Fotogrametría: Principios, Método y Aplicaciones Clave

Definición de Fotogrametría

Arte, ciencia y tecnología de obtener información fiable acerca de los objetos físicos y su entorno, mediante procesos de registro, medida e interpretación de imágenes fotográficas y otras obtenidas a partir de energía electromagnética radiante y otros fenómenos.

En otras palabras: El objetivo de la Fotogrametría es obtener información tridimensional a partir de información bidimensional.

Método General de la Fotogrametría

La restitución permite reproducir en gabinete la posición exacta de los haces perspectivos para extraer la información existente en las fotografías mediante la identificación de puntos homólogos aprovechando la visión estereoscópica.

Se restituye siempre modelo a modelo, formado por dos fotografías, con un recubrimiento entre el 60-65%.

Tipos de Restituidores:

• Analógico-numérico
• Analítico
• Digital (actualmente)

Conceptos Básicos del Método:

• Determinación de las formas del haz perspectivo.
• Determinación de la posición de rayos perspectivos homólogos.
• Búsqueda y materialización de la intersección de parejas de rayos homólogos.

Tabla: Número Mínimo de Puntos Dependiendo del Modelo Matemático a Usar

Semejanza (Parámetros=8; Mínimo nº puntos=2)

Afín (Parámetros=6; Mínimo nº puntos=3)

Proyectiva (Parámetros=8; Mínimo nº puntos=4)

Geometría de la Imagen

La imagen métrica digital consiste en una matriz G (bidimensional: I filas, J columnas) con elementos de imagen Gij (píxel), de dimensiones Δx, Δy.

Cada píxel tiene asociado un valor de gris o número digital. Si el rango de valores va de 0 a 255, se almacena en 8 bits (1 byte).

Aspectos Generales de la Fotogrametría

Considerar la fotografía como una proyección central es idealizar la “realidad física” del registro de la imagen. Como consecuencia, las relaciones que se encuentran en la práctica diferirán de las obtenidas a partir de esta presunción (“modelo matemático”).

• Se supone un centro de proyección en el objetivo de la cámara. En realidad, los haces de rayos atraviesan el objetivo pasando por varios puntos.
• Se asume que los rayos procedentes de un punto objeto pueden representarse como líneas que pasan, sin desviarse, a través del centro de proyección para formar un punto imagen. En realidad, esos rayos se desvían de su camino a su paso por el objetivo de la cámara, debido a la distorsión radial de las lentes. Punto imagen, centro de proyección y punto del objeto no estarán alineados. La distorsión radial se puede eliminar mediante cierta expresión matemática en fotogrametría analítica.
• La proyección de un punto objeto en el plano focal se considera un punto. En la imagen digital, el plano focal está configurado por píxeles bidimensionales.

Ventajas de la Fotogrametría

• Más versátil: no hay limitaciones ópticas o mecánicas en la formación del modelo matemático; admite cualquier focal, formato de imagen.
• Mayores precisiones: corrección de errores sistemáticos, se crea un modelo matemático y se trabaja con observaciones redundantes en cada fase (MMCC).
• Explotación digital del modelo estereoscópico, lo que permite la aplicación de automatismos.
• Recuperación de datos relativos a modelos estereoscópicos anteriores en todo momento.