te
umoŜliwiają opracowywanie obrazów pomniejszanych na ekranie w stosunku do skali obrazów
pierwotnych i wymagają dodatkowo pamięci dyskowej o rozmiarze ok. 33% rozmiaru obrazów
pierwotnych.
3. Instalowanie programu
Zainstalowanie pakietu programów VSD w komputerze sprowadza się w głównej mierze do
utworzenia na twardym dysku katalogu o nazwie VSD i skopiowania do niego plików
z dostarczonej dyskietki. Zaleca się dodanie do systemowych ścieŜek poszukiwań PATH ścieŜki do
katalogu VSD; w przeciwnym wypadku naleŜy zmodyfikować plik VSD.BAT przez dodanie ścieŜki
dostępu do wywołania programu VSD oraz skopiować ten plik do jednego z katalogów obecnych w
systemowej ścieŜce PATH. Wszystkie wywołania programów VSD umieszczone w pliku VSD.BAT
powinny posiadać parametr /r oraz dla wersji angielskojęzycznej parametr /e .
Program VSD wykorzystuje pamięć rozszerzoną RAM i wymaga zainstalowania sterownika
HIMEM.SYS oraz udostępnienia odpowiedniego obszaru pamięci. (odpowiednio dla rozdzielczości
800*600 - 1408 Kb, 1024*768 - 2048 Kb, 1280*1024 - 3328 Kb). W przypadku braku dostatecznej
ilości pamięci rozszerzonej moŜna spróbować uŜycia parametru wywołania /d . Oprócz sterownika
pamięci winien być zainstalowany sterownik trójprzyciskowej myszy.
Programy VSD, pracując w standardzie graficznym VESA, wymagają odpowiedniej karty
graficznej realizującej tryb VESA na poziomie sprzętowym lub zainstalowania programowego
emulatora tego standardu.
4. Plik konfiguracyjny
Wartości niektórych parametrów stanu programu VSD mogą być ustawiane w
zewnętrznym pliku konfiguracyjnym o nazwie VSDCONF. Plik konfiguracyjny jest plikiem typu
ASCII, łatwym w edycji i przejrzystym. Znajduje się w katalogu pakietu VSD. W przypadku
skopiowania do katalogu roboczego i modyfikacji wartości parametrów staje się plikiem
konfiguracyjnym dla zadań zawartych w tym katalogu.
Plik konfiguracyjny zawiera trzy typy zapisów odpowiadających poszczególnym wierszom:
- aktywne ustawienie parametru: < nazwa parametru> = <wartość parametru>
- komentarz: wiersz rozpoczynający się znakiem #.
- wiersz pusty.
Poprzedzenie nazwy parametru znakiem # przekształca wiersz w komentarz i powoduje
w konsekwencji, Ŝe parametr przyjmie wartość domyślną (default).
Parametry znajdujące się w pliku konfiguracyjnym mają charakter danych, których wartości
są zmieniane rzadko. Ich nazwy, znaczenie i wykaz wartości domyślnych znajdują się w pliku
VSDCONF umieszczonym na dyskietce instalacyjnej i w katalogu pakietu VSD.
Pośród parametrów pliku konfiguracyjnego znajdują się parametry definiujące pola menu
graficznego, które uŜytkownik moŜe modyfikować wg. własnego uznania. Pierwszą częścią
wartości parametru pola menu jest nazwa lub numer klawisza sterującego daną funkcją , drugą -
tekst umieszczany w polu; obie części oddziela znak spacji. Nazwę klawisza lub kombinacji
klawiszy związanych z wybraną funkcją moŜna wybrać z załączonego spisu aktywnych klawiszy
sterujących VSD. Podobnie konfigurowalne są przyciski myszy, z tym, Ŝe dla zadania
stereoskopowego skutecznie moŜna programować jedynie środkowy przycisk. Stosowane przez
VSD kody klawiszy moŜna poznać przy pomocy dołączonego programu KEY_CODE.EXE .
W pewnym zakresie moŜliwa jest modyfikacja sposobu wizualizacji obrazów
monochromatycznych,
indywidualnie
dla
lewego
i
prawego
obrazu.
Dla
obrazów
monochromatycznych z obniŜoną jakością skanowania moŜe być zablokowana funkcja
wyostrzania krawędzi przy powiększaniu obrazów.
3
5. Programy narzędziowe dołączone do VSD
W katalogu pakietu VSD znajduje się kilka programów pomocniczych, wykonywanych poza
programem VSD. Są to w większości programy konwersji plików danych dla VSD. Opcjonalnymi
parametrami wywołania programów są nazwy plików wejściowych i wyjściowych. Kilka z nich
wyposaŜonych jest w krótkie instrukcje wywoływane poprzez parametr „/?”. PoniŜej znajduje się
spis tych programów wraz z krótkim opisem.
DXF_ABS - konwersja pliku tekstowego typu DXF na plik binarny ABS (format własny VSD)
Program tworzy plik raportu o warstwach NazwaPlikuDXF.LRP , który zastąpiony
plikiem NazwaPlikuDXF. LAY o podobnej budowie, umoŜliwia eliminację niepoŜądanych warstw i modyfikację kolorów pozostałych.
ABS_TXT - konwersja pliku ABS do pliku *.TXT o formacie ASCII
Program umoŜliwia przeglądanie i wykorzystywanie poza VSD pliku tekstowego z
rysunkiem zarejestrowanym w postaci ciągów punktów opisujących poligony.
TXT_ABS - konwersja pliku *.TXT o zawartości jw. na plik danych dla VSD w formacie ABS
Program umoŜliwia konwersję odwrotną do konwersji realizowanej przez program
ABS_TXT i w przypadku potrzeby modyfikacji danych wymaga znajomości formatu uŜywanego w
plikach typu *.TXT.
DXF_B_T - konwersja pliku binarnego DXF na format tekstowy
Program dostosowuje format binarnego pliku DXF do tekstowego formatu DXF
akceptowanego przez program DXF_ABS.
DXF_T_B - konwersja pliku tekstowego DXF na format binarny
Program umoŜliwia tworzenie pliku DXF w formacie binarnym, zmniejszającym jego
rozmiar ok. dwukrotnie. (Nb. uŜycie kompresji typu ZIP zmniejsza rozmiar pliku DXF ok.
pięciokrotnie).
RGB_VSD - konwersja pliku TIFF z obrazem RGB (True Color) na plik indeksowany lub na plik
monochromatyczny
Program umoŜliwia przekształcenie pliku TIFF z obrazem cyfrowym typu RGB,
niekompresowanym, na pliki obrazowe, które mogą być wprowadzone do VSD. ZaleŜnie od decyzji
operatora, w wyniku konwersji powstaje plik barwny indeksowany 256-kolorową paletą lub plik
monochromatyczny.
KEY_CODE - egzaminator kodów przycisków klawiatury
Program raportuje na ekranie kody klawiszy alfanumerycznych, znakowych, funkcyjnych i
klawiszy naciskanych wraz z Alt i Ctrl, kody stosowane przez VSD. UmoŜliwia on zmianę
przypisania funkcji VSD przyciskom myszy oraz programowanie menu graficznego w pliku
konfiguracyjnym VSDCONF.
TIF_LST - wyświetlenie zawartości nagłówka pliku rastrowego w formacie TIFF, w razie potrzeby.
4
W katalogu oprogramowania pakietu VSD znajdują się następujące pliki:
VSD_VESA.EXE
- plik głównego programu
PYRAM.EXE
- plik programu uzupełniającego
VSD.BAT
- plik uruchomieniowy VSD
VSDCONF
- plik konfiguracyjny VSD
WINIETA.TIF
- winieta programu VSD
MENU2_P, MENU2_E - pliki tekstowe zawierające menu VSD w wersji polskiej i angielskiej
*.LST
- pliki binarne zawierające napisy dla VSD w wersjach jw.
ZNAKI_K
- plik binarny z tablicą polskich znaków diakrytycznych
VSD.BKZ
- plik binarny wzorów oznakowania punktów pomiarowych
DANE_WSL
- przykładowy plik danych dla specjalnej aplikacji wyrównania sieci
liniowej, dla VSD pracującego w trybie pojedynczego obrazu
*.EXE
- programy narzędziowe wymienione w odrębnym punkcie instrukcji
*.DOC
- plik w formacie edytora WORD for WINDOWS 6.0 zawierający
niniejszy tekst w wersji polskiej lub angielskiej
7. Organizacja pamięci dyskowej
Przed uruchomieniem programu naleŜy utworzyć katalog dyskowy, zwany katalogiem
roboczym VSD, któremu moŜna nadać dowolną nazwę. W razie potrzeby obrazy cyfrowe mogą
być umieszczone w dowolnych katalogach, a takŜe na innych napędach dyskowych niŜ napęd
katalogu roboczego. Pliki tekstowe przygotowane dla VSD, opisane poniŜej, naleŜy umieszczać
w katalogu roboczym. W katalogu roboczym moŜe być ulokowane jedno lub więcej tzw. zadań
(projektów). Wszystkie pliki tworzące zadanie (poza plikami wynikowymi, plikami importowanymi
oraz plikami zawierającymi wyniki orientacji) mają wspólną nazwę zgodną z nazwą zadania,
uzupełnioną trzyliterowym rozszerzeniem określającym typ pliku.
Istniejące mapy wektorowe 2D i 3D w formacie DXF mogą być włączane do zadania po
transformacji do formatu ABS, właściwego dla VSD. Taką transformację realizuje dołączony
program narzędziowy DXF_ABS.EXE umoŜliwiając ponadto selekcję warstw i modyfikację ich
kolorów.
W poniŜszym opisie znak * oznacza dowolną nazwę pliku (do 8 znaków), znak ? oznacza
dowolny znak w nazwie pliku.
Katalog roboczy będzie zawierał następujące pliki:
a). Pliki tekstowe, przygotowane poza VSD
NazwaZadania. PKT
- dane w formacie ASCII, w zaleŜności od potrzeby:
- nr i współrzędne x,y znaczków tłowych lub krzyŜy siatki reseau
- nr i współrzędne X,Y,Z punktów kontrolnych w układzie odniesienia
- nr i współrzędne X,Y punktów kontrolnych w układzie odniesienia (przy
opracowaniu pojedynczych obrazów).
DANE_WSL
- dane w formacie ASCII dla wyrównania płaskiej sieci liniowej
w następującym formacie:
- < znak = > < NazwaZadania >
- < nr p-tu początkowego> <nr pk-tu końcowego> <długość odcinka>
- pliki stosowane opcjonalnie:
NazwaZadania. DLT
dane w formacie ASCII podające wartości współczynników
transformacji DLT dla lewego i prawego zdjęcia
NazwaZadania. ADP - dane do redukcji dystorsji obiektywu
5
b). Pliki pomocnicze, utworzone przez VSD
NazwaZadania. CFG
- parametry zadania, tj. stereogramu lub pojedynczego obrazu
NazwaZadania. ETK
- histogram i inne informacje o obrazach cyfrowych
NazwaZadania. S??
- zmniejszona para obrazów lub pojedynczy obraz, do
wybierania obszarów roboczych
NazwaZadania. LU
- współrzędne zmierzonych punktów - plik binarny
NazwaZadania. LU1
- jak NazwaZadania. LU dla pojedynczego obrazu - plik binarny
NazwaZadania. OR
- odpowiednik pliku *.LU lub *.LU1 w formacie ASCII, raport
wyjściowy
_OR_INT .WYN
_OR_REL.WYN - pliki tymczasowe zawierające wyniki kolejnych etapów _OR_ABS.WYN
orientacji stereogramu
_OR_DLT.WYN
c). Pliki wynikowe
DowolnaNazwa. MAP
- plik ASCII z liniami mapy w układzie obrazu (format wew.)
DowolnaNazwa. ABS
- plik binarny z liniami mapy w układzie odniesienia (f. wew.)
DowolnaNazwa. DXF
- plik DowolnaNazwa. ABS w formacie DXF
d). Pliki importowane
DowolnaNazwa. ABS
- plik istniejącej mapy wektorowej 2D lub 3D .DXF po
transformacji programem DXF_ABS do formatu ABS.
DowolnaNazwa. PNT
- plik ASCII ze wspołrzędnymi punktów w układzie odniesienia 2D
lub 3D w formacie:
nr wsp.x wsp.y [ wsp.z ]
8. Uruchomienie programu
Program uruchamiamy przez wprowadzenie poleceń VSD L , VSD H lub VSD S. VSD
L wywołuje program dla rozdzielczości 800*600, VSD H dla rozdzielczości 1024*768 a VSD S
dla - 1280*1024 pikseli. Pominięcie literowego parametry po nazwie programu uruchamia VSD z
rozdzielczością maksymalną lub domyślną, wg. pliku VSD.BAT . W celu pominięcia wyświetlania
ekranu tytułowego naleŜy bezpośrednio po uruchomieniu programu nacisnąć klawisz [ESCAPE].
Na wstępie, po zamknięciu ekranu tytułowego przyciśnięciem klawisza [ENTER], program pyta o:
- ścieŜkę do katalogu roboczego (wywołanie VSD z wnętrza katalogu roboczego i wpisanie tu
znaku kropki powoduje automatyczne wstawienie ścieŜki dostępu do katalogu),
- nazwę zadania istniejącego w katalogu roboczym lub zadania nowego wraz z decyzja o
przydzieleniu do zadania pary obrazów ew. pojedynczego obrazu,
- nazwy plików z obrazami cyfrowymi oraz ścieŜki do tych plików, jeŜeli są umieszczone poza
katalogiem roboczym,
- zgodę na tworzenie piramid obrazów,
a następnie, po wyświetleniu pomniejszonego widoku obrazów, umoŜliwia wybór obszaru
roboczego (kadrowanie).
Prostokątne ramki, przesuwane po obrazach na ekranie za pomocą klawiszy kursora lub myszy,
lokalizują wybrany obszar jednocześnie na obu obrazach lub niezaleŜnie na lewym i prawym,
poprzez przełączanie klawiszem [TAB]. Powrót do jednoczesnego przesuwu ramek realizuje
klawisz [1]. Wyświetlenie na ekranie wybranych obszarów w skali 1:1, lub mniejszej, zgodnej z uprzednio wybranym pomniejszeniem, następuje po naciśnięciu lewego przycisku myszy lub
klawisza [ENTER].
Kolejne wywołanie funkcji kadrowania [V] umoŜliwia na pomniejszeniu obrazów nałoŜenie
oznaczeń punktów pomiarowych [ * ] lub nałoŜenie istniejącego rysunku wektorowego [E] .
Wpisanie w linii wywolania nazwy pliku konfiguracyjnego *.CFG poprzedzonego ścieŜką
dostępu do katalogu roboczego zawierającego zadanie * , uruchamia VSD w trybie szybkiego
startu. Przy wywoływaniu VSD z katalogu roboczego ścieŜka dostępu moŜe być pominięta.
Ogólna postać polecenia uruchamiającego VSD:
vsd [ L | H | S ] [ [ drive: ] [ path \ ] nazwa_zadania . cfg ]
6
- Orientacja wewnętrzna (transformacja do układu tłowego):
- pomiar 4 lub więcej znaczków tłowych (min. 2 znaczki) i rejestracja klawiszem [I]. Aby
wykorzystać do obliczeń transformacji współrzędne tłowe znaczków zapisane w pliku
NazwaZadania.PKT naleŜy po wprowadzeniu numeru punktu nacisnąć klawisz [INSERT].
- obliczenie współczynników jednej z czterech transformacji do wyboru - klawisz [F5]
(obliczenia mogą być wykonane bezpośrednio po zarejestrowaniu punktów lub po
zakończeniu pomiarów dla orientacji wzajemnej i bezwzględnej)
- Orientacja wzajemna (obliczenie współrzędnych przestrzennych w układzie modelu):
- pomiar 6 lub więcej punktów homologicznych (min. 5 punktów) i zarejestrowanie ich [H]
(pomiar punktu moŜe być wykonany półautomatyczną metodą autokorelacji [F9] - aktualnie
funkcja jest dostępna dla obrazów monochromatycznych)
- obliczenie elementów orientacji wzajemnej oraz współrzędnych przecięcia promieni
homologicznych w układzie modelu [F6] (z wprowadzeniem z klawiatury elementów
orientacji wewnętrznej ck, xo i yo oraz ew. wartości współczynników dystorsji radialnej z
pliku NazwaZadania.ADP) ,
- Po wykonaniu orientacji wzajemnej istnieje moŜliwość uruchomienia trybu
autogrametrycznego w układzie modelu (warunek: pomierzonych min 6 punktów).
- Orientacja bezwzględna (transformacja przestrzenna z układu modelu do układu odniesienia ):
pomiar 3 lub więcej punktów dostosowania (x,y,z) i rejestracja klawiszem [G]
W celu uŜycia współrzędnych geodezyjnych zapisanych w pliku NazwaZadania.PKT
naleŜy po wprowadzeniu numeru punktu nacisnąć klawisz [INSERT].
- obliczenie elementów orientacji bezwzględnej klawiszem [F7].
Uwaga: Wszystkie powyŜsze pomiary (przed uruchomieniem trybu autogrametrycznego) są
wykonywane w trybie stereokomparatorowym, z uŜyciem klawiszy [Tab] (uaktywnianie
lewego lub prawego kursora) i [1] (jednoczesne sterowanie parą kursorów). Pomierzony
punkt moŜna skasować wprowadzając jego numer ze znakiem minus. Całą grupę punktów
pomierzonych dla danej orientacji moŜna skasować wprowadzając numer punktu równy 0
(zero).
- Tryb autogrametryczny sterowania kursorem (w danym układzie odniesienia):
- w celu uaktywnienia trybu autogrametrycznego naleŜy obliczyć współczynniki
transformacji DLT [F8] lub wprowadzić je z pliku: NazwaZadania.DLT [Alt F8].
Zmiana układu odniesienia bez ponownego przeprowadzania pomiarów jest moŜliwa
poprzez podmianę współrzędnych punktów dostosowania w pliku *.PKT . Po ponownym
uruchomieniu VSD naleŜy nacisnąć [Alt G] a następnie powtórzyć obliczenia [F7] i [F8].
Orientację stereogramów pochodzących z kamer niemetrycznych (przy nieznanych
elementach orientacji wewnętrznej) moŜna zrealizować przez pomiar [G] co najmniej sześciu
punktów dostosowania o znanych współrzędnych terenowych (x,y,z) i zastosowanie bezpośredniej
transformacji liniowej DLT [F4].
10. Wprowadzanie poprawek dystorsji obiektywu (plik *.ADP)
Dystorsja obiektywu, jak i inne rozpoznane zniekształcenia obrazu o charakterze
systematycznym, mogą być usuwane poprzez uwzględnienie współczynników błędów w trakcie
procesu orientowania zdjęć lub podczas powtarzania obliczeń. Współczynniki mogą być wczytane
przez VSD z pliku tekstowego po uruchomieniu procedury obliczeń elementów orientacji
wzajemnej (F6). Przygotowanie współczynników jest wzorowane na sposobie przyjętym
w programie ORIENT. Polega ono na oznaczeniu kodami k o wartościach od 0 do 40 odpowiednio
zdefiniowanych współczynników liczbowych ak. Suma składowych błędów uzaleŜnionych od
znormalizowanych współrzędnych obrazu, po transformacji współrzędnych obrazu odejmowana
7
jest od wpółrzędnych tłowych (w metodzie zastępczego punktu głównego odpowiada to dodaniu sumy błędów dla X i sumy dla Y do współrzędnych punktu głównego Xo, Yo).
Kodem 0 oznacza się wartość promienia zerowej dystorsji radialnej ao = Ro a kodami 3,
4, 37, 38, 39 kolejno wpółczynniki dystorsji radialnej 3, 5, 7, 9 i 11 stopnia. Kody 5 i 6 dotyczą współczynników dystorsji tangencjalnej.
Definicja współczynników błędu dystorsji radialnej odbiega tu od definicji zalecanej przez
ISP i podawanej w metrykach kamer. Wg ISP błąd dystorsji radialnej opisuje się równaniem:
dR = A
2
4
1 ⋅ R ⋅ ( R2 - Ro ) + A2 ⋅ R ⋅ ( R4 - Ro ) + ...
gdzie A1, A2 - współczynniki odpowiednio 3 i 5 stopnia.
Wg dokumentacji dla programu ORIENT błąd dystorsji radialnej opisują równania:
dX = a3 ⋅ x ⋅ ( r2 - 1 ) + a4 ⋅ x ⋅ ( r4 - 1 ) + a37 ⋅ x ⋅ ( r6 - 1 ) + ...
dY = a3 ⋅ y ⋅ ( r2 - 1 ) + a4 ⋅ y ⋅ ( r4 - 1 ) + a37 ⋅ y ⋅ ( r6 - 1 ) + ...
w których występują znormalizowane r = R / Ro , x = X / Ro , y = Y / Ro , stąd po przejściu z kartezjańskiego układu tłowego ( X, Y ) do układu biegunowego ( r, ϕ ), dla dX = R ⋅ cosϕ ,
dY = R ⋅ sinϕ moŜna zapisać:
dR = a3 ⋅ r ⋅ ( r2 - 1 ) + a4 ⋅ r ⋅ ( r4 - 1 ) + a37 ⋅ r ⋅ ( r6 - 1 ) + ...
W konsekwencji wzory przeliczeniowe współczynników dystorsji radialnej mają postać:
a
3
5
3 = A1 ⋅ Ro , a4 = A2 ⋅ Ro
Przeliczone współczynniki naleŜy umieścić w pliku tekstowym o nazwie zgodnej z nazwą
zadania (projektu) z rozszerzeniem ADP, w postaci par k, ak :
<kod współczynnika> <wartość współczynnika>
które umieszcza się w osobnych wierszach w dowolnej kolejności (jeden z wierszy musi zawierać
kod 0 i wartość Ro). Wpółczynniki nieznane lub zerowe mogą zostać pominięte wraz z kodami.
Przykładowy plik *.ADP opisujący współczynniki błędu dystorsji radialnej 3 i 5 stopnia
moŜe zawierać następujące dane:
0
20
3
0.170862
4
-0.32521
Na podobnej zasadzie moŜna określać błąd dystorsji tangencjalnej, niesymetrycznej.
Wzory błędów dystorsji tangencjalnej mają postać:
dX = a5 ⋅ ( r2 + 2⋅x2 ) + a6 ⋅ 2xy
dY = a5 ⋅ 2xy + a6 ⋅ ( r2 + 2⋅y2 )
gdzie r, x, y - jw.
Do chwili obecnej inne, niewymienione powyŜej kody współczynników błędów dla
programu ORIENT, nie są implementowane w VSD.
11. Edycja mapy wektorowej
W systemie VSD wektoryzację obrazów cyfrowych (rastrowych) obsługują następujące funkcje:
- realizacja linii łamanej: [P],[P],[P]......[K].
- realizacja trajektorii (rejestracja śladu kursora przemieszczanego myszą): [T] ~ [K].
- usuwanie błędnego wektora: [U] lub fragmentu linii łamanej / trajektorii: [T] [U].
- pomiar pojedynczych punktów: [J]
- usuwanie błędnego punktu: [J] oraz < numer punktu ze znakiem - (minus)>
- wybór warstwy tematycznej [B] (patrz p.12)
8
Istnieją 4 procedury wspomagające wektoryzację:
- półautomatyczna autokorelacja (wyszukiwanie punktów homologicznych): [F9] ,
- automatyczne doczepianie wektora do pomierzonych przez [J] punktów lub
wierzchołków linii łamanej: [D]
- automatyczne doczepianie wektora do wewnetrznego punktu dowolnego odcinka: [.]
- automatyczna realizacja wektora prostopadłego do wskazanego odcinka:
- prostopadłość przestrzenna odcinków: [N]
- prostopadłość odcinków w rzucie na płaszczyznę poziomą: [Alt N]
Import mapy 3D (z plików zapisanych w katalogu roboczym):
wizualizacja na stereogramie mapy 3D: [E] + nazwa pliku 3D: *.ABS lub *.MAP
Import mapy 2D (z plików zapisanych w katalogu roboczym):
- wizualizacja na stereogramie istniejącej mapy 2D: [Ctrl E] + nazwa pliku 2D: *.ABS
(wszystkie punkty tej mapy otrzymują współrzędną Z równą współrzędnej Z wskazywanej
aktualnie przez kursor)
- zmiana wysokości płaszczyzny mapy 2D: [Ctrl D] (wysokość płaszczyzny mapy zmienia
się zgodnie z aktualną wysokością kursora).
Usuwanie rysunku wektorowego ze stereogramu:
- skasowanie rysunku wektorowego: [E] + [SPACE] (usunięcie to powoduje utratę zmian
powstałych od chwili zaimportowania pliku mapy )
- wygaszenie / wyświetlenie rysunku mapy: [Alt E]
- wygaszanie / wyświetlanie oznaczeń punktów pomiarowych: [ * ]
- wyświetlenie numerów punktów: [Alt *] (nie dotyczy klawiatury numerycznej)
12. Zarządzanie warstwami tematycznymi
Pojęcie warstwy tematycznej zastosowanej w VSD jest odpowiednikiem pojęcia warstwy
stosowanego w popularnych systemach CAD. Jest to opatrzona nazwą grupa obiektów
rysunkowych (obecnie w VSD - odcinków), której przyporządkowano kolor uŜywany podczas
wyświetlania obiektów przynaleŜnych do tej grupy. Trzecim, po nazwie i kolorze, atrybutem
warstwy jest wskaźnik jej bieŜącej widoczności na ekranie.
Nazwa stanowi wyróŜnik warstwy stosowany do jej identyfikacji oraz selekcji. Aby
zachować jednoznaczność nazw warstw zawartych w rysunku pochodzącym spoza VSD przyjęto,
Ŝe nazwa warstwy moŜe mieć do 30 znaków ASCII.
Podczas rejestrowania linii jedna z warstw jest warstwą aktualną i do niej przypisywane są
rejestrowane linie. Nazwę warstwy aktualnej moŜna odczytać bezpośrednio po wywołaniu funkcji
[B] w polu „nazwa”. Rejestrowanie linii na kolejnej warstwie wymaga uczynienia jej warstwą
aktualną. MoŜna to zrealizować na co najmniej 3 sposoby:
- poprzez wybranie innej nazwy w ostatnim wierszu okna funkcji [B] za pomocą poziomych
strzałek,
- poprzez wpisanie tamŜe nazwy innej warstwy,
- przez ustawienie warstwy aktualnej za pomocą wskazania kursorem dowolnego istniejącego
odcinka naleŜącego do niej i uruchomienia funkcji [Ctrl B].
VSD uŜywa do wyświetlania rysunku wektorowego tylko siedmiu jaskrawych kolorów
i dlatego teŜ kolory zdefiniowane w pliku DXF skonwertowanym przy pomocy programu
narzędziowego DXF_ABS do formatu właściwego dla VSD, zapisywanego w plikach *.ABS, są
zachowywane zgodnie z konwencją pakietu AutoCAD jedynie częściowo. Zgodność kolorów
dotyczy barw czystych, jaskrawych, o numerach od 1 do 7. Pozostałe mogą ulegać zniekształceniu
przy konwersji formatów. Zamiany koloru warstwy moŜna dokonać za pomocą funkcji [B] poprzez
jej podfunkcję „modyfikuj” (T). Kolory kodowane są następującymi znakami:
R -czerwony (Red), G - zielony (Green), B - niebieski (Blue), Y - Ŝółty (Yellow), M - fioletowy (Magenta), C - seledynowy (Cyan), W - biały (White).
DuŜa liczba warstw wyświetlanych jednocześnie moŜe zaciemniać rysunek. Atrybut
warstwa „widoczna” = T , którego wartością przeciwną jest warstwa „ukryta” (tj. „widoczna” = N),
moŜe być gaszony lub ustawiany przez wywołanie funkcji [B] i wybór podfunkcji „modyfikuj” (T).
9
wszystkich
warstw
i
uwidocznienie
niektórych
moŜna
zrealizować
poprzez
wyselekcjonowanie wszystkich warstw (uŜycie znaku gwiazdki [ * ] w miejsce nazwy warstwy) oraz zgaszenie atrybutu warstwa „widoczna” przez wpisanie N w ostatnim wierszu okna
modyfikacji atrybutów, a następnie poprzez ustawienie tego atrybutu dla wybranych warstw.
Istnieje równieŜ moŜliwość grupowego selekcjonowania modyfikowanych warstw poprzez łączenie
znaku * z częścią nazwy warstwy. ( np.: bud * - selekcja warstw o nazwach rozpoczynających
się bud... ,
lub: *12 - selekcja warstw o nazwach kończących się znakami ...12 )
BieŜącą listę warstw wraz z ich atrybutami moŜna obejrzeć za pomocą funkcji [Alt B].
Kopia raportu warstw znajduje się po zakończeniu bieŜącej sesji programu w katalogu zadania
w pliku tymczasowym _LAYERS.WYN.
Podczas
zapisywania
wyników
opracowania
informacja
o
zestawie
warstw
i przyporządkowanych im kolorach, zgodnie z bieŜącą listą warstw, rejestrowana jest
automatycznie w plikach wyjściowych, w szczególności w pliku *.DXF. Obecnie nie przewidziano
funkcji kasującej poszczególne warstwy. BieŜąca lista warstw moŜe być w trakcie sesji skasowana
w całości poprzez uŜycie funkcji kasującej cały rysunek, tj. funkcji [E] ze spacją wpisaną w miejscu
nazwy pliku.
W sytuacji gdy zdefiniowano warstwy a jednocześnie liczba odcinków aktualnej mapy jest
równa zeru, wywołanie funkcji [F12] prowadzi do utworzenia tzw. rysunku prototypowego
zawierającego wyłącznie listę warstw. Rysunek prototypowy moŜe być wczytany przed
rozpoczęciem nowej sesji edycji mapy wektorowej w celu uniknięcia konieczności ponownego
definiowania grupy warstw. Rolę rysunku prototypowego moŜe pełnić dowolny rysunek *.MAP lub
*.ABS zawierający poŜądaną grupę warstw. NaleŜy go wczytać bezpośrednio po uruchomieniu
sesji VSD i skasować mapę wektorową pozostawiając warstwy.
Bezpośrednio po uruchomieniu programu VSD, przed wczytaniem rysunku mapy, warstwy
nie są zdefiniowane. Próba uruchomienia funkcji rysującej powoduje wyświetlenie komunikatu
ostrzegawczego, którego zgaszenie klawiszem Enter lub lewym przyciskiem myszy powołuje
warstwę o nazwie 0 (zero), w kolorze białym.
13. Zakończenie pracy i rejestrowanie wyników.
Zapis wyników opracowania w plikach wyjściowych odbywa się podczas wychodzenia do
DOS-u po zakończeniu sesji związanej z wybranym zadaniem (ew. doraŜnie, bez wychodzenia do
DOS-u [F12], zapis zabezpieczający pliku *.MAP). Zawieszenie (odłoŜenie) opracowywania
zadania z zamiarem wznowienia pracy w przyszłości wymaga zapisania jedynie pliku mapy w
układzie obrazu (plik *.MAP), tj. akceptacji propozycji zapisu i określenia nazwy pliku. Zakończenie
opracowania wymaga zapisu pliku w układzie współrzędnych odniesienia *.ABS .Udzielenie
odpowiedzi twierdzącej na pytanie o zapis pliku w układzie współrzędnych odniesienia jest
warunkiem moŜliwości rysunku w zapisu pliku DXF. Dotyczy to równieŜ zadań z pojedynczym
obrazem. Pliki DXF zawierają oprócz odcinków i polilinii takŜe pojedyncze punkty zarejestrowane
przez [J] wraz z tekstowymi opisami ich numerów na oddzielnej warstwie.
Współrzędne punktów pomierzonych dla potrzeb orientacji [I], [H], [G] oraz dowolnych
punktów [J] są automatycznie zapisywane w binarnym pliku *.LU(1) . Raport ich współrzędnych we
wszystkich uŜytych układach zapisuje się w pliku tekstowym *.OR . W kolejnej sesji VSD pomiary i
sekwencje obliczeń dla orientacji zdjęć i układu odniesienia mogą być powtórzone i
zaktualizowane, przy czym plikiem mapy przenoszonym z sesji do sesji winien być plik rysunku w
układzie obrazów *.MAP . Przenoszenie danych wektorowych pomiędzy róŜnymi stereogramami
moŜe być realizowane przy uŜyciu plików *.ABS pod warunkiem, Ŝe zarejestrowane w nich wyniki
są w tym samym układzie odniesienia.
Kontrolę zawartości binarnych plików *.ABS moŜna wykonać za pomocą dołączonego
programu ABS_TXT.EXE.
Pliki DXF pochodzące z innych źródeł naleŜy poddać konwersji do formatu **.ABS.
Funkcje takie wykonuje program DXF_ABS.EXE. Pierwszy przebieg tego programu generuje
raport o warstwach **.LRP w postaci pliku ASCII. Skopiowanie tego pliku z rozszerzeniem **.LAY
oraz modyfikacja kodów kolorów warstw pozwalają na zmianę przyporządkowania kolorów
warstwom wektorowym wizualizowanym przez VSD, jak i eliminację zbędnych warstw (kod koloru
- zero). Bloki, teksty, łuki i niektóre złoŜone obiekty zawarte w oryginalnym pliku DXF są
ignorowane. Symbol ** w ostatnim akapicie zastępuje nazwę danego pliku DXF.
10
11
14. Aktywne klawisze sterujące programu VSD
Klawisz Skrót
Znaczenie
Obraz
Wybór fragmentu obrazu i skali wyświetlania
[V] Kadruj
wybór innego kadru ([Enter] lub lewy przycisk myszy - wizualizacja
wybranego kadru)
- submenu:
[E] - nałoŜenie aktualnej mapy wektorowej
[*] - wyświetlenie oznaczeń punktów pomiarowych
[Tab], [1] - jak dla grupy funkcji kursora
[C] Centruj
zmiana kadru poprzez centrowanie połoŜenia kursora
[Z]
Zoom
dwukrotne zwiększenie skali obrazu
[M] zooM
dwukrotne zmniejszenie skali obrazu
[Alt Z] zOom
dowolna zmiana skali wizualizacji obrazu (z wyborem opcji filtrowania dla
obrazów monochromatycznych), współczynnik < 0 określa pomniejszenie
[Ctrl Z] Lupa
dwukrotne powiększenie otoczenia kursora (funkcjonuje dla skali 1:1)
[R]
Przerysuj
odświeŜenie tła rastrowego i przerysowanie mapy wektorowej
[Alt R] Restart
powrót do skali obrazu pierwotnego, tj. 1:1
[Ctrl R] Tło
wygaszenie tła rastrowego (ponowne wyświetlenie realizuje funkcja [R] )
[0] (zero) Ustaw
centrowanie kadru wg. wsp. teren. podanych z klawiatury lub wprowa-
dzonych z pliku *.PKT klawiszem [INS] po wpisaniu numeru punktu
[F] Filtr
wyostrzanie krawędzi na całym ekranie
[Y]
Redukuj
redukowanie paralaksy poprzecznej w trybie stereokomparatora
[O] Podgląd
wyświetla obraz w skali 1:1 z ramką kadru powiększenia (podgląd
sąsiedztwa powiększonego obrazu), powrót: - dowolny klawisz
12
Mapa
Wyświetlanie map wektorowych na tle obrazu
[E] Wczytaj
wczytanie rysunku mapy 3D: *.MAP lub *.ABS (spacja w miejscu nazwy
pliku bezpowrotnie kasuje rysunek z pamięci programu oraz ew. warstwy)
[Alt U] Kasuj
usunięcie aktualnego rysunku
[Ctrl E] Mapa_2D
wczytanie rysunku mapy 2D: *.ABS i osadzenie na średniej wysokości
[Ctrl D] Poziom
zmiana wysokości płaszczyzny mapy 2D wg połoŜenia kursora
[Alt E] Ukryj
ukrycie / ponowne wyświetlenie rysunku mapy
[F12] Zapisz
zapis zabezpieczający aktualnej mapy w pliku dyskowym: *.MAP
[Alt J] punkty_J
wczytanie punktów J z pliku tekstowego *.PNT
Edycja
Nanoszenie odcinków mapy wektorowej
[P] Poligon
zapis współrzędnych początku lub dalszych punktów linii łamanej (zwykle
przypisany środkowemu przyciskowi myszy)
[B] Warstwy
wybór warstwy aktualnej dla rejestrowania linii, dodanie warstwy lub
modyfikacja atrybutu warstwy (nazwy, koloru, widoczności / ukrycia)
[Ctrl B] Warstwa
sprawdzenie przynaleŜności wskazanego odcinka do warstwy tematycznej
oraz ewentualne uaktualnienie jej
[Alt B] Spis
wyświetlenie listy warstw i ich bieŜących atrybutów
[K] Koniec
zapis ostatniego punktu linii łamanej lub trajektorii
[D] DowiąŜ
dowiązanie linii do wskazanego punktu J lub dowolnego końca odcinka,
dla pojedynczego obrazu - lewy przycisk myszy
[.](kropka) Zaczep
dowiązanie linii do wskazanego, wewnętrznego punktu odcinka
[N] NawiąŜ
nawiązanie
domiaru
prostokątnego
(realizacja
przestrzennej
prostopadłości dwóch odcinków).
[Alt N] NawiąŜ
nawiązanie poziomego domiaru prostokątnego (prostopadłość odcinków
w rzucie na płaszczyznę poziomą)
[T] Trajektoria
inicjacja rejestrowania trajektorii kursora
[Alt T] Krok
ustawienie skoku rejestrowania trajektorii kursora (w pikselach)
[U] Usuń
usunięcie wektora wskazanego kursorem, dla pojedynczego obrazu -
prawy przycisk myszy
[Bcksp] Usuń
usunięcie ostatnio zarejestrowanego odcinka
[TU]
Usuń
usunięcie końcowego fragmentu trajektorii lub poligonu
[J]
Punkt
rejestracja pojedynczych punktów
Kursor
Wybór znaczka pomiarowego i sterowanie znaczkiem
[X] Kształt
zmiana kształtu kursora
[L] koLor
zmiana koloru kursora
[SPACE] Punkt
zastąpienie kursora punktem / powrót do poprzedniego kształtu kursora
[F1] Dół
obniŜenie kursora w pionie
(Zt=Zt-D), dla myszy - lewy przycisk
[F2] Góra
podwyŜszenie kursora w pionie (Zt=Zt+D), dla myszy - prawy przycisk
Układy
Orientowanie zdjęć i określanie układów odniesienia______
[I] mierz_I
rejestracja znaczka tłowego (stereogram) lub punktu dostosowania
(pojedynczy obraz):
[INS]- wprowadzenie wsp. z pliku *.PKT.
W przypadku rejestracji punktów dla wyrównania sieci liniowej (pojedynczy
obraz) współrzędnych punktów nie wprowadza się, a jedynie akceptuje
pojawiające się na ekranie wartości.
[H] mierz_H
rejestracja punktu dla orientacji wzajemnej
[G] mierz_G
rejestracja fotopunktu dla orintacji bezwzględnej ( [INS] - z pliku *.PKT )
[F5] or_Wewn
określanie transformacji do układu tłowego dla pary obrazów lub
transformacji do układu odniesienia dla pojedynczego obrazu
13
obliczanie elementów orientacji wzajemnej
[F7] or_Bezwzgl
obliczanie elementów orientacji bezwzględnej
[F8] Auto
uaktywnienie orientacji w układzie pomiarowym (włącz.trybu autogram.)
[F9] Autokorelacja pomiar autokorelacyjny punktów homologicznych obu zdjęć.
[F4]
DLT
obliczenie transformacji DLT dla zdjęć niemetrycznych
[Alt G] Plik
aktualizacja wsp. terenowych wg. pliku *.PKT (nowy układ odniesienia)
[Alt F8] plik_DLT
czytanie współczynników DLT z pliku *.DLT
Sterowanie
Ustawianie trybów sterowania kursorem
[-]
Zwolnij
zmniejszenie skoku kursora
[+] Przyspiesz
powiększenie skoku kursora
[Alt grey+] Skok
ustawienie skoku kursora
[Tab] Blokuj
blokowanie lewego / prawego kursora
[1] Ster_3d
przywrócenie sterowania parą kursorów w układzie autogrametrycznym
[2] Tłowe
sterowanie w jednolitych układach tłowych (para zdjęcie-mapa rastrowa)
[A]
Poziom
włączenie / wyłączenie szybkiej zmiany wysokości / paralaksy podłuŜnej
[Alt A] Tryb
przełączanie trybu szybkiej zmiany wysokości / paralaksy podłuŜnej
[S] Sterowanie
przełączanie układu sterowania kursorem
F (niebieski)
- terenowy układ fotogrametryczny
G (Ŝółty)
- układ terenowy obiektu (w którym podano
współrzędne punktów orientacji bezwzględnej)
M (fioletowy) - trójwymiarowy układ tłowy lewego zdjęcia
I (biały)
- układ terenowy o osiach XY równoległych do osi układu
tłowego lewego zdjęcia (zwł. dla zdjęć niemetrycznych)
14
Ekran
Ustawianie stanów ekranu
[W] Liczniki
wymiana układu wyświetlanego przez liczniki współrzędnych
biały
- 2D układy obrazów cyfrowych (w pikselach)
seledyn - 2D układy tłowe (w mm)
fiolet
- 3D układ tłowy lewego zdjęcia
Ŝółty
- 3D układ terenowy obiektu
niebieski - 3D układ terenowy fotogrametryczny
[*]
Znaki
przełączanie wyświetlania oznaczeń punktów pomiarowych
[Alt 8(*)] Opisy
wyświetlenie numerów punktów pomiarowych
[Alt F2 ] Slajd
rejestrowanie ekranu w pliku o formacie TIFF, BMP lub PCX.
[Alt F1] RAM
raport stanu pamięci RAM i statystyk opracowania
Inne
Inne polecenia
[\]
Odległość
obliczenie długości wskazanego odcinka
[=]
poLe
obliczenie pola powierzchni wskazanego poligonu w rzucie na
płaszczyznę poziomą
[F3] Sieć
wyrównanie obserwacji liniowych wg. danych z pliku DANE_WSL oraz
transformacja do układu odniesienia (pojedynczy obraz)
[ `](apostrof) Układ
Zmiana definicji układu odniesienia (zmiana orientacji i punktu zaczepienia
układu) - tylko dla pojedynczych obrazów
Menu
Wywoływanie funkcji programu
[ ]
aktywny klawisz zgodny z podaną listą uruchamia odpowiednią funkcję
[Esc]
wywołanie menu tekstowego programu z komentarzami
klawisze kursora słuŜą do wyboru funkcji,
Enter - uruchamia wybraną funkcję lub zmienia poziom menu,
Esc - cofa do poprzedniego poziomu lub kasuje menu
[Ins]
Menu
przenoszenie menu tekstowego: góra ekranu - dół ekranu
[F10] Menu
wywołanie menu graficznego obsługiwanego myszą (propozycja menu),
Właściwym wywołaniem tego menu jest jednoczesne naciśnięcie lewego
i prawego przycisku myszy, wybór potwierdza lewy przycisk, a rezygnację -
kliknięcie poza obszarem menu. Proponowany zestaw funkcji wg pliku
VSDCONF obejmuje funkcje: Centruj, Kadruj, DowiąŜ, Usuń, Zoom, Lupa,
NawiąŜ, Warstwa, zooM, Przerysuj, Zapisz, Wczytaj.
[Alt Q] DOS
chwilowe wyjście do systemu DOS
[Q] Q-system
zapis plików mapy wektorowej i zakończenie pracy systemu VSD
15