Aspekty aerotriangulacji zdjęć cyfrowych pozyskanych kamerą niemetryczną zamontowaną na pokładzie bezzałogowego statku latającego

• Autorzy: Wierzbicki D.

Warianty tytułu

EN

Some aspects of aerialtriangulation of digital images from a non metric camera taken from an unmanned aerial vehicle

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przeanalizowano możliwości pozyskiwania zdjęć za pomocą amatorskiej, niemetrycznej kamery zamontowanej na pokładzie miniaturowego bezzałogowego statku latającego. W ramach prac badawczych przeprowadzono analizę dokładności aerotriangulacji z uwzględnieniem wpływu dodatkowych parametrów na wzrost dokładności wyrównania dla dwóch testowych bloków zdjęć o nieregularnej geometrii. Do oceny dokładności pierwszego i drugiego bloku wykorzystano odpowiednio 17 i 13 niezależnych punktów kontrolnych. Fotopunktami i punktami kontrolnymi były szczegóły terenowe. W toku badań przeprowadzono sześć niezależnych wyrównań każdego z bloków. Pierwsze wyrównanie nie uwzględniało wpływu dodatkowych parametrów. Natomiast pozostałe wyrównania uwzględniały kolejno modele dodatkowych parametrów opracowane przez Bauera, Jacobsena, Ebnera, Browna oraz Model Dystorsji Obiektywu. Na podstawie przeprowadzonych badań wpływu dodatkowych parametrów na dokładności aerotriangulacji stwierdzono, że poprawne wyrównanie testowanych bloków wymaga zastosowania większej liczby fotopunktów niż w przypadku opracowania tradycyjnych zdjęć lotniczych. Ponadto, uwzględnienie w wyrównaniu dodatkowych parametrów może w zauważalny sposób zwiększyć dokładność wyznaczenia współrzędnych punktów. W stosunku do wyników wyrównania przeprowadzonego bez uwzględniania parametrów dodatkowych, wyrównanie z zastosowaniem Modelu Dystorsji Obiektywu pozwoliło na podwyższenie dokładności aerotriangulacji o 56% i 31% odpowiednio dla pierwszego i drugiego bloku. Wykorzystanie Modelu Ortogonalnego Ebnera w pierwszym przypadku nieznacznie podniosło dokładność wyrównania (o 9%), natomiast dla bloku drugiego zaobserwowano zmniejszenie dokładności aerotriangulacji (o 2%). Jest to spowodowane faktem, że model ten pierwotnie przeznaczony był dla opracowań zdjęć pozyskanych kamerami analogowymi.

EN

This article raises a problem of acquiring digital images form an amateur non metric camera on board an unmanned aerial vehicle. Within the research work on chosen blocks of images, an accuracy analysis of the aerialtriangulation allowing for the influence of additional parameters to increase accuracy adjustment was made. In the course of research, six independent adjustments were made. The first adjustment did not include additional parameters. The other adjustments included five additional parameters’ models: Bauer’s Simple Model, Jacobsen’s Simple Model, Ebner’s Orthogonal Model, Brown’s Physical Model and Lens Distortion Model, respectively. The legitimacy of using these additional parameters was determined by the low flight level in the range of tens of meters. The unfavourable dependence in this case is that the accuracy of the coordinates of the control points is much lower than the ground sampling distance on the images. In the course of research, an assumption was made that in the realization of these studies, in many cases the ground sampling distance is equal to or smaller than the accuracy of the coordinates of control points. On the basis of research concerning the accuracy of aerialtriangulation as well as the influence of additional parameters, it was found that correct adjustment of tested blocks required the use of a larger number of control points, when working with traditional airborne images. Moreover, the use of additional parameters adjustment can visibly increase accuracy of the determined point coordinated. Compared to the results of the alignment performed without taking into account additional parameters alignment using lens distortion model allowed us to increase the accuracy of aerial triangulation by 56% and 31% for the first and second block. However, the use of orthogonal model Ebner’a in the first case, slightly increased the accuracy of the alignment (about 9%), while the second block resulted in reduced accuracy of aerial triangulation (about 2%). This is due to the fact that this model was originally designed for studies images acquired analog cameras.

Słowa kluczowe

PL

fotogrametria lotnicza; aerotriangulacja; bezzałogowy statek latający; analiza dokładności; dodatkowe parametry; wyrównanie

EN

aerial photogrammetry; aerialtriangulation; unmanned aerial vehicle; accuracy analysis; additional parameters; adjustment

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 62, nr 4
• Strony: 113--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wierzbicki D.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Instytut Geodezji, Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] H. Ebner, Self Calibrating Block Adjustment, XIII Congress of the International Society for Photogrammetry, Invited Paper of Commission III, Helsinki, Finland, 1976, 1-17.
• [2] H. Eisenbeiss, UAV Photogrametry, Dis. ETH No. 18515 ETH, Zurich, 2009.
• [3] J. Everaerts, The use of unmanned aerial vehicles (UAVs) for remote sensing and mapping, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 37, 2008, 1187-1191.
• [4] G.J. Grenzdörffer, A. Engel, B. Teichert, The photogrammetric potential of low-cost UAVs in forestry and agriculture, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 31(B3), 2008, 1207-1214.
• [5] K. Jacobsen, Experiences in blunder detection for Aerial Triangulation, ISPRS 15th Congress, Rio de Janeiro, Brazil, 1984, 440-447.
• [6] H. Klein, New Results of Bundle Block Adjustment with Additional Parameters, Schriftenr. des Inst. f. Photogr., Stuttgart, 6, 1979, 13-30.
• [7] Leica Geosystems, Leica Photogrammetry Suite Project Manager, Section II: Photogrammetric Theory, Georgia, 2006, 330-333.
• [8] A. Lucieer, S. Robinson, D. Turner, S. Harwin, J. Kelcey, Using a micro-UAV for ultra-high resolution multi-sensor observations of Antarctic moss beds, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. XXXIX-B1, 2012 XXII ISPRS Congress, Melbourne, Australia, 2012.
• [9] P. Sawicki, Bezzałogowe Aparaty Latające (UAV) w fotogrametrii i teledetekcji – stan obecny i kierunki rozwoju, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 23, Wrocław, 2012, 365-376.
• [10] J. Ziobro, Skuteczność dodatkowych parametrów wyrównania w aerotriangulacji, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 16, 2006, 619-626.