LIBRO DE TEXTO: FOTOGRAMETRÍA MODERNA: ANALÍTICA Y DIGITAL

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    RESUMEN DEL CONTENIDO

    BLOQUES TEMÁTICOS

    ÍNDICE DETALLADO

    RESEÑA BIBLIOGRÁFICA

    TRÍPTICO

    LIBROS COMPLEMENTARIOS

 

                  Segunda edición

 

 


            Email       Última actualización: 08/02/07                                                


 

RESUMEN DEL CONTENIDO

 

El presente libro formula las bases de la Fotogrametría moderna, entendiendo como tal aquella que integra plenamente la tecnología analítica y la digital, utilizada en el ámbito de la cartografía y la geodesia, así como en levantamientos no topográficos. En este sentido, se repasa detalladamente y de manera progresiva el aparato matemático que fundamenta los procesos, operaciones e instrucciones fotogramétricas. Asimismo, se resaltan las últimas aportaciones realizadas en este campo, tanto desde un punto de vista teórico-práctico como instrumental, de modo que el lector disponga de elementos de juicio no sólo para formular la demanda de productos fotogramétricos, sino también para demandar resultados acordes con las últimas tendencias del sector.

El objeto de esta publicación es que pueda utilizarse como libro de texto por parte de alumnos y profesores de escuelas técnicas y superiores, así como de libro de referencia a aquellos especialistas o técnicos que deseen profundizar en las últimas aportaciones en el campo de la fotogrametría aérea, terrestre y de objeto cercano. En este último sentido, la fotogrametría arquitectónica no se deja lado.

El libro consta de 16 capítulos, agrupados en 3 bloques temáticos:

Para facilitar al máximo la comprensión del texto, se incluyen un total de 18 tablas, 246 gráficas y figuras, y una densa referencia de artículos científicos.

Adicionalmente se plantean 6 problemas variados con sus respectivas soluciones.

 

 

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PRESENTACIÓN

 

El libro consta de 16 capítulos y está estructurado en 3 grandes bloques temáticos.

El Capítulo 1 introduce el concepto de Fotogrametría y sus distintas acepciones, analiza la evolución histórica de la misma y su relación con otras disciplinas digitales. Asimismo, repasa las distintas imágenes y formatos con que suele abordarse la práctica fotogramétrica.

La primera parte (Capítulos 2-8) presenta de manera general los modelos matemáticos que se utilizan en Fotogrametría. La formulación expuesta es válida tanto para aplicaciones de fotogrametría aérea, como terrestre y de objeto cercano. En ella se analizan con profundidad las cuestiones fotogramétricas inherentes a cualquier proceso fotogramétrico. El Capítulo 2 revisa los sistemas de coordenadas, las matrices de orientación, las ecuaciones de la proyección central y las transformaciones proyectivas. El Capítulo 3 aborda la corrección de las coordenadas instrumentales e imagen. Los Capítulos 4, 5 y 6 desarrollan las orientaciones espaciales de una sola, un par o múltiples imágenes fotográficas, respectivamente, y la manera de efectuar las intersecciones espaciales. El Capítulo 7 se centra en la aerotriangulación GPS, la georreferenciación directa y la aerotriangulación GPS/INS. El Capítulo 8 está dedicado a la calibración de los dispositivos de adquisición de imagen, cámaras (analógicas y digitales) y escáneres.

La segunda parte (Capítulos 9, 10 y 11) estudia el instrumental utilizado en los procesos productivos analíticos, digitales e híbridos (semianalíticos/analíticos y digitales). Se ha clasificado el instrumental de manera uniforme y global, a pesar de que determinados equipos están actualmente en fase de investigación y desarrollo, como por ejemplo las cámaras digitales aerotransportadas. El Capítulo 9 repasa los distintos tipos de restituidores analíticos y de estaciones fotogramétricas digitales que existen en el mercado, así como los paquetes o módulos informáticos que las caracterizan. El Capítulo 10 analiza las cámaras analógicas y los escáneres, ya que ambos equipos se complementan y posibilitan el uso de todo tipo de sistemas. El Capítulo 11 está destinado íntegramente al mercado de las cámaras digitales, principalmente fotográficas (y fotogramétricas), aunque también incide en las cámaras digitales de vídeo. Estas últimas extienden el campo de la fotogrametría al de la videometría.

La tercera parte (Capítulos 12-16) aborda íntegramente aspectos relativos a la Fotogrametría Digital. El Capítulo 12 introduce los principios de la imagen digital, y se centra en un aspecto fundamental en fotogrametría: la compresión de imágenes. El Capítulo 13 revisa los sensores de estado sólido (CCD y CMOS) utilizados en todos los dispositivos de adquisición de imagen digital, así como su notación y los conceptos asociados a los mismos. El Capítulo 14 profundiza en el aspecto más esencial y característico de la Fotogrametría Digital: la correspondencia de imagen, que sienta las bases y permite automatizar la mayoría de los procesos de medición fotogramétricos. El Capítulo 15 describe la forma de automatizar las orientaciones de imágenes digitales. Por último capítulo, Capítulo 16 analiza las ortoimágenes u ortofotos digitales (verdaderas y convencionales) y los mosaicos. Además, revisa los distintos modelos digitales (MDT, MDE, MDEd y MDS), los aspectos productivos, cualitativos y económicos relativos a las ortoimágenes, los metadatos y la modelización 3D mediante texturas y fotomodelos.

 

 

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RESEÑA BIBLIOGRÁFICAPortada

              

              TÍTULO:               FOTOGRAMETRÍA MODERNA: ANALÍTICA Y DIGITAL

              AUTOR:               José Luis Lerma García

            EDITORITAL:      Universidad Politécnica de Valencia

                                       Ref. UPV: 2002.430

             I.S.B.N.:               84-9705-210-2

                AÑO:                      2002

                Páginas:                  550

            

 

 

 

 

 Inicio



BLOQUES TEMÁTICOS

 

  1. Introducción

   PARTE I.   MODELOS MATEMÁTICOS EN FOTOGRAMETRÍA ANALÍTICA Y DIGITAL

  1. Principios matemáticos en fotogrametría
  2. Corrección de errores instrumentales e imagen
  3. Resección espacial de una única imagen fotográfica e intersección de múltiples imágenes
  4. Fotogrametría analítica de pares de imágenes
  5. Triangulación analítica
  6. GPS/INS aerotransportado
  7. Calibración de dispositivos de adquisición de imagen

    PARTE II.  INSTRUMENTACIÓN

  1. Restituidores analíticos y estaciones fotogramétricas digitales
  2. Cámaras analógicas. Escáneres
  3. Cámaras digitales

    PARTE III. FOTOGRAMETRÍA DIGITAL

  1. Principios de imagen digital
  2. Sensores de estado sólido
  3. correspondencia de imagen
  4. Automatización de orientaciones
  5. Ortoimágenes y mosaicos

 

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ÍNDICE DETALLADO


    PRÓLOGO
    PRESENTACIÓN
    LISTADO TABLAS
    LISTADO FIGURAS
    1. INTRODUCCIÓN
        1.1. La fotogrametría como disciplina
        1.2. La Evolución de la fotogrametría en el tiempo
            1.2.1. Etapa inicial
            1.2.2. Etapa analógica
            1.2.3. Etapa analítica
            1.2.4. Etapa digital
        1.3. Estado actual y últimas tendencias
        1.4. Relación de la fotogrametría digital con otras disciplinas
        1.5. Tipos de imágenes fotográficas
        1.6. Usos y aplicaciones fotogramétricas

    PARTE I. MODELOS MATEMÁTICOS EN FOTOGRAMETRÍA ANALÍTICA Y DIGITAL
    2. PRINCIPIOS MATEMÁTICOS EN FOTOGRAMETRÍA
        2.1. Sistemas de coordenadas
            2.1.1. Sistema de coordenadas imagen
            2.1.2. Sistema de coordenadas terreno/objeto
        2.2. Parámetros de orientación externa
        2.3. Ecuaciones de la proyección central
            2.3.1. Caso ideal
            2.3.2. Caso real
        2.4. Matrices de orientación
            2.4.1. Matriz de orientación basada en la rotación de tres giros
            2.4.2. Matriz de orientación basada en tres elementos de una matriz antisimétrica (Matriz de Rodrigues-Cayley)
            2.4.3. Matriz de Schut
        2.5. Teoría de la transformación proyectiva en fotogrametría
            2.5.1. Transformación proyectiva tridimensional
            2.5.2. Coordenadas homogéneas. Paso de la transformación proyectiva tridimensional a bidimensional.
            2.5.3. Transformación proyectiva bidimensional
            2.5.4. Transformación proyectiva unidimensional
   3. CORRECCIÓN DE ERRORES INSTRUMENTALES E IMAGEN
        3.1. Calibración geométrica de un comparador. calibración geométrica de un escáner
        3.2. Deformación del soporte material (película, PAPEL, cristal, semiconductor)
        3.3. Distorsión de la lente
            3.3.1. Distorsión radial
            3.3.2. Distorsión tangencial
        3.4. Refracción atmosférica
        3.5. Curvatura terrestre
        3.6. Ondulación del plano focal
    4. RESECCIÓN ESPACIAL DE UNA ÚNICA IMAGEN FOTOGRÁFICA E INTERSECCIÓN DE MÚLTIPLES IMÁGENES
        4.1. Introducción
        4.2. Método de resección espacial mediante la condición de colinealidad
            4.2.1. Resección espacial
            4.2.2. Intersección espacial
        4.3. Método de Church
            4.3.1. Resección espacial
            4.3.2. Intersección espacial
        4.4. Transformación lineal directa
            4.4.1. Parámetros que relacionan la TLD y las ecuaciones de la proyección central. Constreñimientos.
            4.4.2. Resección espacial
            4.4.3. Intersección espacial
            4.4.4. Particularidades de la TLD
    5. FOTOGRAMETRÍA ANALÍTICA DE PARES DE IMÁGENES
        5.1. Condición de coplanareidad y Orientación relativa
            5.1.1. Orientación relativa mediante rotaciones
            5.1.2. Orientación relativa de imágenes fotográficas sucesivas
        5.2. Geometría crítica
        5.3. Cálculo de coordenadas modelo
        5.4. Orientación relativa mediante la condición de colinealidad
        5.5. Orientación absoluta numérica
        5.6. Orientación externa en un solo paso
    6. TRIANGULACIÓN ANALÍTICA
        6.1. Introducción
        6.2. Fases en triangulación
        6.3. Triangulación por el método de los haces de rayos
            6.3.1. Aproximación sucesiva alternando las incógnitas
            6.3.2. Partición de las incógnitas del sistema de ecuaciones
        6.4. Autocalibración
        6.5. Elección de parámetros adicionales
            6.5.1. Parámetros adicionales según las características de los errores imagen
            6.5.2. Parámetros adicionales en forma polinómica
            6.5.3. Parámetros adicionales utilizados en el programa de triangulación BLUH
        6.6. Análisis de los parámetros adicionales
            6.6.1. Coeficiente de correlación
            6.6.2. Correlación total
            6.6.3. t-Student
        6.7. Autocalibración con diferentes grupos de parámetros adicionales
        6.8. Disposición de puntos de apoyo y precisión
            6.8.1. Caso general
            6.8.2. Triangulación de objeto cercano
    7. GPS/INS AEROTRANSPORTADO
        7.1. Introducción
        7.2. Aerotriangulación GPS
            7.2.1. Problemáticas en la AT-GPS
                7.2.1.1. Excentricidad sensor-antena GPS
                7.2.1.2. Asincronismo entre el momento de registro del GPS y el de la toma
                7.2.1.3. Interrupciones de señal GPS
                7.2.1.4. Problema del datum
            7.2.2. Modelo matemático de ajuste combinado AT-GPS
                7.2.2.1. Con parámetros de deriva
                7.2.2.2. Con resolución de las ambigüedades de fase
            7.2.3. Disposición de puntos de apoyo y precisión
            7.2.4. Costes y beneficios
        7.3. Orientación directa de sensores mediante integración GPS/INS
            7.3.1. Modelo matemático de orientación directa
            7.3.2. Sistemas de coordenadas y transformación de orientaciones
            7.3.3. Precisiones
            7.3.4. Ventajas y desventajas de la orientación directa
        7.4. Aerotriangulación GPS/INS
    8. CALIBRACIÓN DE DISPOSITIVOS DE ADQUISICIÓN DE IMAGEN
        8.1. Calibración geométrica de cámaras
            8.1.1. Métodos de laboratorio
                8.1.1.1. Calibración con colimadores
                8.1.1.2. Calibración con goniómetro y réseau
            8.1.2. Métodos de campo
                8.1.2.1. Calibración estelar
                8.1.2.2. Calibración con campo de pruebas o con banco de calibración
                8.1.2.3. Calibración durante el proyecto
                8.1.2.4. Calibración con líneas rectas o de plomada
        8.2. Calibración de escáneres
            8.2.1. Calibración geométrica
            8.2.2. Calibración radiométrica
            8.2.3. Calibración espectral

    PARTE II.  INSTRUMENTACIÓN
    9. RESTITUIDORES ANALÍTICOS Y ESTACIONES FOTOGRAMÉTRICAS DIGITALES
        9.1. Restituidores analíticos: Principios básicos
        9.2. Tipos de restituidores analíticos
            9.2.1. Restituidores analíticos universales
            9.2.2. Restituidores analíticos simplificados
        9.3. Restituidores analíticos automáticos
        9.4. Estaciones fotogramétricas digitales
        9.5. Componentes y diseño
            9.5.1. Visión estereoscópica
            9.5.2. Visión y sistema de medida
            9.5.3. Aspectos finales
        9.6. Automatización e interacción
        9.7. Comparación restituidores analíticos y estaciones fotogramétricas digitales
        9.8. Clasificación, funcionalidades y productos
            9.8.1. Clasificación funcional
            9.8.2. Clasificación por productos
    10. CÁMARAS ANALÓGICAS. ESCÁNERES
        10.1. Introducción
        10.2. Tipos de cámaras. Clasificación
            10.2.1. Clasificación en función de la precisión
            10.2.2. Clasificación en función del modo de captura
        10.3. Cámaras métricas
            10.3.1. Aéreas
                10.3.1.1. Generalidades
                10.3.1.2. Datos auxiliares
                10.3.1.3. Componentes intrínsecos de la cámara
                10.3.1.4. Montura, herramientas de control y sistemas auxiliares
            10.3.2. Terrestres
        10.4. Cámaras no métricas
            10.4.1. Generalidades
            10.4.2. Particularidades del formato
            10.4.3. Recomendaciones
        10.5. Cámaras semimétricas
        10.6. Escáneres
            10.6.1. Principios de diseño
            10.6.2. Tamaños de píxel
            10.6.3. Clasificación de los errores
    11. CÁMARAS DIGITALES
        11.1. Introducción
        11.2. Diseño básico de una cámara digital
        11.3. Tipos de cámaras
        11.4. Cámaras aéreas
            11.4.1. Contexto
            11.4.2. Cámaras matriciales (modulares o sencillas)
            11.4.3. Cámaras lineales o multilineales
            11.4.4. Ventajas y desventajas de las cámaras matriciales modulares y de las cámaras multilineales
        11.5. Cámaras terrestres o de objeto cercano
            11.5.1. Contexto
            11.5.2. Cámaras de vídeo
            11.5.3. Cámaras fotográficas

    PARTE III. FOTOGRAMETRÍA DIGITAL
    12. PRINCIPIOS DE IMAGEN DIGITAL
        12.1. Imagen digital
            12.1.1. Definición
            12.1.2. Conceptos asociados
            12.1.3. Tendencias en fotografía
            12.1.4. Tendencias en fotogrametría
        12.2. Procesamiento digital de imagen
        12.3. Compresión de imagen
            12.3.1. Tipos de redundancias
            12.3.2. Conceptos relacionados
                12.3.2.1. Razón de compresión
                12.3.2.2. Entropía
                12.3.2.3. Compresión
                12.3.2.4. Descompresión
                12.3.2.5. Compresión/descompresión en tiempo real
            12.3.3. Criterios de selección
                12.3.3.1. En cuanto a la pérdida de información
                12.3.3.2. En cuanto a tiempos de procesado
                12.3.3.3. Razón de compresión
            12.3.4. Formatos de compresión máxima con pérdida "reducida"
                12.3.4.1. Compresión/descompresión JPEG
                12.3.4.2. Compresión/descompresión Wavelet
                12.3.4.3. Sistema de compresión de ficheros MrSID
        12.4. Imagen piramidal, pirámides de imagen y teselas
    13. SENSORES DE ESTADO SÓLIDO
        13.1. Introducción: sistemas directos e indirectos
        13.2. Sensores de estado sólido: CCD
            13.2.1. Modos de transferencia de carga
            13.2.2. Precisión en la disposición de los sensores y en la geometría de su superficie
            13.2.3. Señales falsas
            13.2.4. Fuentes de ruido
            13.2.5. Respuesta espectral y radiométrica
    14. CORRESPONDENCIA DE IMAGEN
        14.1. Introducción
            14.1.1. Principio de correspondencia de imagen. Fases
            14.1.2. Métodos de correspondencia
        14.2. Problemas, suposiciones y constreñimientos
            14.2.1. Constreñimiento de línea epipolar
            14.2.2. Constreñimiento de unicidad
            14.2.3. Constreñimiento de compatibilidad radiométrica
            14.2.4. Constreñimiento de similitud geométrica
            14.2.5. Constreñimiento de orden
        14.3. Correspondencia basada en intensidades
            14.3.1. Correlación cruzada
                14.3.1.1. Correlación multinivel
                14.3.1.2. Precisión subpíxel
            14.3.2. Correspondencia/Correlación mínimo cuadrática
                14.3.2.1. Ventajas y desventajas
                14.3.2.2. Modelo matemático
            14.3.3. Correspondencia mínimo cuadrática con constreñimientos geométricos
                14.3.3.1. Constreñimiento de colinealidad
                14.3.3.2. Constreñimiento de intersección espacial
                14.3.3.3. Constreñimiento de línea epipolar
                14.3.3.4. Constreñimiento planimétrico
                14.3.3.5. Constreñimiento altimétrico
        14.4. Correspondencia basada en entidades
            14.4.1. Extracción de entidades. Operador de interés
                14.4.1.1. Extracción de entidades puntuales
                14.4.1.2. Extracción de bordes
            14.4.2. Asignación de entidades
        14.5. Correspondencia multi-imagen
15. AUTOMATIZACIÓN DE ORIENTACIONES
    15.1. Orientación interna automática
        15.1.1. Introducción
        15.1.2. Imágenes de referencia de marcas
        15.1.3. Correspondencia y ajuste de marcas calibradas
        15.1.4. Notas adicionales sobre la orientación interna automática
    15.2. Orientación relativa automática
        15.2.1. Introducción
        15.2.2. Procedimientos y estrategias
    15.3. Creación de imágenes epipolares
    15.4. Aerotriangulación automática
        15.4.1. Introducción
        15.4.2. Procesos, requerimientos y consideraciones en AT automática
        15.4.3. Procedimientos y estrategias
16. ORTOIMÁGENES Y MOSAICOS
    16.1. Introducción
    16.2. Modelos digitales
    16.3. Producción de ortoimágenes
        16.3.1. Cuestiones geométricas
        16.3.2. Ortoimágenes verdaderas
        16.3.3. Fases y automatización
    16.4. Aspectos a considerar
        16.4.1. Económicos
        16.4.2. Cualitativos
        16.4.3. Métricos
        16.4.4. Metadatos
        16.4.5. Otros
    16.5. Visualización de superficies. Modelización

ÍNDICE ANALÍTICO
ARTÍCULOS CIENTÍFICOS Y BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

 

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LIBROS COMPLEMENTARIOS

 

 PROBLEMAS DE FOTOGRAMETRÍA I PROBLEMAS DE FOTOGRAMETRÍA II PROBLEMAS DE FOTOGRAMETRÍA III AEROTRIANGULACIÓN: CÁLCULO Y COMPENSACIÓN DE UN BLOQUE FOTOGRAMÉTRICO

 

 

 

 

 

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