Manuale minimo G7 Stereosimplex Galileo Siscam

Transcript

L’utilizzo dello
Steresimplex G7
Galileo-Santoni
Stereorestitutore analogico di I ordine
a doppia proiezione ottico-meccanica
per la fotogrammetria aerea.
22/11/2002
I.T.P. Guido Luciani
1
Lo Stereosimplex G7
•
Lo Stereosimplex G7
Galileo-Santoni è uno
stereorestitutore analogico
di primo ordine e consente
notevoli precisioni nelle
misure; è adatto, per le sue
caratteristiche, alla
restituzione di fotogrammi
aerei del formato massimo
di 23x23 cm ottenuti da
camere con focale
compresa tra 88 e 305 mm.
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2
Storyboard
Fare clic sulla parte che interessa















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GENERALITA’
• Campo di uso.
• Descrizione
– Unità centrale
• Stereo comparatore.
• Apparato di collimazione stereoscopica.
• Coordinatometro.
– Tavolino di comando e GDR.
– Tavolo di disegno e pantografo.
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Campo di uso
• Sebbene nato per la
fotogrammetria aerea
può essere usato, con
limitazioni, anche per la
terrestre.
• I suoi limiti di utilizzo
sono dovuti alla scarsa
possibilità di
convergenza e
inclinazione delle prese
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Descrizione
E' costituito da diverse
unità:
• Unità centrale.
• Tavolino
di
comando e GDR.
• Tavolo da disegno
con pantografo.
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Descrizione
Unità centrale
(comparatore ottico a proiezione meccanica)
•
Attraverso gli oculari si
può osservare in
stereoscopia (visione
tridimensionale)
l'oggetto fotografato.
• Mediante una marca
visibile (che è possibile
spostare in X, Y e Z) si
può collimare
qualunque punto
dell’oggetto e rilevarne
la posizione.
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Descrizione
Apparato di collimazione
•
•
Sui 2 cammini ottici provenienti da ciascun fotogramma sono
interposti due reticoli (osservabili al centro dei campi visuali
come due puntini che possono essere resi a volontà luminosi
od opachi) che hanno la funzione di collimatore e che vengono
definiti "marche di collimazione".
Le immagini delle due marche, nell'uso corrente dello
strumento, si fonderanno in una unica immagine che verrà
percepita come fluttuante tra l'osservatore e l'oggetto
fotografato; d'ora in poi parleremo, quindi, anche di "marca di
collimazione" al singolare.
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Descrizione
Incrocio delle bacchette
•
Le
due
bacchette
metalliche materializzano i
raggi visuali diretti alla
marca e si intersecano in
corrispondenza
di
uno
snodo sferico; il centro dello
snodo sferico rappresenta
geometricamente
la
posizione spaziale della
marca di collimazione.
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Descrizione
Apparato di collimazione
L'immagine della "marca" potrà
essere spostata nelle direzioni
X , Y e Z per effettuare la
cosiddetta "collimazione
stereoscopica" di qualsiasi
punto dell'oggetto che,
ripetiamo, è percepibile in
visione tridimensionale
(proprio come si percepisce un
plastico) e che viene
denominato "modello".
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Descrizione
Collimazione sul piano xy
•
Lo spostamento orizzontale
(nel
piano
xy)
viene
effettuato per mezzo di una
maniglia per i grandi
spostamenti (oppure di
un'impugnatura attraverso
la quale il movimento viene
demoltiplicato per effettuare
gli spostamenti più fini).
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Descrizione
Collimazione in Z
• La marca può essere
spostata anche lungo
l'asse Z perpendicolare al
piano XY in direzione
cioè della visuale
dell'osservatore; questo
movimento è reso
percettibile dalla visione
tridimensionale ed è
azionato mediante un
volantino posto alla
sinistra dell'operatore.
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Descrizione
Il coordinatometro
• La posizione spaziale della marca è definita
materialmente dall'intersezione delle due bacchette
ed
è
misurata
tramite
un
sistema
di
coordinatometro su tre carrelli liberi di spostarsi
nelle tre direzioni X,Y,Z.
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Descrizione
Ponte della base
•
N.B. Talvolta, per particolari
ragioni,
è
necessario
ricorrere
al
cosiddetto
"ponte della base" e in tal
caso si deve sdoppiare lo
snodo sferico di 5cm; la
posizione spaziale della
marca resta comunque
all'intersezione
dell'asse
delle bacchette.
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Descrizione
X, Y, Z del punto sul GDR
•
•
A questo modo è possibile
effettuare la collimazione
tridimensionale di un
qualsiasi punto P del
modello facendo coincidere
spazialmente la marca con
il punto voluto.
Se si sono eseguite tutte le
necessarie operazioni
preliminari, è possibile
leggere sugli appositi
display del GDR il valore
delle coordinate Xp, Yp, Zp,
del punto P.
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Descrizione
Collimazione stereoscopica
•
Per ottenere una buona
collimazione stereoscopica
si adotta la prassi di posare
"a foglia morta" la marca
sull'oggetto prescelto. Far
penetrare la marca entro il
modello
comporta
l'annullamento
del
fenomeno percettivo che
consentiva
di
vedere
un'unica marca e questa si
sdoppia immediatamente in
senso orizzontale.
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Collimazione a “foglia morta”
•
Annullare la distanza
tra le immagini delle
due marche di destra e
sinistra fino a fonderle
in una immagine unica
sulla superficie del
modello
consente
sempre
una
minor
precisione
nella
determinazione
della
zP rispetto al metodo "
a foglia morta".
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Descrizione
Tavolino di comando
• Sulla parte frontale del
tavolino esistono i comandi di :
1.illuminazione dei fotogrammi,
2.selezione tra marca luminosa
e opaca,
3.bilanciamento dei carrelli
portafotogrammi,
4.azzeramento dei registri di
memoria del GDR3.
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Descrizione
Periferica GDR
•
•
Il GDR sugli appositi display
mostra i valori xP, yP, zP
che identificano la posizione
della marca di collimazione
nello spazio del modello.
La x e la y non sono in
scala ma in coordinate
millimetriche mentre la z è
visualizzata nella scala
imposta.
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Descrizione
Periferica GDR
•
La periferica GDR permette
alcune selezioni: scelta tra
piedi e metri come unità di
misura, imposizione della
scala nelle Z, imposizione di
X,Y,Z di riferimento.
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Descrizione
Tavolo da disegno e pantografo
•
•
Al carrello centrale è
collegata un asta che
trasmette il movimento ad
un
pantografo
di
ingrandimento (o riduzione).
Una punta scrivente, il
cui abbassarsi è controllato
da un pedale e un
elettromagnete, consente di
tracciare il disegno del
percorso della marca di
collimazione.
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MODALITA’ D’USO
• Predisposizioni.
–
–
–
–
Dimensionamento preliminare del modello.
Orientamento interno.
Orientamento relativo.
Orientamento assoluto e dimensionamento
definitivo del modello.
• La restituzione.
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DIMENSIONAMENTO
PRELIMINARE DEL MODELLO
Se la scala del fotogramma è 1/n e si vuole
avere un modello in scala 1/s ed, inoltre la
base misurata sul fotogramma (distanza
misurata sul fotogramma tra il punto
principale e l’omologo del punto principale
dell’altro fotogramma) è bf, allora la base da
imporre nel restitutore dovrà essere b =
bf⋅(1/s)⋅(1/n) = bf⋅n/s nell’unità di misura
scelta per bf (generalmente mm).
•Se il rapporto tra B/H (con B base di presa
e H altezza relativa di volo, distanza dall’
oggetto) è minore di 1/4 o di 1/3 allora è
opportuno utilizzare il giunto doppio.
•In questo caso per imporre la base di
restituzione b le graduazioni dello strumento
dovranno segnalare la quantità
b* =
b+50[mm].
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Orientamento interno
ORIENTAMENTO INTERNO
• Imposizione
della
distanza focale.
• Posizionamento
dei
fotogrammi
(Posizionamento
del
punto principale di ogni
fotogramma
in
coincidenza con la
marca centrale della
piastra
portalastra
relativa e inserimento
dei portalastra).
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Imposizione della distanza focale
alle camere di restituzione.
•
•
•
•
•
1. Togliere la scocca di protezione
al di sopra della camera.
2. Sbloccare la vite 1 e la vite 2.
3. Facendo particolare attenzione
a non sganciare l’ingranaggio del
contatore (3) dall’ingranaggio della
ghiera (4), ruotare la ghiera fino ad
imporre il valore della focale
desiderata. N.B. Il contatore indica i
millimetri, la graduazione della
ghiera è divisa in centesimi di
millimetro.
4. Serrare le viti (1) e (2).
5. Eseguire la stessa operazione
al controlaterale.
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Posizionamento dei fotogrammi.
• Distacco
portalastre.
• Estrazione
fotogrammi
portalastra.
• Inserimento
fotogrammi
portalstra.
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dei
dei
dai
dei
nei
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Distacco dei portalastre.
•
•
•
•
•
•
•
1. Bloccare i movimenti del carrello
stringendo le viti di blocco x(1) e y(2).
2. Abbassare le aste degli illuminatori.
3. Liberare la vite senza fine (1) della
regolazione della k dalla cremagliera
(2)rutando l’apposita levetta (3) verso
l’esterno.
4. Sostenere il portalastra.
5. Liberare il portalastra abbassando la
levetta (5).
6. Capovolgere, ruotandolo attorno
l’asse y, il portalastra e posarlo sul
tavolo illuminato.
7. Ripetere le operazioni per il
controlaterale e posare il portalastra al
fianco del precedente non invertendo il
portalastra destro con il sinistro.
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Apertura dei portalastra.
•
•
•
1. Sbloccare e alzare la
barra laterale di allarme di
fine corsa.
2. Liberare
il
vetro
coprifotogramma ruotando
in senso antiorario le viti (1)
e poi le viti (2). Pulire il
coprilastra se necessario
(con cartine ottiche o carta
soffice e alcool) limitandosi,
se possibile, alla parte
esterna.
Attenzione a non provocare
graffi.
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Inserimento dei fotogrammi
•
•
•
•
•
•
1. Presentare i fotogrammi in posizione “corretta”
(rispettando le posizioni visuali presa di sinistra posta a
sinistra; posizioni relative di sinistra-destra alto-basso
rispettate nel fotogramma.
2. Capovolgere i fotogrammi ruotandoli ognuno attorno
all asse x.
3. Porre i fotogrammi in questa posizione nei portalastra
gia nella posizione indicata al punto 7) delle istruzioni per
il distacco del portalastra (cremagliera verso l’esterno del
G7).
4. Posizionamento con l’aiuto di una lente contafili (J
min.= 5x) del fotogramma conseguendo la coincidenza
delle “reperes” del portalastra con le “reperes” del
fotogramma.N.B.E’
consigliabile
effettuare
un
centramento approssimato con la percisione del mezzo
millimetro, posare e bloccare (senza serrare le viti) il
vetro coprifotogramma, effettuare la collimazione delle
reperes in maniera precisa manovrando le code del
fotogramma, serrare infine le viti (1)prima e le viti (2) poi
per bloccare definitivamente il fotogramma.
5. Ruotare le barre per l’allarme di fine corsa verso
l’interno e bloccarle con le apposite levette.
Per inserire i portalastra capovolgerli ruotando ognuno
attorno ai rispettivi assi y.
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Orientamento relativo
ORIENTAMENTO RELATIVO
•
•
•
L'orientamento relativo si
basa sulla rotazione attorno
all'asse di presa (k) , attorno
all'asse Y (phi) , e attorno
all'asse X (omega) di
ciascuna
camera
del
restitutore.
Per l'orientamento relativo ci
si basa sull' annullamento
della
differenza
di
altezza(Y)
delle
due
marche.
A scopo di controllare tale
parallasse si scelgono 5
punti
visibili
sulla
stereocoppia.
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(1)Correzione delle κ
•
•
•
•
Il punto 1 dovrà essere prossimo al
punto principale del fotogramma
sinistro.
Il punto 2 dovrà essere prossimo al
punto principale del fotogramma
destro.
Collimato con molta attenzione il
punto 1 (annullata la parallasse in
X su tale punto: collimazione
stereoscopica) resta da annullare
la
differenza
d'altezza
tra
l’immagine destra e sinistra della
marca mediante il registro della κd.
Operazione reciproca con
collimazione stereoscopica del
punto 2 e annullamento della
parallasse d'altezza mediante il
registro della κs.
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(2)Correzione delle ϕ
•
•
•
•
Il punto 3 dovrà avere circa la
stessa x del punto 1 ma dovrà
discostarsene al massimo per
le y di lastra.
Il punto 4 dovrà avere circa la
stessa x del punto 2 ma dovrà
discostarsene al massimo per
le y di lastra.
Collimazione stereoscopica del
registro ϕd.
Operazione reciproca per il
registro ϕs.
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(3)Correzione delle ω
•
•
•
•
•
•
Il punto 5 sarà scelto in modo d'avere
posizione media nelle x tra i punti principali e
discostarsi nella direzione delle y dai punti 3 e
4 della massima quantità consentita dalle
dimensioni del modello.
Collimazione
stereoscopica
di
5,
sovracorrezione della parallasse d’altezza (di
circa un terzo) mediante uno dei due registri ωs
o ωd.
N.B. in alcuni casi, come per la restituzione di
S.Stefano, il punto 5 va scelto in alto perche in
basso non è accessibile.
Si tornano ad eseguire le operazioni dal punto
(2) perche la correzione delle ω ha influenzato
le ϕ .
Entro due o tre iterazioni si giunge ad un
orientamento relativo corretto.
Per verifica si può controllare se in tutti i punti
del modello sia
annullata la parallasse
d’altezza.
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Orientamento assoluto
ORIENTAMENTO ASSOLUTO
• L’orientamento
assoluto può essere
eseguito
con
metodo analogico o
semianalitico.
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CON METODO ANALOGICO
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Tre traslazioni X, Y, Z
Traslazioni in X e Y.
• Disegnati
nella
scala
di
restituzione i punti di appoggio
A,B,C,D,E
e
collimato
sterescopicamente A si fa si che
la punta scrivente del pantografo
coincida con A traslando il
disegno sul tavolo.
• Traslazione in Z.
• Si impone, mediante il GDR la
scala della Z al modello iniziale.
• Sempre mediante il GDR si
impone la lettura della quota di A
in corrispondenza della sua
collimazione.
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Si esegue una rotazione K
• Rotazione Κ
• Dopo aver collimato
stereoscopicamente B
si
corregge
lo
sbandamento genere al
ruotando
il
foglio
attorno ad A in maniera
che la punta scrivente
si trovi sulla retta
congiungente A con B.
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Dimensionamento del modello
(mediante
regolazione bx ).
la
il modello in un ultima
fase quando si
siano corrette tutte
le rotazioni.
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Rotazione Φ
•
•
•
•
•
•
Si collima uno dei punti di appoggio (A).
Si corregge la b in valore proporzionale
all’eccesso o alla carenza di misura che si
verifica sulla minuta di restituzione.
E’ bene dimensionare definitivamente Si
imposta sul GDR-3 la quota ZA del punto
collimato (A).
Si collima un altro punto di appoggio (B)che sia
distante quanto possibile da A ma che abbia
all’incirca la stessa X.
Si legga al GDR-3 la quota ZB* del punto
collimato (B).
La quota ZB* differirà dalla quota “vera” ZB
dell’errore (dislivello) ∆B*-B = ZB -ZB*
•
Sulla componente XB-XA il dislivello crea un
errore che può essere quantificato dalla
pendenza:
pA-B = ∆B*-B / XB-XA
•
•
La Φ generale è misurata in gradi millesimali
che sono, in buona approssimazione,
equivalenti al valore millesimale della
pendenza.
Da quanto sopra risulta evidente la procedura
di correzione.
•
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Rotazione Ω
•
•
•
•
•
Si collima uno dei punti di appoggio (A).
Si imposta sul GDR-3 la quota ZA del punto
collimato (A).
Si collima un altro punto di appoggio (C)che sia
distante quanto possibile da A ma che abbia
all’incirca la stessa X.
Si legga al GDR-3 la quota ZC* del punto
collimato (C).
La quota ZC* differirà dalla quota “vera” ZC
dell’errore (dislivello) ∆C*-C = ZC -ZC*
•
Sulla componente XC-XA il dislivello crea un
errore che può essere quantificato dalla
pendenza:
pA-C = ∆C*-C / XC-XA
•
•
La Ω generale è misurata in gradi millesimali
che sono, in buona approssimazione,
equivalenti al valore millesimale della
pendenza.
Da quanto sopra risulta evidente la procedura
di correzione.
•
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CON METODO SEMIANALITICO
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
L’orientamento assoluto e il dimensionamento del modello possono essere effettuate in una procedura assistita dal calcolatore
mediante il programma GRES compilato dalla Galileo Siscam.
Connettere il computer al restitutore.
Accendere il restitutore e il computer.
Da MS-DOS digitare cd GRES invio
e poi STS invio.
Collimare il primo punto di appoggio e premere il pedale grande per l’acquisizione
Sul video appariranno le ccordinate modello del punto.
Si ripete per tuuti i punti di appoggio la stessa procedura di acquisizione.
Digitare EDT
Scegliere il file con estensione .DAT contenente i dati dei punti di appoggio(in coordinate terreno) oppure introdurre le
coordinate terreno dei punti di appoggio in un nuovo file al quale si darà sempre l’estensione .DAT.
Digitare nomefile.DAT.
Digitare GCW n (con n numero dei punti di appoggio).
Digitare i codici dei punti di appoggio.
Controllare se i dati copiati dal file corrispondono a quelli voluti.
Digitare EXIT.
Digitare AOR.
Digitare la base di restituzione (in mm) e invio.
Digitare il denominatore della scala del modello che si desidera(N.B. utilizzando il pantografo la scala modello non è uguale
alla scala di restituzione grafica).
Vengono ora forniti a video i dati di correzione della Φ della Ω e di b.
Ripetere l’iter se necessario.
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La restituzione
La restituzione
• Una volta predisposto il
restitutore, si procede alla
restituzione che può
avvenire :
• disegnando direttamante
con il pantografo sul
tavolo da disegno oppure
• generando un file,
gestibile da applicativi di
vestizione topografica o,
più semplicemente, da
programmi CAD.
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La restituzione
La restituzione
• E’ possibile disegnare
direttamente le linee di
livello bloccando i
movimenti Z.
• In questo caso si seguirà
con la marca di
collimazione l’andamento
della linea in X e Y,
facendo attenzione che la
marca non si sdoppi o non
sia sollevata rispetto
all’oggetto rilevato.
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Referenze e bibliografia
• Manuale dello strumento.
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COMMIATO
Marco Polo descrive un ponte, pietra per pietra.
“Ma qual’è la pietra che sostiene il ponte? “ chiede Kublai
Kan.
“Il ponte non è sostenuto da questa o da quella pietra, ”
risponde Marco “ma dalla linea dell’arco che esse
formano.”
Kublai Kan rimane silenzioso, riflettendo. Poi soggiunge:
“perché mi parli delle pietre? E’ solo dell’arco che
m’importa.”
Polo risponde: “ senza pietre non c’è arco”.
Italo Calvino, Le città invisibili.
Foto Coordinatografo
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