Modelowanie układu pomiarowego amatorskiego cyfrowego aparatu fotograficznego

• Autorzy: Nowak E. , Nowak J.

Warianty tytułu

EN

Parametric modeling of an amateur digital photographic camera

• Konferencja: Geoinformacja dla wszystkich. XIX Jesienna Szkoła Geodezji. Polanica-Zdrój, 22-24 września 2005 r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Postęp w rozwoju technologicznym oraz spadek cen małoobrazkowych fotograficznych aparatów cyfrowych stanowią przyczyny zainteresowania specjalistów fotogrametrii bliskiego zasięgu technologią cyfrową. Podobnie jak w przypadku kamer analogowych, fotogrametryczne opracowanie cyfrowego zdjęcia wymaga znajomości parametrów kamery oraz zdjęcia lub ich wyznaczenia podczas procedury kalibracyjnej. W pracy przedstawiono koncepcję parametryzacji zdjęcia cyfrowego pochodzącego z niemetrycznego, amatorskiego aparatu. Zachowano równoważność zaproponowanego modelu ze znanym modelem Direct Linear Transformation (DLT) o 11 parametrach. Do wyznaczenia pięciu parametrów, wspólnych dla poszczególnych zdjęć, można stosować techniki kalibracji polowej, co powala na zmniejszenie ilości parametrów w procesie samokalibracji oraz poszukiwanie parametrów niezależnych. Stanowi to podstawę do dalszej optymalizacji procesu wyznaczania parametrów. Badając kompleks parametrów opisujący model dystorsji radialnej, znaleziono parametryzację wykorzystującą specjalne wielomiany ortogonalne do likwidacji zjawiska wysokiej korelacji parametrów dystorsji.

EN

The progress in technological development and the slump in prices of amateur digital photographic cameras determine the reasons why specialists in short-range photogrammetry are interested in digital technology. As in the case of analogue camera, photogrammetric processing of a digital picture requires the camera and the photograph parameters to be known or determined through a calibration procedure. In the paper, the new parametric model for an amateur, non-metric, digital camera was presented. The authors kept equivalence of the proposed model with the widely used 11-parameter DLT model (Direct Linear Transformation). To determine the five parameters common for each photo one can use the field calibration technique. This allows reduction of the number of parameters in the process of self-calibration as well as search for independent parameters, which is the basis for further optimisation of the process of parameters' determination. The work also includes the analysis of a set of parameters that describe the model of radial distortion. The most common set demonstrates the high correlation of its parameters. The author succeeded to find the new parametric model using special orthogonal polynomials that eliminates the negative phenomenon of high correlation of the distortion.

Słowa kluczowe

PL

cyfrowy aparat fotograficzny; kalibracja; modelowanie; model parametryczny; dystorsja radialna

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Konferencje
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 114, nr 45
• Strony: 263--273
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Nowak E.

• Politechnika Warszawska, 00-661 Warszawa, pl. Politechniki 1

autor

Nowak J.

• European Commission Joint Research Centre, 1-21020 Ispra, Italy

Bibliografia

• [1] ABDEL-AZIZ, Y.I., KARARA, H.M., Direct linear transformation from comparator coordinates into object space coordinates in close-range photogrammetry, Proceedings of the Symposium on Close-Range Photogrammetry (pp. 1-18). Falls Church, VA: American Society of Photogrammetry, 1971.
• [2] Aneksy internetowe podreczników PWN, http://aneksy.pwn.pl/
• [3] FORTUNA, Z., MACUKOW, B., WASOWSKI, J., Metody numeryczne, WNT, Warszawa 1982.
• [4] HAPPACH, M., NOWAK, E., NOWAK, J., Amateur Photographic Recording Used to Rescue Works of Cultural Heritage, Proceedings on International Conference GIS Silesia 2003, Katowice-Sosnowiec-Rudy Wielkie-Złoty Potok, Poland 2003.
• [5] HBROUK, H.E., LI, X.P., FAIG, W., Determination of Geometric Characteristcs of a Digital Camera by Self-Calibration. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXI, Part B1, Vienna 1996.
• [6] KOWALCZYK, M., Badanie zakresu i stopnia możliwej automatyzacji pomiaru fotogrametrycznego bazujqcego na kamerze cyfrowej, rozprawa doktorska, Politechnika Warszawska, 2003.
• [7] KRAUS, K., Photogrammetry, Volume 2. Advanced Methods and Applications, Dümmlerbuch/Bonn. Institute for Photogrammetry and Remote Sensing, Vienna University of Technology, 1997.
• [8] NOWAK, E., NOWAK, J., Building shape reconstruction on the basis of an amateur photograph, International Conference GIS Polonia 2001, Warsaw.
• [9] NOWAK, E., NOWAK, J., Discussion of the different approaches to the autocalibration, International Conference GIS Croatia 2000, Zagreb-Odijek, 2000.
• [10] NOWAK, E., NOWAK, J., Pozyskiwanie danych przestrzennych z fotografii amatorskich dla rekonstrukcji obiektów zniszczonych, Mat. Międzynarodowej Konferencji Naukowej Ochrona i przetwarzanie danych, Ustroń 1998.
• [11] NOWAK, J., Polowa kalibracja kamery niemetrycznej, praca dyplomowa magisterska, Wydział Geodezji i Kartografii, Politechnika Warszawska, styczeń 1996.
• [12] SAWICKI, P., Rozwiązywanie terratriangulacji łącznie z samokalibracją polową aparatu cyfrowego Kodak DC4800, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, vol. 10, 2000.
• [13] STOER, J., BULIRCH, R., Wstęp do analizy numerycznej, PWN, Warszawa 1987.
• [14] WOLSKI, B., TOŚ, C., Niemetryczne kamery cyfrowe w pomiarach inżynierskich, Mat. XX Konferencji katedr i zakładów geodezji na wydziałach niegeodezyjnych, Warszawa 2004.