FOTOGRAMAS
Las imágenes obtenidas en un vuelo fotogramétrico adolecen de las distorsiones geométricas propias de una toma fotográfica, pues se encuentran en perspectiva central y se ven afectadas por el relieve del terreno, la orientación de la cámara en el momento de la toma, y en menor medida por las distorsiones propias del sensor digital o cualquier otro dispositivo que haya intervenido en la captura de la información (o de la película y del escáner en caso de vuelos más antiguos).
Estas circunstancias provocan que los detalles de la imagen en los fotogramas sufran deformaciones y desplazamientos respecto a cómo quedarían representados en un mapa. Así, nos podemos encontrar con que dos objetos que tengan las mismas dimensiones reales (imaginemos, por ejemplo, dos canchas de tenis) aparezcan en la fotografía con tamaños diferentes, dependiendo de la proximidad en altura a la cámara (cuanto más elevada sea la zona donde se ubica, más próximo a la cámara estará y su tamaño en la imagen será mayor) o de la proximidad al centro del fotograma (cuanto más alejado del centro, más pequeño será su tamaño en la imagen).
La ventaja del fotograma es que se trata de un producto sobre el que no se ha aplicado ninguna transformación, lo que permite su utilización para certificar el estado del territorio en el momento en el que fue captada la imagen.
ORTOFOTOS
Para dotar a la imagen fotográfica de las características métricas de un mapa, es necesario someterla a un proceso denominado ortorrectificación, mediante el cual se transforma la proyección perspectiva propia de la fotografía a proyección ortogonal, modificando analíticamente los rayos luminosos que forman el haz perspectivo. Estos rayos, que atraviesan el objetivo de la cámara e impresionan el sensor, se reubican hipotéticamente en una nueva situación donde serían paralelos y el punto de vista se situaría en el infinito.
La imagen digital se compone de una malla regular o matriz de pixeles, de los cuales conocemos su tamaño, posición y valor de su nivel de gris asociado (o color RGB). El objetivo de la ortorrectificación de las imágenes es asignar a cada uno de estos pixeles (celdas de la malla regular) el valor de gris correspondiente que debería tener asignado si hubiera sido captado en una perspectiva ortogonal (mapa) en lugar del valor capturado durante la toma fotográfica con perspectiva cónica.
Para este proceso será necesario disponer de un modelo digital del terreno (MDT), parámetros de orientación interna de la cámara (calibración de la cámara) y parámetros de orientación directa del vuelo ejecutado (posiciones en el espacio de cada captura de imágenes: coordenadas del centro de proyección y giros asociados a la cámara). La relación entre ambas proyecciones se establecerá matemáticamente mediante la utilización de ecuaciones (ecuaciones de colinealidad).
Se trata de un proceso de transformación inversa donde se realizan los siguientes pasos:
- Se parte de la posición de cualquier punto sobre el terreno (píxel).
- Se obtiene su elevación del MDT analíticamente.
- Se obtiene la correspondiente posición del punto sobre la imagen (ecuaciones de colinealidad).
- Se identifica dicha posición en la imagen y correspondiente nivel de gris, y este valor se asignará a la posición del punto de partida de la ortoimagen. En este último paso, al realizar la transformación espacial a la posición de la imagen, habrá valores de coordenadas imagen que no coincidirán con los de la imagen original y será necesario interpolar el valor de gris mediante técnicas de remuestreo.
Una vez realizada esta rectificación, la imagen adquiere las mismas propiedades geométricas de un mapa, pudiendo medirse sobre ella ángulos, distancias y superficies. Es lo que se denomina ortofoto digital que es una imagen transformada que muestra la escena fotografiada en proyección ortogonal.
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