Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The problem of using and measurement of identifiable ground control points on high resolution aerial images

Kurczyński Zdzisław, Bakuła Krzysztof, Pilarska Magdalena, Ostrowski Wojciech

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2019

|

vol. 31

135--144

EN

This paper shows the influence of the selection of photogrammetric control points as natural, identifiable points instead of signalized, premarked control points on the results of aerial triangulation of high-resolution aerial images with GSD below 10 cm. In the experiment, different selections of controls were tested using point-type and linear-type points with measurement of their centre or corner. In the experiment, 2 blocks with GSD of 5 and 10 cm were selected using the same measurements in 4 tested approaches with sets of natural identifiable points used by comparing the result with the reference variant. The experiment proves the possibility of using natural controls instead of premarked controls for images of urban areas. This can significantly reduce the cost of photogrammetric missions in urban areas where it is easy to find uniquely identifiable control points that can be used for image orientation.

PL

Artykuł ukazuje wpływ doboru osnowy fotogrametrycznej w postaci punktów naturalnych zamiast sygnalizowanych na wynik aerotriangulacji obrazów lotniczych o wysokiej rozdzielczości o pikselu rozmiaru poniżej 10 cm. W eksperymencie testowano dobór fotopunktu jako obiektu punktowego, liniowego, pomiaru jego środka lub narożnika. Eksperyment pozwala udowodnić możliwość stosowania osnowy naturalnej zamiast sygnalizowanej, co znacznie zmniejsza koszty misji fotogrametrycznych w obszarach urbanizowanych, w których łatwo znaleźć jednoznacznie identyfikowalnej punkty naturalne, mogące posłużyć orientacji obrazów lotniczych. W eksperymencie wykorzystano 2 bloku zdjęć o GSD 5 i 10 cm, dla których wykorzystano pomiary tych samych 4 zestawów osnowy naturalnej porównując wynik z wariantem referencyjnym.

2

Assessment of the influence of filtering scanned historical aerial images on the accuracy of digital aerial triangulation

Woroszkiewicz M., Ewiak I.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2016

|

Vol. 28

157--167

EN

Contrary to aerial images obtained by digital cameras, scanned aerial images are characterized by a lower radiometric resolution and reduced contrast. These parameters have a direct relationship with the quality of the image matching using correlation including the number and accuracy of measurement of tie points in the aerial triangulation. Digital images processing, including filtration in the domain of an object, allows for increasing the contrast, removing noises, and intensifying and detecting edges of objects mapped in the images. This article examines the influence of the key processes of digital image processing on the increase of their measuring and information values. Used in the studies was a block of historical aerial images, covering an area of the western part of Warsaw district, acquired in the 1950s and made available by the Main Centre of Geodetic and Cartographic Documentation (CODGIK). The scope of the study covered the analysis of the impact of selected linear filters, together with high-pass and low-pass filters and also non-linear filters, including statistical and adaptive filters, with different mask sizes, on the accuracy of the field coordinate designation of a tie point in the aerial triangulation. Context operations and also the analysis of contrast correction were carried out in ERDAS 2013. Automatic measurement of tie points together with conducting a relative and absolute adjustment for the block of images orientation were carried out in Inpho 6.0. The results of automatic measurement of tie points for the block of aerial images covered by the radiometric correction were compiled with analogical results obtained for unprocessed images. The measure of the effectiveness of the applied filtration and operations on the images was the mean average error of field coordinate designation of the tie point, the average error of the background coordinate measurement on the image and also the number and distribution of automatically measured ties.

PL

W przeciwieństwie do obrazów lotniczych pozyskiwanych przy udziale kamer cyfrowych, skanowane zdjęcia lotnicze charakteryzują się niższą rozdzielczością radiometryczną oraz obniżonym kontrastem. Parametry te mają bezpośredni związek z jakością pomiaru wykorzystującego dopasowanie obrazów, w tym z liczbą i dokładnością pomiaru punktów wiążących w aerotriangulacji. Cyfrowe przetwarzanie obrazów, w tym filtracja w dziedzinie obiektowej umożliwia zwiększenie kontrastu, usunięcie szumów, a także wzmocnienie i detekcję krawędzi obiektów odwzorowanych na zdjęciach. W niniejszym artykule zbadano wpływ kluczowych procesów cyfrowego przetwarzania obrazów na zwiększenie ich walorów pomiarowych i informacyjnych. W badaniach został wykorzystany blok historycznych zdjęć lotniczych, obejmujący obszar powiatu warszawskiego zachodniego, pozyskanych w latach 50. ubiegłego wieku i udostępnionych przez Centralny Ośrodek Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej. Zakres badań obejmował analizę wpływu wybranych filtrów liniowych, w tym górnoprzepustowych i dolnoprzepustowych oraz filtrów nieliniowych, w tym statystycznych i adaptacyjnych, dla różnych rozmiarów maski, na dokładność wyznaczenia współrzędnej terenowej punktu wiążącego w aerotriangulacji. Operacje kontekstowe, a także analiza korekcji kontrastu zostały zrealizowane w środowisku oprogramowania ERDAS w wersji 2013. Automatyczny pomiaru punktów wiążących wraz z przeprowadzeniem orientacji wzajemnej i bezwzględnej bloku zdjęć zostały zrealizowane w środowisku oprogramowania Inpho w wersji 6.0. Wyniki automatycznego pomiaru punktów wiążących dla bloku zdjęć lotniczych objętych korekcją radiometryczną zostały zestawione z analogicznymi wynikami uzyskanymi dla zdjęć nieprzetworzonych. Miarą skuteczności działania zastosowanych filtracji i operacji na zdjęciach był przeciętny błąd średni wyznaczenia współrzędnej terenowej punktu wiążącego, przeciętny błąd pomiaru współrzędnej tłowej na zdjęciu, a także liczba i rozmieszczenie pomierzonych automatycznie wiązań.

3

Wykorzystanie pomiaru GNSS/IMU w krajowych aerotriangulacjach

Ziobro J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 23

531--539

PL

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wykorzystania w krajowych aerotriangulacjach nowych technologii, w szczególności technologii zintegrowanego orientowania sensorów. Celem badań było określenie stanu projektowania i realizacji aerotriangulacji w zakresie projektowania fotopunktów, uzyskiwanych precyzji i niezawodności pomiarów. Badania oparto o wyniki 19 produkcyjnych aerotriangulacji wykonanych w kraju w latach 2008–2010. Wybrane do badań bloki wykonano wielkoformatowymi kamerami cyfrowymi, przy czym więcej niż 90% zdjęć miało pomiary GNSS/IMU. Bloki opracowano ponownie za pomocą programu Bingo, w celu usunięcia zdarzających się oczywistych pomyłek oraz w celu ujednolicenia ocen statystycznych. Oceniono projektowanie fotopunktów – ich liczbę i rozmieszczenie w bloku. Dla badanej próby bloków określono zakres zmienności precyzji pomiarów, ich przeciętne wartości oraz porównano uzyskane wartości przeciętne z możliwościami obecnych technik pomiarowych. Określono również przeciętną niezawodność poszczególnych grup pomiarów w aerotriangulacji oraz przeciętne dokładności wyznaczenia współrzędnych terenowych punktów wiążących. Precyzje pomiarów w badanej próbie bloków nie odbiegają od tych uzyskiwanych w innych krajach. Wnioski z badań dotyczą zmiany wymagań odnośnie liczby fotopunktów w bloku, gdyż na ogół w ocenianych blokach jest ona o wiele za duża. Wnioski również dotyczą poprawy dwóch elementów technologii, a mianowicie: ściślejszego powiązania kalibracji sensorów pomiarowych z okresami stabilności ich błędów systematycznych oraz zwiększenia precyzji sygnalizacji fotopunktów i precyzji pomiaru sygnałów na zdjęciach. Wyniki i wnioski z badań będą mogły służyć formułowaniu warunków dla wykonywania aerotriangulacji oraz zostaną wykorzystane w badaniach symulacyjnych aerotriangulacji w celu określenia pożądanej liczby i gęstości fotopunktów, dla dużych bloków opracowywanych technologią zintegrowanego orientowania sensorów.

EN

The results of research on the use of new technologies in national aerotriangulations have been presented, in particular the technology of integrated sensor orientation. The aim of this study was to determine the state of design and implementation of aerotriangulations in respect to GCP design and obtained precision and reliability of measurements. The study was based on the results of 19 actual aerotriangulations made in the country in the years 2008–2010. The blocks selected for study were made with a large-format digital camera and more than 90% of images had measurements of GNSS / IMU. They were calculated again with Bingo software to remove the occasional factual errors and to standardize the statistical evaluations. The designs of GCPs were rated by considering their number and distribution in the block. For the examined sample of blocks the range of variability of the precision of measurements was determined together with its mean values. The obtained mean values of the precision were compared with the capabilities of current measurement techniques. Also the average reliability of individual groups of measurements in aerotriangulation was determined and the average accuracy of determination of the ground coordinates of tie points. The precisions of measurement in the sample blocks do not differ from those obtained in other countries. The conclusions of studies concern changes in requirements for the number of ground control points in the block because in rated blocks, this number is usually far too high. The conclusions also postulate to improve two components of the technology, namely: one – a closer link between the calibration of measuring sensors with the periods of stability of their systematic errors and two – the increase of the precision of target of GPC and the precision of measurement of the targeted GCP in the images. The results and conclusions of the research will be able to serve in formulating conditions for performing aerial triangulation and will be used in simulation studies of aerial triangulation to determine the desired number and density of GCP for large blocks calculated with the use of the technology of integrated sensor orientation.

4

Niezawodność współrzędnych tłowych w aerotriangulacji

Ziobro J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2010

|

Vol. 21

513--521

PL

Niezawodność pomiaru jest drugim po precyzji pomiaru składnikiem jego jakościni zbyt niski jej poziom powoduje gorszą wykrywalność i lokalizację błędów grubych oraz nadmiernie duży wpływ błędu poszczególnych pomiarów na wynik. Problem niezawodności jest ściśle związany nie tylko z wykrywaniem błędów grubych w pomiarach, ale również z innymi celami projektowania takimi jak dokładność wyznaczanych niewiadomych i homogeniczność tej dokładności. W aerotriangulacji współrzędne tłowe są najdokładniejszą i najliczniejszą grupą pomiarów – do 95% wszystkich pomiarów, tak, więc ich precyzja i niezawodność w zasadniczy sposób wpływają na dokładność wyników aerotriangulacji i niezawodność innych grup pomiaru w niej występujących. Celem opisywanych badań było określenie precyzji pomiaru współrzędnych tłowych, ich niezawodności oraz dokładności wyników aerotriangulacji uzyskiwanych w krajowej produkcji fotogrametrycznej. Do badań wybrano 25 aerotriangulacji opracowanych w kraju w latach 2002 do 2007, z fotopunktami naturalnymi i pomierzonymi środkami rzutów. Ze względu na to, że aerotriangulacje te wykonano kilkoma różnymi systemami pomiaru i wyrównania, przeprowadzono ponowne opracowanie wyników pomiarów za pomocą programu Bingo, w celu kontroli poprawności wyrównania i ujednolicenia ocen statystycznych. Analizowano niezawodność pomiaru współrzędnej tłowej punktu wiążącego w zależności od liczby pomiarów na zdjęciach, jak również przeciętną w bloku niezawodność współrzędnych tłowych. Wnioski z badań, w zakresie precyzji i niezawodności pomiaru oraz dokładności wyznaczenia punktów wiążących, zostały uwzględnione w projekcie nowego standardu aerotriangulacji

EN

Ensuring the reliability of measurements is one of the basic targets in designing geodetic networks. The reliability of a measurement is, after precision, the second component of its quality. A level too low of reliability causes a worse detection and location of gross errors, and an excessive influence of individual measurement error on the results. At too high reliability level may indicate a low economy of the design or too low precision in a group of measurements in relation to precision in other groups. The problem of reliability is tightly related not only to a detection of gross errors of measurements but also to other targets of design, such as accuracy of calculated unknowns and homogeneity of the accuracy. In aerial triangulation, photocoordinates are the most precise and most numerous group of measurements – up to 95% of all, so their precision and reliability have a fundamental influence on the accuracy of aerial triangulation results, the reliability of other groups of measurements being part of it. The reliability measures and estimates applied to aerial triangulation are quoted in the paper. The results are presented of an extensive research on the photocoordinates reliability obtained from 25 aerial triangulations made in Poland in the years 2002 to 2007 for three scales of aerial photographs: 1: 13000, 1:19000, 1:26000 and for the number of photographs in a block ranging from 136 to 3402. Blocks had natural control points and the measured projection centers. With the BINGO software the measurements were calculated anew to check the correctness of adjustment and to standardize the statistic estimates, because the aerial triangulations were made with the use of different systems of measurement and adjustment. The following results are given for each block: precision of the photocoordinates, average residual of a photocoordinate, average local redundancy numbers of a photocoordinate, average number of tie points falling into one photograph and average standard deviation of determining the ground coordinate of a tie point. In tables of the results there are given also mean values of the estimates for blocks of the same scale of photographs. The reliability analysis results are given for a single tie point photocoordinates in relation to the number of photographs on which they were measured. The results are also given of an analysis of the average reliability of photocoordinates. From the analysis it appears that only in less than half of the blocks under study the reliability of the photocoordinates measurement gained a good level. In some blocks a significant disproportion exists between the big number of measurements on the photographs and the relatively small number of tie points between strips. This indicates negligence in the use of automatic measurement and besides the absence of edition of this measurement with the aid of tools for elimination of useless and ineffective tie points and tools detecting locations where additional measurements are required. The conclusions from the research concerning the measurement precision and reliability and the accuracy of the tie points calculation were taken into consideration in a project of the new aerial triangulation standard.

5

Precyzja i niezawodność pomiaru środków rzutów w rzeczywistych aerotriangulacjach

Ziobro J.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2007

|

T. 53, z. 111

90-99

PL

Przedstawiono wyniki badań precyzji i niezawodności pomiaru środków rzutów uzyskanych w produkcyjnych aerotriangulacjach wykonanych w kraju w ciągu ostatnich kilku lat dla skal zdjęć lotniczych 1:13 000, 1:19000 i 1:26000. Badaniami objęto 25 bloków o łącznej liczbie 30 tys. zdjęć. Badania oparto na ponownym wyrównaniu danych produkcyjnych przy restrykcyjnym przestrzeganiu warunków poprawnego wyrównania. Wyrównania poprzedziło przed wyrównawcze wykrywanie błędów grubych i złego podziału pomiarów na profile GPS metodą opracowaną przez autora artykułu. Analizę występowania błędów grubych w obserwacjach i ocenę niezawodności pomiaru przeprowadzono metodą data snooping W. Baarda. Przeciętna precyzja pomiaru współrzędnej środka rzutów dla 25 bloków wyniosła 10.7 cm. Niezawodność pomiaru w sieci okazała się wystarczająca w aerotriangulacjach dla skali zdjęć 1: 13 000. W aerotriangulacjach dla obu mniejszych skal niezawodność pomiaru była niezadowalająca.

EN

Correctness of network adjustment depends on selection of proper functional and statistical model and on eliminating mistakes and gross errors. Fulfilment of these conditions for aerial triangulation can be troublesome, as it involves even four groups of observations, different in character and origin. These groups are sometimes characterised by different precision of measurement, having often only roughly determined mean errors and variable levels of reliability of network observations. It makes more difficult correct weighting of observations and detection of gross errors. Above described problem is particularly related to measurement of projection centers, as observers often report mean error roughly or did not give it at alI. The aim of this study was to determine precision of measurement of projection centers obtained in real blocks. The second goal of the work was to estimate reliability of this group of measurements in aerial triangulations for three scales of aerial photographs. The study was based on renewed data preparation from production blocks, strictly obeying conditions of correctness of adjustment. Adjustment was preceded by pre-adjustment detection of gross errors and bad assignment of measurements into GPS profiles, using method prepared by the author. Production results were derived from various measurement systems and adjustment softwares; they were characterised by numerous imperfections concerning functional and statistical model, which were generally caused by the applied technologies. 25 blocks were selected for testing, applying three scales of aerial photographs: 1:13 000, 1:19 000 and 1:26 000, most frequently used in our country. Appearance of measurement of projection centers (on the average for 90 % of photographs in the block) was the second, important feature of these blocks. Number of photographs in blocks varied from 136 to 3402, and total number of photographs in all blocks was about 30 000. Verified mean errors a priori, obtained from 25 adjustments, reach on the average 10.7 cm and standard deviation is 4.1 cm. Analysis of global internal reliability of measurement of projection centers for particular scales revealed, that in blocks of photographs at a scale of 1 : 13 000 average redundancy component reached 0.50 for X, 0.48 for Y and 0.75 for Z. So, it can be concluded, that reliability of measurement of projections centers in these aerial triangulations was sufficient. For these blocks mean residual for all three coordinates of projection center reached 76 % of the average mean error a priori. For scales 1: 19 000 and 1:26 000, in 9 out of 15 blocks redundancy component of horizontal coordinates of projection centers was lower than 0.25. Sufficient level of reliability was obtained only for one block. Average residual of horizontal coordinates was only ca. 56 % of mean error a priori.

6

Przedwyrównawcze wykrywanie błędów grubych w pomiarze środków rzutu dla aerotriangulacji

Ziobro J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

609--618

PL

Artykuł przedstawia metodę przedwyrównawczego wykrywania błędów grubych w pomiarze środków rzutu. Metoda opiera się na analizie różnic wyników dwóch niezależnych wyznaczeń: wyniku otrzymanego z wyrównania aerotriangulacji bez uwzględnienia pomiaru środków rzutu i wyniku pomiaru środków rzutu wykonanego podczas nalotu fotogrametrycznego. Technika pomiaru środków rzutu dla aerotriangulacji metodą GPS istnieje od 1993 r. i jest ciągle doskonalona w zakresie precyzji i niezawodności. W zwykłym opracowaniu faktyczna weryfikacja jakości tego pomiaru odbywa się dopiero na etapie wyrównania aerotriangulacji. Głównym celem wyrównania jest uzyskanie najbardziej prawdopodobnego wyniku, a warunkiem tego jest usunięcie z obliczeń błędów grubych. Praktyka wykazuje, że spełnienie tego warunku jest trudne, czasochłonne i nie w pełni skuteczne. Wykrycie i lokalizacja błędów grubych jest trudna ze względu na: zły podział obserwacji GPS na profile, wielokrotne błędy grube, omyłki w pomiarze GPS, czasami niewystarczający poziom niezawodności sieci. W metodzie porównywane są odległości między sąsiednimi punktami profilu z dwóch niezależnych wyznaczeń. Dodatkowo są również porównywane są przyrosty współrzędnych między sąsiednimi środkami rzutu. W metodzie, jako odstające są oznaczane te różnice, których wielkość jest większa od trzykrotnego błędu średniego tej różnicy. Metoda została przetestowana na 26 blokach, które opracowano w kraju w ciągu kilku ostatnich lat. Celem testowania było sprawdzenie wielkości i liczby pozostających w sieci błędów grubych po zastosowaniu metody. Analizę tych błędów przeprowadzono metodą data snooping W. Baardy – metodą poprawek standaryzowanych. W blokach testowych, o skali zdjęć 1:13 000, poziom wykrywalności błędów grubych w pomiarze środków rzutu wyniósł około 6 błędów średnich współrzędnej środka rzutu, a dla skali zdjęć 1:26 000 około 12 błędów średnich.

EN

This article presents a method for pre–adjustment detection of gross errors in the measured projection centers. The method is based on analyzing the differences of the results of two independent measurements: one obtained from adjustment of aerial triangulation without determining the projection center and the second, which considers measurement of the projection centers during photogrammetric mission. The technique of measuring projection centers for aerial triangulation with the use of the GPS method has existed since 1993 and is still being improved, as far as precision and reliability is concerned. In standard work, real verification of measurement quality is done only at the stage of aerial triangulation adjustment. The main aim of adjustment is to obtain the result with the highest probability, and it depends on removing the gross errors from calculations. As can be seen from practice, this condition is difficult to fulfill; the procedure is time-consuming and is not fully efficient. The detection and location of gross errors is difficult due to improper division of GPS measurements into profiles, multiple gross errors, mistakes in GPS measurement, or insufficient network reliability level. In the proposed method, the distances between neighboring points of profile are compared, which were obtained from two independent determinations. In addition, the increments of coordinates between neighboring projection centers are also compared. Differences which prove to be higher than three times the mean error are considered to be gross errors. The method was tested on 26 blocks, which were prepared in recent years in Poland. The aim of testing was to verify the magnitude and number of gross errors of projection centers, which remain in the network after applying the method. Analysis of non–detected gross errors was done using the W. Baarda data snooping method, i.e. the method of standardized residuals. In the test blocks on a scale of 1:13 000 level of detectability of gross errors in the measured projections centers was ca. 6 times the mean error of coordinates of the projection center, while for 1:26 000 photographs it was 12 times the mean error, respectively. The method detected all mistakes and most gross errors in one calculation step, which resulted in a decreased number of adjustment cycles in cases when many data errors existed.

7

Filtracja zdjęć lotniczych w celu podwyższenia dokładności automatycznej aerotriangulacji cyfrowej

Kędzierski M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2004

|

Vol. 14

1--12

PL

W referacie zostanie omówiona możliwość wykorzystania filtracji skanowanych zdjęć lotniczych i sposoby odpowiedniego wzmocnienia obrazu w celu podwyższenia dokładności automatycznej aerotriangulacji cyfrowej. Obecnie w Polsce i na świecie zdjęcia używane do aerotriangulacji nie są poddawane filtracji. W praktyce takie podejście z uwagi na niejednorodność materiału i różnice w jakości poszczególnych zdjęć od razu narzuca wyższe błędy aerotriangulacji cyfrowej. W referacie został zaprezentowany autorski sposób odpowiedniego wzmocnienia obrazu dający wzrost dokładności automatycznej aerotriangulacji cyfrowej.