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       Menu: Raster –  Calibração

 Linha de comando: CALIBRAÇÃO

      Esta funcionalidade está disponível apenas no módulo Raster.

A operação de calibração afeta toda a imagem. Quando várias imagens são selecionadas, o comando é aplicado a imagens visíveis localizadas em camadas desbloqueadas.

A transformação da calibração é determinada pelo modelo de transformação e por um conjunto de pares de calibração.

Ao preparar a calibração, é necessário especificar os vetores de deslocamento de pontos raster. Para fazer isso, especifique um conjunto de pares de calibração. Cada um desses pares determina duas coordenadas – a posição atual de um ponto na imagem (ponto medido) e sua posição teórica exigida (ponto real).

Um modelo de transformação é um tipo de transformação paramétrica usada na calibração. Cada modelo determina uma família de transformações do mesmo tipo.

Ao usar alguns conjuntos de pares de calibração e métodos individuais, o programa não é capaz de realizar a transformação de um determinado tipo de tal forma que todos os pontos medidos se movem para os pontos reais correspondentes. Isso leva ao desvio dos pontos obtidos como resultado da transformação dos pontos reais correspondentes. O critério para a escolha dos parâmetros de conversão é minimizar o erro raiz-média-quadrado em todos os pontos calibrados.

Cada um dos pares de calibração é um dos seguintes tipos:

é         Grade – se um par fizer parte da grelha de calibração; utilizado no cálculo dos parâmetros de calibração e na avaliação da precisão da calibração;

é         Verificar – se for utilizado um par no cálculo dos parâmetros de calibração e na avaliação da precisão da calibração;

é         Controle – se um par for utilizado apenas para avaliar a precisão da calibração e não afetar os parâmetros de calibração;

é         Não utilizado – se um par não for utilizado no cálculo dos parâmetros de calibração e na avaliação da precisão da calibração.

Etapas básicas da calibração

1.      execute o comando de calibração;

2.      criar um conjunto de pares de calibração;

3.      especificar a posição dos pontos medidos;

4.      escolha um método de calibração adequado;

5.      calibrar.

Antes de realizar a calibração, recomenda-se definir o sistema de coordenadas – origem e escala.

Comando de calibração

O comando abre a caixa de diálogo de calibração.

Botões de diálogo de calibração

Botão	Descrição
Definir grade	Cria um conjunto de pares de calibração localizados nos nós de uma grade retangular
Adicionar ponto	Cria um par de calibração usando uma caixa de diálogo
Modificar ponto	Permite alterar a localização dos pontos medidos e reais, bem como o tipo de par de calibração selecionado
Ponto de redefinição	Move os pontos medidos para a posição de pontos reais para pares de calibração selecionados
Excluir ponto	Remove todos os pares de calibração selecionados da lista e seus pontos correspondentes no desenho
Ponto anterior	Panela o desenho para mostrar o par de calibração anterior no centro da tela
Zoom para apontar	Panela o desenho para mostrar os pares de calibração selecionados no centro da tela
Próximo ponto	Panela o desenho para mostrar o próximo par de calibração no centro da tela
Estimativa	Estimativa da precisão da calibração

Especificar um conjunto de pares de calibração

Ao criar pares de calibração, suas definições são adicionadas à lista no Calibração caixa de diálogo:

1.      Especifique as coordenadas teóricas conhecidas de pontos (pontos reais) de duas maneiras: especificando uma grade de calibração ou adicionando pontos um por um, ou ambos ao mesmo tempo. Quando criado, cada par de calibração tem as mesmas coordenadas de pontos medidos e reais;

2.      Defina os pontos de medição correspondentes para todos os pontos reais, selecionando-os na imagem ou digitando suas coordenadas do teclado.

Configurando a grade de calibração

Ao especificar uma grade de calibração, ela cria um conjunto de pares de calibração, cujos pontos estão localizados nos nós de uma grade retangular. Tais pares de calibração se relacionam com o Grade tipo.

A posição dos pontos do par de calibração especificados ao criar uma grade é determinada pela origem da grade, pelo tamanho da célula e pelo número de células nas direções horizontal e vertical.

Pode haver apenas uma grade em um objeto de calibração. A redefinição da grade de calibração excluirá todos os pares de calibração pertencentes à grade existente.

Clique no Definir grade botão

O Grade de calibração caixa de diálogo aparece:

1.      Especifique a origem da grade de calibração;

2.      Digite as coordenadas no Origem campo ou clique no Escolha a origem botão e especifique com o mouse a localização da origem da grade na imagem. O canto inferior esquerdo da grade é tomado como a origem da grade, e a grade é gerada na direção positiva dos eixos X e Y;

3.      Definir as dimensões das células ao longo dos eixos X e Y;

4.      Se necessário, você também pode adicionar colunas na direção negativa dos eixos X ou Y especificando um valor negativo para as dimensões X ou Y;

5.      Especifique o número de células ao longo dos eixos X e Y usando o Células x e Células Y respectivamente;

6.      Para evitar erros, clique no Pré-visualização botão e ver a grade especificada. Se necessário, corrija erros;

7.      Selecionar OK para criar uma grade de calibração e retornar ao Calibração caixa de diálogo.

Você pode criar uma grade retangular girada por um ângulo especificado. Caso contrário, as linhas e colunas da grade serão ortogonais aos eixos X e Y.

Configurando a grade de calibração através do arquivo carregado

Para adicionar uma grade de calibração arbitrária, é possível criar um arquivo de texto com a extensão RPT. Depois de especificar as coordenadas e os parâmetros de todos os pontos de calibração reais e iniciar a caixa de diálogo de calibração antes de começar a alterar os pontos de calibração medidos, você deve carregar esse arquivo através do Importar grade botão.

Formato de arquivo RPT:

primeira linha:

é         Não assinado Int – Método de calibração

segunda linha:

é         Não assinado Int – Número de pontos

linhas seguintes (separadas por um espaço):

é         Não assinado Int – Número sequencial do par de calibração

é         Duplo – Ponto real x coordenada

é         Duplo – Ponto real y coordenar

é         Duplo – Ponto medido x coordenada

é         Duplo – Coordenada de ponto y medida

é         Duplo – Ponto calculado x coordenada (ponto idêntico a x medido antes do cálculo)

é         Duplo – Coordenada do ponto y calculada (idêntica à medida em y antes do cálculo)

é         Bool – Ponto de verificação

é         Bool – Ponto de controlo?

é         Bool – Ponto usado?

é         Não assinado Int – Número sequencial de pontos na grelha ao longo do eixo x (a partir de 0)

é         Não assinado Int – Número sequencial de pontos na grade ao longo do eixo y (a partir de 0)

String – Rótulo do ponto (nome)

Exemplo de arquivo RPT

10160 414.250000 -312.500000 415.789786 -311.284805 414.250000 -312.500000 1 1 1 0 0 Grid(01,01)1 436.250000 -312.500000 437.410740 -310.659621 436.250000 -312.500000 1 1 1 1 0 Grid(01,02)2 458.250000 -312.500000 460.386260 -308.679871 458.250000 -312.500000 1 1 1 2 0 Grid(01,03)3 480.250000 -312.500000 481.694622 -309.044562 480.250000 -312.500000 1 1 1 3 0 Grid(01,04)4 414.250000 -288.500000 414.799911 -285.027068 414.250000 -288.500000 1 1 1 0 1 Grade(02,01)5 436.250000 -288.500000 431.221632 -307.526974 436.250000 -288.500000 1 1 1 1 1 Grade(02,02)6 458.250000 -288.500000 464.815333 -257.650194 458.250000 -288.500000 1 1 1 2 1 Grade(02,03)7 480.250000 -288.500000 419.868235 -297.301982 480.250000 -288.500000 1 1 1 3 1 Grade(02,04)8 414.250000 -264.500000 414.250000 -264.500000 414.250000 -264.500000 1 1 1 0 2 Grid(03,01)9 436.250000 -264.500000 436.250000 -264.500000 436.250000 -264.500000 1 1 1 1 2 Grid(03,02)10 458.250000 -264.500000 458.250000 -264.500000 458.250000 -264.500000 1 1 1 2 2 Grade(03,03)11 480.250000 -264.500000 480.250000 -264.500000 480.250000 -264.500000 1 1 1 3 2 Grade(03,04)12 414.250000 -240.500000 414.250000 -240.500000 414.250000 -240.50000 1 1 1 0 3 Grid(04,01)13 436.250000 -240.500000 436.250000 -240.500000 436.250000 -240.500000 1 1 1 1 3 Grid(04,02)14 458.250000 -240.500000 458.250000 -240.500000 458.250000 -240.500000 1 1 1 2 3 Grade(04,03)15 480.250000 – 240.500000 – 480.250000 – 240.500000 480.250000 – 240.500000 1 1 1 3 3 Grade(04,04)

Adicionando pares de calibração um de cada vez

Ao usar este método, os pares são adicionados um por um. Os pares criados podem ser dos seguintes tipos: Verificar Controle ou Não utilizado. Este procedimento é projetado para que você possa criar pares especificando apenas as coordenadas de ponto real. Os pontos medidos podem ser especificados mais tarde.

Adicionando pontos:

1.      Selecionar Adicionar no menu de contexto ou clique no Adicionar ponto botão localizado no Calibração caixa de diálogo. A caixa de diálogo para adicionar um ponto aparecerá;

2.      Digite as coordenadas reais do ponto no Real campo;

3.      Digite o nome do par no Etiqueta campo, caso contrário este par será nomeado PointNN por padrão;

4.      Digite as coordenadas dos pontos medidos no Medido campo ou especifique-os na tela usando  botão. Se isso não for feito, suas coordenadas coincidirão com as reais e poderão ser alteradas posteriormente;

5.      Se necessário, no Use como campo, altere o tipo de par de Controle para Verificar ou, ao limpar a caixa de seleção, defina o tipo de par como Não utilizado;

6.      Imprensa ENTRAR ou selecione Adicionar para criar o par e continuar a operação.

Especificar pontos medidos na tela

Os pontos medidos podem ser especificados na tela usando o mouse:

1.      Selecione o par de calibração a ser alterado na lista do Calibração caixa de diálogo ou na tela. O programa irá destacar o ponto selecionado com a ajuda de “grips”;

2.      Especifique o par selecionado usando  botão ou pelo Zoom para comando do menu de contexto. O programa panelas a imagem de modo que para mostrar o ponto medido do par selecionado no centro da tela;

3.      Alterar a localização do ponto medido. Coloque o cursor sobre o “grips” e clique com o botão esquerdo. Mova o cursor e clique novamente para determinar uma nova localização do ponto medido;

4.      Mover para o par de calibração seguinte ou anterior. Selecionar Próximo ou Anterior no menu de contexto ou clique em  ou  botão na barra de ferramentas do Calibração caixa de diálogo. O programa irá deslocar a imagem de modo a mostrar o próximo ponto medido (anterior) do par selecionado no centro da tela.

Escolhendo um método de calibração

Um método de calibração é escolhido levando em conta a natureza da distorção da imagem, bem como o número e a localização dos pares de calibração.

Se não houver informações sobre distorção de imagem, você pode usar o Escolha automaticamente método. Neste caso o próprio programa escolherá o método de calibração ideal para um determinado conjunto de pares de calibração.

A tabela lista possíveis distorções e métodos de calibração usados para corrigi-las.

Métodos de calibração para corrigir distorções

Método	Distorções
Conformal linear	Para transformações lineares (movimento, rotação e escala proporcional).
Afinar	Para transformações lineares (movimento, rotação e escala não proporcional); elipses rasterizadas podem ser convertidas em círculos.
Bilinear	Para paralelogramo de 4 pontos ou distorções trapezoidais.
Grade bilinear adaptativa	Para distorções de grade raster complexas (mais de quatro pares de calibração necessários); só pode ser usado se houver uma determinada grade.
Polinômico	Para distorção não-planar em fotografia aérea causada pela superfície irregular da Terra.
Estrias Superfície	Para distorções de todos os tipos; este é o método mais preciso que funciona em um conjunto arbitrário de pares.

Cada método de calibração assume o número mínimo de pares de calibração que o modelo pode usar. Se o número de pares de calibração exceder um determinado valor, todos os modelos, exceto o Surface Splines, produzirão um valor diferente de zero distorção.

A tabela a seguir lista os limites do número de pares de calibração para cada método de calibração:

Limitações do número de pares para cada método de correção de distorção

Método	Número de pares de calibração	Número de pares de calibração que dão um erro diferente de zero
Conformal linear	2	3
Afinar	3	4
Bilinear	4	5
Grade bilinear adaptativa	Necessário para especificar a grade de calibração	Os pontos especificados não pertencem à grade
Polinômio 2 graus	6	7
Polinomial 3 graus	10	11
Polinômio 4 graus	15	16
Polinomial 5 graus	21	22
Polinomial 6 graus	28	29
Estrias Superfície	3	Não aplicável

Estimativa da precisão da calibração

A calibração transforma toda a imagem raster através de uma transformação calculada. Normalmente, não apenas os pontos especificados nos pares de calibração são movidos, mas todos os pontos da imagem. A estimativa de precisão permite determinar o deslocamento de cada ponto raster para o método de calibração selecionado antes de executar o procedimento de calibração.

Durante a estimativa, outro ponto é criado para cada par de calibração, chamado de par de calibração calculado um. Mostra a posição do ponto medido após a realização do método de calibração selecionado. Os rótulos de tais pontos são destacados em amarelo (rótulos de pontos reais – azul, rótulos de pontos medidos – vermelho; você pode alterar essas cores padrão no Opções caixa de diálogo). Em seguida, o programa calcula e exibe as distâncias entre cada ponto calculado e o ponto real correspondente. Essas distâncias determinam os desvios de calibração para cada par.

O programa calcula os parâmetros do método selecionado, portanto, após a transformação, cada ponto medido é colocado o mais perto possível do ponto real correspondente. Para esses cálculos, o programa usa apenas pares de calibração dos tipos de controle e grade.

Para estimar o deslocamento de qualquer ponto na imagem após a calibração, é necessário criar um par de calibração com pontos medidos e reais que tenham as coordenadas do ponto de imagem necessário e atribuir a esse par um tipo de verificação. Este par não será considerado ao determinar os parâmetros de transformação, mas o programa encontrará o ponto calculado para ele e calculará o desvio da localização real do ponto.

Estimar a precisão da calibração

1.      Crie pares de calibração necessários para corrigir distorções de imagem.

2.      Especifique a localização dos pontos medidos.

3.      Se necessário, crie pares de teste para determinar a direção do movimento de pares arbitrários.

4.      Selecione o método desejado na lista de métodos de calibração. Somente modelos aplicáveis a um determinado conjunto de pares de calibração podem ser usados. Se esses requisitos não forem atendidos, a estimativa não poderá ser concluída.

5.      Clique no  botão localizado no Calibração caixa de diálogo.

O Erro médio o parâmetro mostra o erro médio do método escolhido. Observe também o Xerr e Errar valores, que são usados para estimar o erro de cada ponto ao usar o método escolhido.

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