a photogrammetric method for

16
A Photogrammetric Method for Single Image Orientation and Measurement abstrak Tujuan dari makalah ini adalah untuk menyajikan sebuah metode fotogrametri untuk menentukan dimensi permukaan datar, seperti billboard, berdasarkan gambar digital tunggal. Sebuah model matematika diadaptasi untuk menghasilkan persamaan linear untuk garis vertikal dan horisontal dalam ruang objek. Garis-garis ini diidentifikasi dan diukur dalam gambar dan matriks rotasi dihitung dengan menggunakan metode tidak langsung. Jarak antara kamera dan permukaan diukur dengan menggunakan lasermeter, memberikan koordinat pusat perspektif kamera. Eksentrisitas pusat lasermeter terkait dengan pusat perspektif kamera dimodelkan oleh tiga terjemahan, yang dihitung dengan menggunakan prosedur kalibrasi. Beberapa percobaan dilakukan untuk menguji metode yang diusulkan dan hasil yang dicapai berada dalam kesalahan relatif sekitar 1 persen di daerah dan jarak dalam ruang objek. Akurasi ini memenuhi persyaratan aplikasi yang dimaksudkan. pengantar Salah satu keuntungan utama dari fotogrametri adalah kemampuannya untuk melakukan pengukuran jarak jauh tanpa kontak dengan objek. Beberapa tugas pengukuran yang saat ini sedang dilakukan dengan metode langsung dapat memperoleh manfaat dari keuntungan dari teknik fotogrametri jika beberapa pembatasan telah dihapus. Secara umum, penggunaan stereopairs diambil dari kamera fotogrametri berdedikasi dan software merupakan penghalang untuk meluasnya penggunaan teknik ini karena biaya tinggi dari sistem dan kebutuhan untuk photogrammetrists terampil untuk mencapai hasil yang dapat diandalkan. Salah satu contoh dari kebutuhan untuk aplikasi biaya rendah adalah pencatatan dan pengukuran plakat dan billboard untuk iklan, yang merupakan kepentingan bagi pemerintah daerah. Sebuah metode fotogrametri alternatif untuk merekam digital dan pengukuran non- kontak dari daerah iklan dapat berguna, jika persyaratan terpenuhi: • Biaya rendah.

Upload: arief-yusuf-effendi

Post on 25-Dec-2015

213 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

ccccc

TRANSCRIPT

Page 1: A Photogrammetric Method For

A Photogrammetric Method forSingle Image Orientation and Measurement

abstrak

Tujuan dari makalah ini adalah untuk menyajikan sebuah metode fotogrametri untuk menentukan dimensi permukaan datar, seperti billboard, berdasarkan gambar digital tunggal. Sebuah model matematika diadaptasi untuk menghasilkan persamaan linear untuk garis vertikal dan horisontal dalam ruang objek. Garis-garis ini diidentifikasi dan diukur dalam gambar dan matriks rotasi dihitung dengan menggunakan metode tidak langsung. Jarak antara kamera dan permukaan diukur dengan menggunakan lasermeter, memberikan koordinat pusat perspektif kamera.

Eksentrisitas pusat lasermeter terkait dengan pusat perspektif kamera dimodelkan oleh tiga terjemahan, yang dihitung dengan menggunakan prosedur kalibrasi. Beberapa percobaan dilakukan untuk menguji metode yang diusulkan dan hasil yang dicapai berada dalam kesalahan relatif sekitar 1 persen di daerah dan jarak dalam ruang objek. Akurasi ini memenuhi persyaratan aplikasi yang dimaksudkan.

pengantar Salah satu keuntungan utama dari fotogrametri adalah kemampuannya untuk melakukan pengukuran jarak jauh tanpa kontak dengan objek. Beberapa tugas pengukuran yang saat ini sedang dilakukan dengan metode langsung dapat memperoleh manfaat dari keuntungan dari teknik fotogrametri jika beberapa pembatasan telah dihapus. Secara umum, penggunaan stereopairs diambil dari kamera fotogrametri berdedikasi dan software merupakan penghalang untuk meluasnya penggunaan teknik ini karena biaya tinggi dari sistem dan kebutuhan untuk photogrammetrists terampil untuk mencapai hasil yang dapat diandalkan.

Salah satu contoh dari kebutuhan untuk aplikasi biaya rendah adalah pencatatan dan pengukuran plakat dan billboard untuk iklan, yang merupakan kepentingan bagi pemerintah daerah. Sebuah metode fotogrametri alternatif untuk merekam digital dan pengukuran non-kontak dari daerah iklan dapat berguna, jika persyaratan terpenuhi:

• Biaya rendah.

• Kemudahan operasi lapangan.

• Pengolahan data harus dilakukan oleh pengguna non-spesialis.

• pengukuran Non-kontak (tidak ada titik kontrol).

• Kendali digital aliran data.

• Akurasi 1 persen untuk daerah dapat diterima.

Mengingat sebagian besar plakat ini dan billboard adalah benda non-melengkung, metode fotogrametri citra tunggal tampaknya menjadi pendekatan yang paling cocok. Oleh karena itu, metode dalam dua tahap untuk orientasi gambar diadaptasi dari metode yang ada. Pada tahap pertama, rotasi gambar

Page 2: A Photogrammetric Method For

(Euler sudut) dihitung dengan menggunakan garis lurus vertikal dan horisontal; dan pada tahap kedua, perspektif masuk (PC) koordinat ditentukan dari pengukuran jarak langsung menggunakan lasermeter, menghindari kontak dengan objek.

Using Lines in Photogrammetry

Orientasi gambar adalah topik yang menarik untuk photogrammetrists , serta bagi para ilmuwan visi mesin . Interior dan parameter orientasi bagian luar yang model geometri kamera dan hubungan antara kamera dan sistem referensi obyek harus dihitung dengan menggunakan fitur yang sebelumnya cocok di kedua ruang .

Orientasi baris berbasis gambar digital telah memperoleh minat yang besar , pada dasarnya karena potensi otomatisasi dan kekokohan beberapa metode deteksi line. Metode plumb garis kalibrasi ( Brown , 1971) adalah salah satu pendekatan yang paling awal menggunakan baris dalam fotogrametri . Metode ini cocok untuk memulihkan radial dan distorsi lensa Decentering parameter , sedangkan interior yang tersisa ( panjang fokus dan titik koordinat pokok ) dan parameter orientasi bagian luar harus ditentukan dengan metode gratis .

Metode klasik reseksi foto tunggal ( SPR ) memecahkan masalah orientasi gambar dengan menggunakan titik kontrol , yang koordinat dikenal baik dalam gambar dan sistem referensi obyek . The non - linearitas model dan masalah yang terkait dengan menargetkan lokasi dalam gambar digital adalah kelemahan utama dari pendekatan klasik seperti .

Penggunaan entitas geometris digital, seperti kontrol tanah, pertama kali disampaikan oleh Lugnani (1980) dan Masry (1981). Metode ruang reseksi diusulkan oleh Lugnani (1980) didasarkan pada peningkatan berulang dari perkiraan awal, mengingat fitur diproyeksikan dari objek ke ruang gambar, menggunakan model collinearity dan perbedaan mereka dengan fitur gambar yang diamati, yang harus diminimalkan. Pengobatan garis bawah proyeksi perspektif ini juga dianggap oleh masyarakat visi komputer, terutama dengan Haralick (1980) dan Barnard (1983), yang mempresentasikan konsep pesawat interpretasi yang meliputi garis di gambar dan di ruang objek.

Ethrog (1984) mempresentasikan metode fotogrametri untuk menentukan parameter orientasi interior dan sudut orientasi menggunakan benda-benda dengan paralel dan tegak lurus garis mengacu pada foto yang diambil dengan kamera nonmetric.

Telah ada sejumlah besar kertas menggunakan baris : Tommaselli dan Lugnani ( 1988) , Mulawa dan Mikhail ( 1988) , Haralick ( 1989) , Dhome et al . 1989) , Chen et al . ( 1989) , Salari dan Jong ( 1990) , Liu et al . ( 1990) , Wang dan Tsai ( 1990) , Lee et al . ( 1990) , Echigo ( 1990) , Chen dan Jiang ( 1991) , Chen dan Tsai ( 1991) , Tommaselli dan Tozzi ( 1996) , Quan dan Kanade ( 1997) , Van den Heuvel ( 1998) , Habib ( 1999) , Habib et al . ( 2003).

Haralick ( 1989) mempresentasikan suatu metode untuk menghitung parameter orientasi kamera dari proyeksi perspektif persegi panjang di mana skala gambar tetap tidak diketahui , kecuali jarak dalam ruang obyek bisa diperkenalkan . Lee et al . ( 1990) disajikan pendekatan yang sama menggunakan bentuk persegi panjang untuk lokasi robot .

Van den Heuvel ( 1998) juga mempelajari penggunaan gambar tunggal dengan kendala geometris untuk rekonstruksi objek . Kendala tersebut didasarkan pada hubungan geometris antara garis-garis lurus ,

Page 3: A Photogrammetric Method For

seperti coplanarity , paralelisme , erpendicularity , simetri , dan jarak . Para penulis juga mendekati masalah orientasi kamera menggunakan garis sejajar dan konsep poin lenyapnya ( Van den Heuvel , 1997) .

Lebih sering , dalam pendekatan Ulasan , masalah skala citra diabaikan atau tekad yang membutuhkan jarak yang diukur di atas objek . Karena objek yang akan diukur sering tidak terjangkau , mengukur jarak dari kamera ke objek dengan lasermeter adalah alternatif yang masuk akal untuk memberikan posisi kamera dan skala gambar , sedangkan sudut rotasi dapat dihitung dari garis-garis lurus vertikal dan horizontal.

Orientation Using Straight LinesStraight Line Geometry in the Image Space

Sebuah pesawat interpretasi dapat didefinisikan sebagai pesawat yang berisi garis lurus dalam ruang obyek, garis lurus diproyeksikan dalam ruang gambar, dan pusat perspektif kamera (lihat Gambar 1).

Vektor N normal terhadap bidang interpretasi di ruang gambar dapat dinyatakan sebagai fungsi dari parameter garis lurus dalam ruang gambar:

dimana f adalah panjang fokus kamera; θ dan ρ unsur-unsur representasi normal garis lurus dalam ruang gambar.

A Two-stage Approach for Image Orientation

Page 4: A Photogrammetric Method For

Liu et al. (1990) mengusulkan sebuah model matematika untuk memperkirakan gerak benda tegar dengan menggunakan garis lurus. Pendekatan ini lebih menguntungkan dibandingkan dengan metode simultan karena merupakan pendekatan dua-tahap: rotasi dihitung pada tahap pertama dan terjemahan dalam kedua (Liu dan Huang, 1988).

Pada tahap pertama, rotasi dihitung dari persamaan kondisi berikut:

di mana n adalah vektor arah garis lurus dalam ruang obyek; N adalah vektor normal terhadap bidang interpretasi di ruang gambar dan R adalah matriks rotasi, didefinisikan oleh tiga rotasi berurutan (R? R? R?). The diputar vektor normal terhadap bidang interpretasi di ruang gambar adalah tegak lurus terhadap vektor arah garis lurus homolog dalam ruang objek. Mengingat solusi non-linear dengan orientasi sudut sebagai diketahui, setidaknya tiga garis lurus korespondensi yang diperlukan.

Persamaan 2 dapat ditulis kembali sebagai:

Seperti hanya vektor arah garis lurus dianggap pada tahap ini, model ini cocok untuk menghitung sudut orientasi dari garis vertikal dan horisontal, dengan tersisa untuk dihitung di tahap kedua terjemahan. Dalam pendekatan yang diusulkan, terjemahan dihitung dari kamera dengan jarak obyek, yang secara langsung diukur selama akuisisi citra dengan menggunakan lasermeter a; X dan Y koordinat dapat diatur sewenang-wenang.

Computing Orientation Angles from Horizontal and Vertical Straight Lines

Persamaan parametrik garis lurus dalam ruang obyek diberikan oleh:

dengan a, b, c menjadi komponen dari vektor arah, dan ta parameter bebas.

Mengingat vektor arah untuk tepi horizontal dan vertikal dalam ruang obyek, dua persamaan yang mudah diperoleh: Persamaan 5 untuk garis horizontal dan Persamaan 6 untuk garis vertikal.

Setidaknya tiga garis lurus non-paralel yang diperlukan untuk menghitung sudut orientasi ω, ϕ, dan ҡ. Jika lebih dari tiga garis lurus korespondensi yang tersedia, metode estimasi dapat digunakan untuk mendapatkan perkiraan yang optimal untuk parameter orientasi. Metode kuadrat terkecil penyesuaian dengan kondisi (Mikhail dan Ackerman, 1976) cocok untuk memperkirakan parameter dari model fungsional seperti yang disajikan dalam persamaan 5 dan 6 dan dari pengamatan yang diperoleh dari gambar.

Page 5: A Photogrammetric Method For

Garis lurus dapat diukur secara manual dalam gambar digital dari koordinat endpoint mereka menggunakan perangkat lunak pengolah gambar biasa atau secara otomatis dengan menerapkan metode ekstraksi fitur.

Perspective Center Determination

Pada tahap kedua dari Liu dan Huang (1988) pendekatan, terjemahan secara tidak langsung dihitung dengan menggunakan garis lurus. Prosedur ini dapat dihindari jika jarak dari kamera ke objek langsung diukur dengan menggunakan lasermeter, seperti yang diusulkan dalam makalah ini.

Mari kita mempertimbangkan sistem referensi lasermeter bertepatan dengan sistem fotogrametri kamera. Asumsi ini dibuat untuk memungkinkan derivasi dari sebuah ekspresi yang berhubungan jarak diukur dengan pusat perspektif koordinat dalam sistem referensi sewenang-wenang. Perpindahan yang ada asal lasermeter sehubungan dengan kamera akan dibahas pada bagian berikutnya.

The 3D koordinat titik P dalam ruang obyek dapat ditransformasikan ke sistem referensi lasermeter menggunakan transformasi tubuh kaku, mengingat tiga putaran dan tiga terjemahan (Persamaan 7).

di mana: XPC, YPC, ZPC adalah pusat perspektif koordinat kamera terhadap sistem referensi ruang objek; X, Y, Z adalah koordinat titik P dalam sistem referensi ruang objek; x, y, dan z adalah P koordinat dalam sistem referensi kamera (atau lasermeter, jika mereka dianggap coincident).

Menimbang bahwa garis-garis lurus berbohong ke permukaan datar, koordinat Z objek dapat dinyatakan sebagai nol. Asal usul sistem referensi ruang objek dapat diterjemahkan secara bebas, melestarikan daerah dan jarak pada objek (Gambar 2). Jika diasumsikan bahwa sistem referensi dari lasermeter dan kamera yang coincident, pusat perspektif kamera koordinat dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan 8:

dimana d adalah jarak antara kamera dan permukaan benda, diukur dengan lasermeter tersebut. Titik P, yang sesuai dengan proyeksi sinar laser pada bidang objek, dianggap sebagai asal dari koordinat ruang objek (lihat Gambar 2b).

Setelah matriks rotasi dihitung dengan menggunakan garis lurus vertikal dan horisontal, titik koordinat dalam sistem referensi obyek dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan collinearity terbalik.

Modeling the Displacement Between the Camera and the Lasermeter

Pada bagian sebelumnya , diasumsikan bahwa ada kebetulan yang sempurna antara kamera dan sumbu lasermeter , suatu kondisi yang tidak layak untuk mencapai dalam praktek . Akibatnya , jarak diukur tidak sesuai dengan jarak antara pusat perspektif kamera dan titik persimpangan ( AC pada Gambar 3 ) . Kamera sumbu optik dan sinar laser dapat disejajarkan mekanis , dan kemudian sisanya tiga terjemahan antara sistem referensi dua dapat ditentukan . Misalignment dari kamera dan lasermeter axis dapat

Page 6: A Photogrammetric Method For

dievaluasi dan diperbaiki secara mekanis dengan mengambil beberapa gambar dari balok diproyeksikan atas pesawat sejajar dengan bingkai gambar , dari jarak yang berbeda .

Parameter eksentrisitas ini ( tiga terjemahan ) secara kasar dapat diukur dengan skala atas prototipe atau melalui proses tidak langsung . Gambar 3 menggambarkan geometri dari kamera dan pengaturan lasermeter , dengan parameter eksentrisitas . Secara umum, eksentrisitas di Y dapat diminimalkan jika kamera dan lasermeter sumbu mekanis sejajar dalam kamera arah x .

Page 7: A Photogrammetric Method For

Pada Gambar 3, PC dan FC adalah, pusat perspektif kamera dan pusat lasermeter masing-masing; AC adalah titik perpotongan antara sumbu optik kamera dan bidang XY, di mana garis lurus berada; AT adalah titik perpotongan antara sinar laser dan bidang XY yang sama; DC adalah jarak dari pusat perspektif kamera terhadap bidang XY; DT adalah jarak dari pusat lasermeter terhadap bidang XY;

Menggunakan persamaan collinearity terbalik, koordinat pusat perspektif dapat diproyeksikan ke titik Ac ke pesawat, mengingat x = y = 0 dan ZAC = 0, yang mengarah ke Persamaan 9:

Page 8: A Photogrammetric Method For

Mengambil pesawat sebagai referensi, dan setelah beberapa manipulasi aljabar, jarak DC dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 10:

Persamaan serupa dapat dibentuk untuk jarak yang diukur dengan lasermeter tersebut:

Mari kita mempertimbangkan transformasi tubuh kaku dari sistem referensi kamera ke sistem lasermeter. Koordinat pusat lasermeter dapat diperoleh dari koordinat pusat perspektif kamera by:

Page 9: A Photogrammetric Method For

Mengambil ZFC dari Persamaan 12 dan menggabungkan dengan Persamaan 11 mengarah ke:

Menggunakan Persamaan 13 posisi kamera , ZPC dapat dihitung dari jarak yang diukur DT , mengingat bahwa eksentrisitas sebelumnya dikalibrasi dan orientasi matriks ditentukan dari garis lurus vertikal dan horizontal. The XPC dan koordinat YPC dari pusat perspektif kamera dapat sewenang-wenang ditetapkan.

Model yang sama ( Persamaan 13 ) dapat digunakan untuk menghitung secara tidak langsung parameter eksentrisitas , karena posisi kamera dan orientasi diketahui dan bahwa beberapa gambar yang diambil dari sudut pandang yang berbeda yang tersedia. Menimbang , untuk kesederhanaan , bahwa unsur-unsur matriks rotasi dan jarak diukur bebas dari kesalahan , dan bahwa ZPC adalah kuantitas yang diamati dalam Persamaan 13 , parameter eksentrisitas ( ΔX , ΔY , dan ΔZ ) dapat diperkirakan dengan menggunakan sedikit kotak penyesuaian pengamatan langsung . Mengambil asumsi ini ke rekening , model linear , dan setidaknya empat pengamatan yang diperlukan untuk memperkirakan parameter . Jika elemen rotasi dan jarak dianggap sebagai variabel acak, maka , metode yang lebih umum penyesuaian pengamatan dan parameter harus digunakan ( Mikhail dan Ackerman , 1976) .

Proses kalibrasi eksentrisitas dilakukan dalam dua langkah : kalibrasi kamera dan eksentrisitas kalibrasi itu sendiri . Beberapa gambar dari piring kalibrasi dengan poin bersinyal dikenal diperoleh . Untuk masing-masing dari gambar-gambar ini jarak antara prototipe , dan titik kontrol diukur dengan lasermeter tersebut . Parameter orientasi interior dan eksterior , dan alues disesuaikan dengan koordinat titik dalam ruang obyek dihitung dengan menggunakan penyesuaian bundel mengkalibrasi-diri . The Z koordinat pusat perspektif , diperoleh pada langkah kalibrasi kamera dan jarak diukur dengan lasermeter tersebut , digunakan untuk kalibrasi eksentrisitas .

ExperimentsSystem Calibration

Sebuah kamera digital Kodak DX3500 yang kaku melekat pada lasermeter Leica DISTO ™ Memo , menggunakan dukungan logam , yang dirancang untuk menjaga paralelisme antara sinar laser dan sumbu optik kamera .

Kamera Digital DX3500 memiliki array 1800 x 1200 piksel , dengan ukuran pixel virtual 0,0194 mm dan panjang fokus nominal sekitar 38 mm , mirip dengan bingkai setara 35 mm . Lasermeter memiliki akurasi nominal ±3 mm . Sembilan gambar dengan 54 titik kontrol yang digunakan dalam penyesuaian bundel mengkalibrasi-diri , mengingat parameter orientasi interior sebagai blok invariant . Beberapa kelompok parameter interior diuji , dan hasil yang paling dapat diandalkan digunakan , mengingat parameter berikut : f , xo , yo , K1 , P1 , P2 . Perkiraan penyimpangan standar parameter orientasi interior ini dianggap berada dalam toleransi yang diharapkan . Dihitung faktor varians posteriori diuji terhadap nilai apriori menggunakan tes X2 dan diterima dengan tingkat signifikansi 5 persen .

Page 10: A Photogrammetric Method For

Menggunakan sembilan gambar yang sama diambil untuk kalibrasi kamera , parameter eksentrisitas yang dihitung sesuai dengan model yang disajikan dalam bagian sebelumnya dan hasilnya disajikan dalam Tabel 1 . Nilai dihitung untuk parameter eksentrisitas mirip dengan nilai-nilai yang diukur secara langsung , dan perkiraan penyimpangan standar yang kompatibel dengan akurasi lasermeter ( ±3 mm ) dan standar deviasi di Z koordinat pusat perspektif yang diperoleh selama kalibrasi kamera (± 1,5 mm ) . Dihitung faktor varians posteriori diuji terhadap nilai apriori menggunakan tes X2 dan diterima dengan tingkat signifikansi 5 persen .

Assessment of the Methodology

Dalam rangka untuk menilai akurasi dari keseluruhan sistem , gambar yang diambil selama tahap kalibrasi dan parameter eksentrisitas dikalibrasi digunakan dalam percobaan . Gambar-gambar ini dipilih karena parameter orientasi bagian luar mereka sudah dihitung dengan metodologi yang telah terbukti ( kalibrasi dengan penyesuaian bundel ) dan dengan tingkat tinggi redundansi ( 48 titik kontrol ) .

Gambar-gambar tersebut kemudian berorientasi dengan menggunakan garis-garis lurus , yang didefinisikan dari dua titik kontrol . Jarak yang diukur dengan lasermeter dan sebelumnya digunakan untuk kalibrasi eksentrisitas juga dipertimbangkan . Sudut orientasi dihitung dengan model disesuaikan dibandingkan dengan yang diperoleh di kalibrasi menggunakan penyesuaian bundel . Hanya Z koordinat pusat perspektif dibandingkan karena X dan Y komponen diperoleh dalam suatu sistem referensi sewenang-wenang . Beberapa jarak dan daerah poligonal didefinisikan menghubungkan titik kontrol dan diukur dengan menggunakan perangkat lunak interaktif , diimplementasikan dalam bahasa C . Unsur-unsur yang diukur dibandingkan dengan yang sesuai nilai-nilai sejati mereka , yang dihitung dari koordinat titik kontrol . Beberapa percobaan dilakukan memvariasikan jumlah dan konfigurasi garis lurus digunakan pada langkah orientasi , tetapi hanya yang paling representatif disajikan dalam makalah ini . Hasil percobaan ini menggunakan 11 garis lurus disajikan pada Tabel 2 dan Tabel 3 . Adanya perbedaan dalam rotasi ( Tabel 2 ) yang kompatibel dengan perkiraan penyimpangan standar mereka dan kesalahan dalam koordinat Z sebanding dengan akurasi nominal lasermeter yang ( 3 mm ) .

Keakuratan sistem diuji dengan membandingkan daerah diukur dan jarak dengan nilai-nilai sejati mereka . Hal ini dapat diverifikasi bahwa kesalahan relatif kurang dari 1 persen dicapai ( Tabel 3 ) , yang dapat dianggap sesuai dengan aplikasi yang diinginkan . Sumber utama dari kesalahan adalah ketidakpastian dalam pengukuran lasermeter (± 3 mm ) yang menghasilkan kesalahan skala .

Selain hasil yang disajikan dalam Tabel 2 dan 3 , beberapa percobaan lain dilakukan dengan konfigurasi dan parameter yang berbeda dan Kesalahan Root Mean Square ketidakcocokan relatif ( RMSE % ɛ ) Untuk semua percobaan dihitung . The RMSE % ɛ untuk daerah yang diukur berada dalam 0,4 persen . Untuk jarak , hasil penelitian menunjukkan bahwa akurasi lebih baik dari 1 persen pada kasus yang diteliti .

Page 11: A Photogrammetric Method For

Beberapa kesimpulan lebih lanjut dapat diperoleh dari percobaan :

• Keakuratan rotasi diperkirakan tergantung pada jumlah dan konfigurasi geometris dari garis-garis lurus pada gambar, kecenderungan kamera dan jarak dari kamera ke bidang acuan.

• Dalam semua kasus yang diteliti, sistem kembali nilai-nilai yang kompatibel dengan standar deviasi estimasi dan selalu dalam harapan awal, yaitu, kesalahan lebih kecil dari 1 persen.

Example the Application

Sistem yang dikembangkan digunakan untuk mengukur plakat , konstruksi bangunan dan fasad sejarah . Hanya aplikasi pertama akan disajikan dalam makalah ini , karena itu adalah salah satu di mana sistem tersebut dirancang , sesuai dengan kebutuhan pengguna . Tugas utama dalam jenis aplikasi adalah pengukuran jarak , area dan perimeter pada plakat (Gambar 4 ) . Hanya satu gambar yang diambil

Page 12: A Photogrammetric Method For

dengan jarak yang sesuai dari lasermeter ke piring ( 2.382 m ) . Gambar kemudian berorientasi dengan menggunakan garis lurus yang ada vertikal dan horizontal dan jarak yang diukur . Beberapa jarak secara langsung diukur pada plakat , untuk memeriksa hasil akhir ( lihat Gambar 4 , jarak le , li , ce , dan ci ) . Jarak yang sama diukur dalam gambar di tiga posisi berbeda dan nilai-nilai dasar yang sesuai mereka , dihitung dengan pendekatan yang diusulkan , dibandingkan dengan yang diukur secara langsung .

The RMSE ɛ dari perbedaan relatif dalam jarak adalah 0.389 persen , mengingat jarak dari kamera ke objek 2,382 m . Hasil ini setara dengan yang diperoleh dalam percobaan terkontrol pada jarak 1.014 m . The RMSE dari perbedaan relatif di daerah yang diukur adalah 0.531 persen , yang juga dalam akurasi yang diharapkan dari sistem . Adanya perbedaan relatif dari dua belas jarak diukur ditunjukkan pada Gambar 5 .

Conclusions

Penelitian ini dibuktikan bahwa layak untuk menggunakan gambar fotogrametri tunggal untuk pengukuran jarak jauh dari plakat dan benda-benda lain , memenuhi kebutuhan pengguna . Model matematika yang disesuaikan mempertimbangkan garis vertikal dan horisontal dalam ruang obyek menunjukkan akan cocok untuk tugas yang diusulkan . Menggunakan lasermeter untuk mengukur jarak dari kamera ke permukaan , tidak ada sumber informasi lain eksternal diperlukan untuk menghitung orientasi , koordinat objek dan daerah di atas permukaan datar.

Percobaan menunjukkan bahwa daerah dan jarak dapat dihitung dengan kesalahan relatif sekitar 0,5 persen , yang dapat dianggap cocok untuk beberapa aplikasi lain, seperti as- built survei , restitusi dari fasad , dan pengukuran

objek transportasi .

Dianjurkan untuk operator lapangan untuk menjaga kamera dan lasermeter yang kaku dibatasi bersama selama pengambilan gambar dan pengukuran jarak untuk menjamin kondisi geometrik dari mana model berasal .

Beberapa rekomendasi untuk pekerjaan di masa depan meliputi:

Page 13: A Photogrammetric Method For

• Kombinasi dari metode kalibrasi garis tegak lurus dengan single pengumpulan data stasiun ( Fryer , 1996) dapat meningkatkan metode ; kamera dapat dikalibrasi pada pekerjaan dengan citra yang sama digunakan untuk mengukur objek.

• Untuk menerapkan algoritma untuk prediksi dan lokasi garis vertikal dan horisontal dalam gambar , memungkinkan perhitungan otomatis dari sudut rotasi .

• Untuk mempelajari integrasi penerima GPS biaya rendah untuk mengumpulkan gambar georeferensi , yang akan memperluas cakrawala aplikasi dari metodologi ini .

• Untuk menggabungkan pendekatan yang diusulkan dengan dua foto persimpangan .