Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Opracowanie algorytmu rozwiązania aerotriangulacji minimalizującego wpływ stosowanego odwzorowania kartograficznego - założenia projektu

Poniewiera Marian

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2022

|

Vol. 11, iss. 1

46--54

PL

Celem niniejszej pracy jest opracowanie technologii wyrównania aerotriangulacji wolnej od wpływu krzywizny Ziemi i stosowanego odwzorowania kartograficznego. Prezentowana technologia opiera się na zasadzie wyrównania aerotriangulacji w trójwymiarowym geodezyjnym układzie topocentrycznym, a następnie jej transformacja do danego układu kartograficznego i wysokościowego. Dotychczasowe metody numerycznego opracowania aerotriangulacji lub sieci fotogrametryczno-geodezyjnej opierały się bowiem na pewnej deformacji przestrzeni matematycznej, w której to opracowywanie realizowano; deformacje te wynikały z wprowadzenia do współrzędnych tłowych każdego fotogramu poprawek na krzywiznę Ziemi.

EN

The purpose of this work is to elaborate a technology to adjustment an aerotriangulation free of influence curvature of the earth and used map projection. Described technology is based on solving an aerotriangulation in three-dimensional geodetical topocentric system and then transformation to used co-ordinates system. Existing methods numerical elaboration of an aerotriangulation or net photogrammetric-geodetical was made in deformed three-dimensional space. The deformation results from entering to image coordinates corrections for curvature of the earth.

2

Surveying with photogrammetric unmanned aerial vehicles

Pyka Krystian, Wiącek Paweł, Guzik Mirosław

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2020

|

Vol. 32

79--102

EN

The paper presents how to carry out measurements with UAV in order to meet the requirements set for geodetic measurements by Polish technical regulations. First, a review of literature focused on the influence of various factors shaping the accuracy of photogrammetry with UAV was made. Then, on the basis of the author's experience, a number of recommendations constituting a set of good practices in planning, taking photographs with UAV and their processing and final measurement were formulated. Key elements of the method, such as image coverage, number and distribution of GCP (ground control point), balanced aerotriangulation alignment, methods for measuring field details, the extent to which orthomosaics and point clouds are used as survey material, were identified. It was found that careful observance of the given rules makes photogrammetry with UAV usable as a method of situation and elevation measurements. At the same time, it was pointed out that special care should be taken when measuring building contours. In this case, stereo or mono measurement on multiple images was indicated as the appropriate method. Orthomosaic measurement was recommended for field details visible without obscuration on all photographs covering a given fragment, and for details requiring less accuracy than buildings.

PL

Artykuł przedstawia jak należy wykonywać pomiary z użyciem BSP, aby spełniały wymagania stawiane pomiarom geodezyjnym przez polskie przepisy techniczne. Wpierw dokonano przeglądu literatury skupionej na badaniu wpływu różnych czynników kształtujących dokładność fotogrametrii z BSP. Następnie, na podstawie doświadczeń autorów, sformułowano szereg zaleceń stanowiących zbiór dobrych praktyk przy planowaniu, wykonywaniu zdjęć z BSP oraz ich przetwarzaniu i końcowym pomiarze. Wskazano kluczowe elementy metody, jak pokrycie zdjęć, liczbę i rozłożenie fotopunktów, zrównoważone wyrównanie aerotriangulacji, metody pomiaru szczegółów terenowych, zakres wykorzystania ortomozaiki i chmury punktów jako materiału pomiarowego. Stwierdzono, że staranne przestrzeganie podanych zasad powoduje, że fotogrametrię z BSP można wykorzystać jako metodę pomiarów sytuacyjno-wysokościowych. Jednocześnie zwrócono uwagę, że ze szczególną ostrożnością należy podchodzić do pomiaru konturów budynków.

3

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.

4

Dokumentacja fotogrametryczna stanowisk archeologicznych w terenie miejskim na przykładzie Kutaisi, Gruzja

Markiewicz J., Kowalczyk M., Hamburg J., Bieńkowski R.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2018

|

vol. 30

123--142

PL

W artykule przedstawione zostały zagadnienia związane z przetwarzaniem i analizą zdjęć, pozyskanych niskobudżetowymi sensorami naziemnymi i Bezzałogowym Systemem Latającym (BSL), miejskich stanowisk archeologicznych zlokalizowanych na terenie Kutaisi w Gruzji. Przedstawiono problematykę przeprowadzania badań archeologicznych na obszarze miejskim oraz przybliżono problem braku danych źródłowych dla badanego terenu. W celu wygenerowania dokumentacji fotogrametrycznej dla stanowiska Bagrati, zdecydowano się na wykorzystanie niskobudżetowego BSL DJI Phantom 3 oraz kamery Pentax. Ze względu na jakość geometryczną i radiometryczną wykorzystywanych sensorów niezbędne było zaproponowanie rozszerzonej metodyki przetwarzania danych z BSL i zdjęć naziemnych w oprogramowaniu Agisoft PhotoScan. W tym celu wykorzystano interfejs programistyczny API (ang. Application Programming Interface), pozwalający na wykorzystanie funkcji oprogramowania niedostępnych w podstawowej wersji aplikacji oraz autorski skrypt stworzony w MatLab. Zaproponowano sposób przetwarzania, filtracji, usuwania oraz wagowania obserwacji. W wyniku przeprowadzonych prac i sposobu filtracji danych poprawiono dokładność procesu aerotriangulacji o rząd wielkości w porównaniu do obserwacji surowych, jak również rozszerzono analizę statystyczną danych.

EN

In this research, the issues related to processing and analysis of the images, acquired by the low-cost terrestrial sensors and an unmanned aerial vehicle (UAV) of the archaeological sites in an urban environment placed in area of Kutaisi, Georgia, have been considered. Taking into account generation of the Bagrati site photogrammetric documentation, the low-cost UAV DJI Phantom 3 and Pentax SLR camera, were chosen. Due to the geometrical and radiometric parameters of the chosen sensors, an extended methodology of UAV and terrestrial data processing in Agisoft PhotoScan was proposed. This task solution was enabled by application programming interface API (which allowed taking advantage of software functions - not available in the basic version of the program) and additionally the script written in MatLab software by authors. The method of processing, filtrating, eliminating and weighting of the measurement observations in the bundle adjustment process was proposed . As a result of performed works, the accuracy of the results of the bundle adjustment, increased significantly in comparison to the raw data. Furthermore, statistical data analysis had been expanded.

5

Określanie przyczyn powstawania osuwisk w polskich Karpatach fliszowych w oparciu o obrazy lotnicze z BSL

Zygmunt M., Sanecki J., Klewski A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 4/II

413--422

PL

W artykule przedstawiono problematykę pomiarów geodezyjnych na terenach osuwiskowych w polskich Karpatach fliszowych. Wykorzystano metody fotogrametrii bliskiego zasięgu do cyfrowego obrazowania oraz określania wymiarów obszaru osuwiskowego za pomocą Bezzałogowych Systemów Latających (BSL). Badania wykonano na osuwisku położonym w miejscowości Węgierka, w gminie Roźwienica, w powiecie jarosławskim oraz na osuwisku położonym w miejscowości Rogi-Folwark w powiecie krośnieńskim. Wyznaczono środki rzutów poszczególnych zdjęć oraz elementy kątowej i wewnętrznej orientacji kamery. Umożliwiło to utworzenie modelu wysokościowego (TIN) osuwisk. Finalnym efektem było otrzymanie Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu (NMPT) osuwiska z miejscowości Węgierka i ortofotomapy. Numeryczny Model Pokrycia Terenu osuwiska z oczkiem siatki 0,10 m pozwolił precyzyjnie określić położenie i wymiary budynków na obszarze osuwiska z miejscowości Węgierka. Nalot z kamerą wychyloną o 80° na osuwisku w miejscowości Rogi-Folwark ukazał ponadto miejsca o niskiej wartości kohezji i kąta tarcia wewnętrznego gruntu. Te obszary są najbardziej narażone na powstawanie w przyszłości dalszych ruchów masowych, powstawanie pęknięć i przesunięcia mas ziemnych. Obliczono dla nich Wskaźnik Bezpieczeństwa FS. Pozwolił on ustalić, w której części osuwiska prawdopodobieństwo wystąpienia kolejnych ruchów masowych ziemi w przyszłości jest większe. Współczynnik bezpieczeństwa oszacowany dla obszarów o niskiej wartości spójności gruntów wyniósł 2,52, a o niskiej wartości kąta tarcia wewnętrznego 6,83. Najbardziej niebezpieczne są strome skarpy dodatkowo podcinane przez potoki - dolna aktywna część osuwiska o współczynniku 2,52. Bezpieczniejsze są środkowe części stoku, które są łagodnie nachylone - górna część osuwiska, Współczynnik bezpieczeństwa tej części wynosi 6,83.

EN

The aticle present the problem of surveying on landslide areas in Polish flysch carpathians. We used close photogrammetry methods to digital imaging and determining area lanndslide dimensions using Unmanned Aerial Systems (UAS). Research were done on landslide located in Węgierka village, in Roźwienica commune, in Jarosław district and on landslide located in RogiFolwark village in Krosno district. Described the method of processing images obtained measuring non-metric camera mounted on UAS. Designed projections centres of individual images and elements of angular orientation and interior camera. This enabled the creation and texturing of Triangular Irregular Network (TIN) models of landslides. The final result was to receive the Digital Surface Model (DSM) and ortophotomap landslide from Węgierka village. Digital Surface Model (DSM) landslide with eyelt mesh 0.10 m with big precision defined localisation and dimensions buildings on landslide from Węgierka village. Flight mission with inclined camera (80°) showed places with low cohesion and angle of internal friction value on landslide from Rogi-Folwark village. This places are the most exposed for further mass movements, fissure formation and ground displacements. For this areas Factor of Safety (FS) was calculated. It allowed to check in which area of landslide probability of new mass movements in the future is bigger.

6

Metric properties of rolling shutter low-altitude photography

Kurczyński Z., Bielecki M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2017

|

Vol. 29

177--190

EN

Remotely-controlled aircraft, together with acquisition of photographs from such platforms as well as generation and processing of acquired products, are all becoming more popular. These techniques are also more frequently and widely applied. Thus, "low-altitude photogrammetry" is becoming a rapidly-developing field. This popularity results from the wide accessibility of such platforms and from the availability of light and inexpensive photographic cameras and the computer software required for processing the photographs and generating useful products, among other things. The majority of photographic cameras use the CMOS type of sensors with electronic shutters of the rolling shutter type. Photographs from these cameras are geometrically distorted by shutter effect. The distortions may be modelled and corrected when the photographs are processed. This paper looks at distortions associated with rolling shutters. In the experimental part, 11 blocks of photographs from two test sites were adjusted; the photographs were acquired from the following UAS platforms: Quadcopter DJI Phantom 3 Professional and Quadcopter DJI Inspire One. Both platforms are equipped with Sony EXMOR cameras with electronic shutters. Blocks of photographs are characterized by different altitudes for data acquisition, overlap of photographs and the number of ground control. Using the Pix4Dmapper software tools the multi-variant block adjustment was performed, both with linear modelling of the rolling shutter effect and without such modelling. The obtained results are analysed. The validity and effectiveness of the linear modelling of the rolling shutter effect is discussed. The very high metric potential of low-altitude photographs is also presented.

PL

Rośnie popularność zdalnie pilotowanych statków powietrznych oraz fotografowania z takich platform dla tworzenia produktów pochodnych z ich opracowania zdjęć. Znajdują one coraz powszechniejsze zastosowania. Rodzi się „fotogrametria z niskiego pułapu”. Ta popularność bierze się między innymi z łatwej dostępności do samych platform, lekkich i tanich kamer fotograficznych oraz programów komputerowych do opracowania zdjęć i wytwarzania z nich użytecznych produktów. Większość z używanych kamer fotograficznych oparte jest na przetwornikach obrazowych typu CMOS z migawkami elektronicznymi typu „Rolling Shutter”. Zdjęcia takie obarczone są zniekształceniami geometrycznymi. Zniekształcenia te można modelować i uwzględniać w procesie opracowania. W artykule przybliża się charakter zniekształceń typu rolling shutter. W części eksperymentalnej poddano wyrównaniu 11 bloków zdjęć nad dwoma obszarami testowymi, pozyskanych z platform UAS: Quadrokopter DJI Phantom 3 Professional i Quadrokopter DJI Inspire One, obie wyposażone w kamery Sony EXMOR z migawką elektroniczną. Bloki różniły się wysokością fotografowania, pokryciami zdjęć i polową osnową fotogrametryczną. Wykorzystując oprogramowanie Pix4DMapper dokonano wielowariantowego wyrównania bloków z liniowym modelowaniem efektu rolling shutter i bez takiego modelowania. Wyniki poddano analizie. Stwierdzono zasadność i skuteczność liniowego modelowania efektu Rolling Shutter. Wykazano bardzo duży potencjał pomiarowy zdjęć niskopułapowych.

7

Techniki fotogrametryczne stosowane w modelowaniu 3D miast

Rotchimmel K., Kacprzak M.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2016

|

Nr 2 (243)

198--204

PL

Głównym celem artykułu jest ukazanie możliwości generowania teksturowanych modeli brył budynków z wysokorozdzielczych zdjęć lotniczych, na obszarze o gęstej zabudowie. Wykorzystanie tego rodzaju danych źródłowych narzuca zastosowanie określonego procesu technologicznego. Przedstawione zostaną sposoby pozyskiwania kolejnych produktów pośrednich tj.: surowej chmury punktów. NMT, przestrzennych wektorowych modeli budynków, true ortofotomapy i realistycznych tekstur ścian bocznych. Przedstawiony zostanie również sposób ich końcowej integracji przy użyciu oprogramowania typu GIS. Następnie zaproponowana zostanie analiza dokładnościowa. która pozwoli na określenie standardów, które spełnia utworzony 3D model miasta.

EN

The main purpose of this article is to show a possibility to generate textured building models from high resolution aerial images in densely built-up areas. The use of this type of data source suggests/implies/imoses the use of a particular process. The following paper describes how to acquire further intermediates, i.e .: the raw point cloud. DSM. DTM. space models of buildings. True Ortho photos and photo-textures. Next, a possible way of their final integration by using GIS software was presented and how an implementation of a precision analysis which allows the user to specify standards that meet the created 3D city model can be made.

8

Wyznaczanie granic użytków rolnych z wykorzystaniem bezzałogowych systemów latających

Stępień G., Sanecki J., Klewski A., Beczkowski K.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr III/2

1011--1024

PL

W artykule przedstawiono problematykę pomiarów geodezyjnych na terenach rolnych. Nakreślono tradycyjne metody pomiarów i wskazano na przyczyny nieścisłości osiąganych wyników tych pomiarów ze stanem faktycznym na gruncie. Przy ocenie niezgodności pomiarów ze stanem faktycznym wykorzystano doświadczenia jednego z autorów (Beczkowski K.), który jest biegłym sądowym. Wskazano na możliwość wykorzystania metod fotogrametrycznych do wyznaczania granic działek i użytków, ze szczególnym uwzględnieniem Bezzałogowych Systemów Latających (BSL). Opisano metody przetwarzania zdjęć pomiarowych pozyskanych kamerami niemetrycznymi zamontowanymi na BSL. Wskazano na potrzebę samokalibracji kamer, w wyniku której wyznaczane są ich elementy orientacji wewnętrznej, co w przypadku dokładnie wyznaczonej osnowy fotogrametrycznej, podnosi dokładność opracowań końcowych – Numerycznego Modelu (Pokrycia) Terenu i ortofotomapy. W celu uzyskania wysokich dokładności wyznaczania elementów orientacji kamer pomiarowych w niniejszym opracowaniu wykorzystano specjalnie zaprojektowaną polową osnowę fotogrametryczną. W eksperymencie pomiarowym wykonano naloty fotogrametryczne dwoma rodzajami BSL – konstrukcją wielowirnikową (pionowego startu) i płatowcem (lotu horyzontalnego), który dodatkowo wyposażony był w pozycjonowanie GNSS środka rzutów z po prawkami w czasie rzeczywistym (RTK). Przetworzenie danych z nalotów wykonano w trybach GNSS RTK bez fotopunktów, GNSS z fotopunktami i GNSS bez fotopunktów. Następnie wyznaczono dokładności wszystkich przetworzeń i odniesiono je do granic wykazanych na mapie zasadniczej.

EN

The article presents the problem of surveying on farmland. It outlines the traditional methods of measurement and indicated the reasons for inaccuracies performance of these measurements with the actual situation on the ground. In assessing of non-compliance measurements with the actual situation based on the experience of one of the authors (Beczkowski K), which is a legal expert. Paper indicates the possibility of using photogrammetric methods for determining the boundaries of plots and land, with emphasis on Unmanned Aerial System (UAS). Methods of image processing measurements obtained by non-metric cameras mounted on BSL were described. The need of self-calibration of cameras was pointed because determination of interior orientation of the cameras increase the accuracy of the studies Digital Elevation Model (DEM) and orthophotomap. In order to achieve high accuracy of determining the orientation elements of cameras in this study a specially designed field photogrammetric framework were used. In the experiment, the photogrammetric measurement were made using two types of UAS - multirotor construction (VTOL) and airframe (horizontal flight), which also was equipped with a GNSS RTK receiver. Processing of photogrammetric data were carried out in modes GNSS RTK without ground control points, GNSS with control points, GNSS without control points. Then the accuracy of all transformations were determined and compared to the principal map.

9

Wyznaczenie punktów osnowy pomiarowej w procesie aerotriangulacji

Pyka K., Pastucha E., Wróbel A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2016

|

Vol. 28

105--114

PL

Przedmiotem artykułu jest określenie jaki wpływ na wyniki aerotriangulacji ma wprowadzenie punktów wiążących w postaci narożników dachów lub kalenic. W badaniach wykorzystano blok złożony z 40 zdjęć o GSD=10 cm, który wyrównano w kilku wariantach różniących się doborem punktów wiążących. Uzyskane wyniki dowodzą, że wybór narożników dachów lub kalenic jako punktów wiążących nie obniża dokładności wyrównania. Wniosek jest co prawda neutralny dla samej aerotriangulacji, ale ma ogromne znaczenia praktyczne. Pozwala bowiem uznać narożniki dachów, mierzone podczas aerotriangulacji, jako punkty geodezyjnej osnowy pomiarowej. Konsekwencją takiego założenia jest możliwość odniesienia terenowego pomiaru tachimetrycznego do narożników dachów, co znacznie przyspiesza pomiary konturów budynków.

EN

This paper presents the research on influence of tie points located on corners and ridges of rooftops on the process of bundle adjustment. A set of 40 aerial photographs with 10 cm GSD from ISOK project was used in the research. The bundle adjustment was calculated three times with three different sets of tie points. First one with automatically measured tie points, second with automatic tie points together with manually measured point on rooftops corners and ridges, and third one only with manually collected points on rooftops corners and ridges. Then all different solutions were compared. The results prove that the use of tie points located on corners and ridges of rooftops does not lower the accuracy of bundle adjustment solution, which achieves value about 0.5 pixel. The conclusion might seem to be of low importance from the perspective of process of bundle adjustment, but it has an utmost practical consequence. In accordance with Polish law tie points with coordinates obtained in bundle adjustment process can be used as survey network in land surveying. Typically tie points measurements adopt FBM/ABM matching. In consequence detected tie points are almost impossible to identify in the field. Furthermore automatic measurement of points located on corners and ridges of rooftops is almost an impossibility. Nevertheless, providing tie points measured manually, or collected in automatic or semi-automatic manner with a new different algorithm, could significantly help in land survey. Especially with land survey of building outlines, where measurements could be then easily tied to nearby points.

10

Możliwości opracowania fotogrametrycznego lotniczych zdjęć ukośnych

Ostrowski W.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2016

|

Vol. 28

65--78

PL

Lotnicze zdjęcia ukośne stają się coraz popularniejszym źródłem danych fotogrametrycznych, a liczba zamawiających je miast rośnie również w Polsce. Tego typu zobrazowania dostarczają znacznie więcej informacji niż typowe zdjęcia pionowe, ponadto wielu użytkowników postrzega je jako „bardziej naturalne”. Rosnące zainteresowanie takimi danymi widoczne jest również na poziomie urzędów centralnych odpowiedzialnych za tworzenie opracowań kartograficznych w wielu państwach europejskich. Zdjęcia ukośne przez lata postrzegane były jako dane uzupełniające do lotniczego skaningu laserowego (ALS), uzupełnianie to ograniczało się w wielu wypadkach jedynie do wykorzystania zdjęć jako źródła tekstur dla modeli 3D powstających z danych ALS. Innym popularnym obszarem zastosowań było tworzenie przeglądarek zdjęć ukośnych, które w połączniu z Numerycznym Modelem Terenu pozwały na uproszczony pomiary wysokości obiektów na pojedynczym zdjęciu. Sytuacja ta zmienia się w ostatnich latach, gdy wraz z rozwojem technologii fotogrametrycznych możliwa stała się dokładna orientacja zdjęć ukośnych z wykorzystaniem automatycznej aerotriangulacji, a algorytmy służące do gęstego dopasowania obrazów przystosowane zostały do pracy z takimi danymi. Niniejszy artykuł z zawiera przegląd opublikowanych w ostatnich latach wyników orientacji bloków zdjęć ukośnych, w szczególności porównano wyniki testów dotyczących metod orientacji zdjęć ukośnych przeprowadzonych przez EuroSDR i ISPRS z wynikami badań prowadzonymi na innych polach testowych. Przeprowadzone badania eksperymentalne skupione były na dwóch głównych aspektach, pierwszym była ocena dokładności odwzorowania geometrii fasad budynków z wykorzystaniem gęstego dopasowania obrazów w przypadku bloku zdjęć ukośnych, w którym ze względu na małe pokrycia fasada odfotografowana jest jedynie na pojedynczym modelu. Drugim z poruszonych tematów badań była próba wykorzystania zdjęć ukośnych do wykrywania zmian w obrębie fasad budynków co nie jest możliwe z wykorzystaniem innych danych pozyskiwanych z pułapu lotniczego.

EN

Oblique aerial images are becoming an increasingly popular source of photogrammetric data, and they are being acquired by more and more municipalities in Poland also. This type of imagery can provide much more information than typical vertical photographs, and many users actually see them as "more natural." The growing interest in such data is becoming apparent even at the level of national mapping agencies responsible for the development of cartographic materials in many European countries. For years, oblique photographs were perceived as supplementary data for aerial laser scanning (ALS). Often, their supplementary role was limited to providing a source of textures for 3D models developed from ALS data. They were also commonly applied in dedicated oblique images viewers, which in conjunction with a Digital Terrain Model enabled simplified height measurements of features on a single photograph. With the advancement of photogrammetric technologies in recent years, the situation has been changing, and it has become possible to accurately orientate oblique images using automatic aerotriangulation and to apply adapted dense image matching (DIM) algorithms to work with this kind of data. This paper overviews the results of orientation of blocks of oblique photographs that have been published in recent years, focusing in particular on benchmarking results obtained by EuroSDR and ISPRS for methods of orientating oblique images. The purpose of the performed experimental tests was to determine the capacity for mapping the geometry of building façades using dense image matching and for detecting changes in urban space using oblique photographs with respect to façades. The research was focused on two main issues, the first one concerning the assessment of accuracy and the second an attempt to apply oblique photographs to the detection of changes in building façades, which is not possible using any other aerial photogrammetric data.

11

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.

12

Opracowanie ortofotomapy terenów wiejskich na podstawie wysokorozdzielczych zdjęć, pozyskanych z niskiego pułapu

Kędzierski M., Wierzbicki D., Fryśkowska A., Wojtkowska M., Deliś P.

Przegląd Geodezyjny

|

2015

|

R. 87, nr 4

3--6

PL

Bezzałogowe Statki Latające stanowią coraz bardziej popularną platformę nośną dla sensorów pozyskujących dane na potrzeby teledetekcji i fotogrametrii. Niski pułap lotu pozwala na pozyskanie danych o bardzo wysokiej rozdzielczości, w stosunkowo krótkim czasie. Dzięki temu możliwa jest realizacja wielkoskalowych opracowań mapowych. Jednak charakter pozyskiwanych danych oraz pułap pozyskiwania powodują szereg trudności w późniejszym opracowaniu zdjęć. Podstawowym problemem już na etapie wykonania nalotu jest orientacja zewnętrzna zdjęć, wstępnie pozyskiwana z systemów nawigacyjnych GPS/INS. Zazwyczaj stosowane jednoczęstotliwościowe odbiorniki GPS pozwalają (z dokładnością zaledwie kilku metrów) wyznaczyć przybliżone elementy orientacji zewnętrznej. Ponadto brak stabilizacji kamery powoduje, że pozyskane obrazy często cechują się stosunkowo dużymi wartościami kątów nachylenia podłużnego i poprzecznego. W artykule zaprezentowano kolejne etapy pozyskiwania oraz przetwarzania danych obrazowych, takie jak: aerotriangulacja, generowanie numerycznego modelu terenu, ortorektyfikacja oraz mozaikowanie. Do badań wykorzystano obrazy pozyskane kompaktową kamerą niemetryczną, zamontowaną na pokładzie płatowca napędzanego silnikiem elektrycznym. Obszar, dla którego pozyskano dane obejmuje tereny płaskie, rolnicze i zalesione. Zbadano dokładność aerotriangulacji, a także poprawność wygenerowanego numerycznego modelu terenu oraz ortomozaiki. Analiza i przetwarzanie danych realizowane były w oprogramowaniu INPHO UASMaster. Na podstawie przeprowadzonych badań dokładności aerotriangulacji, generowania numerycznego modelu terenu oraz ortorektyfikacji stwierdzono, że w celu osiągnięcia wysokiej dokładności aerotriangulacji oraz numerycznego modelu terenu wymagane jest m.in. zastosowane specjalnie zaprojektowanych sygnalizowanych znaków osnowy fotogrametrycznej.

EN

Unmanned Aerial Vehicles are more and more popular platforms for photogrammetry and remote sensing sensors. Low altitudes allow for a high resolution data acquisition in a relatively short period of time. It makes that an implementation of large-scale mapping studies is possible. On the other hand, type of acquisitioned data and low altitude cause a lot of troubles during processing of images. The main problem is low accuracy of an exterior orientation elements of images which are acquired from GPS/INS systems. Usually, single frequency GPS receivers are used which can determine approximate exterior orientation elements with an accuracy about a few meters. Furthermore, the lack of camera stabilization causes relatively large values of pitch and roll angles of images. In the paper, the stages of acquisition and processing of image data: aerotriangulation, a Digital Elevation Model generation, orthorectification and mosaicking process are presented. In the research, images from a non-metric compact camera mounted on an airframe was used. The airframe is driven by an electric motor. A region of research includes flat, agricultural and forested areas. Accuracies of the aerotriangulation process, orthomosaic and the correctness of the Digital Terrain Model generation were examined. The analysis and processing of the data were performed in INPHO UASMaster software. As a result it was found that in order to achieve a high accuracy of the aerotriangulation process and Digital Terrain Model, there is required to use specially designed signalized ground control points.

13

Budowa, użytkowanie i wykorzystanie aparatu latającego typu multiwirnikowiec do nadziemnego pomiaru objętości

Kosecki R., Bakuła M., Przestrzelski P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 6

33-36

PL

Specyfika mierzonego obiektu lub materiału sprawia, że najzwyklejszy pomiar sytuacyjno-wysokościowy staje się bardzo niebezpieczny lub utrudniony. Odnosi się to do sytuacji, gdzie geodeta mierzy obsypujące i zmarznięte pryzmy. Pomiar bezpośredni jest bardzo ryzykowny i zmusza do wykorzystania np. tachimetru z pomiarem bezlustrowym. To z kolei znacznie wydłuża czas potrzebny to rzetelnego obmiaru. Do tego celu można wykorzystać skaning laserowy, ale to rozwiązanie jest bardzo drogie i rzadko spotykane. Z pomocą przychodzą nowoczesne technologie, w tym zyskujące na coraz większej popularności bezzałogowe statki latające UAV (ang. Unmanned Aerial Vehicle), zwyczajowo zwane dronami (ang. drones). Liczba aplikacji, w których znajdują one kolejne zastosowania, ciągle narasta. Warto jednak przypatrzeć się bliżej jednej z nich, jaką jest fotogrametria cyfrowa. Współczesne oprogramowania, przetwarzające pozyskane dane, zostały w znacznym stopniu zautomatyzowane, a fotogrametria nie stanowi już tylko domeny wyspecjalizowanych firm. Połączenie obu tych technologii pozwoliłoby na stworzenie względnie niedrogiego i łatwego w użyciu systemu, pozwalającego na przeprowadzanie bezpiecznych, szybkich i rzetelnych pomiarów objętości oraz sporządzanie dokumentacji w postaci map cyfrowych. W niniejszej pracy omówiona została budowa aparatu latającego typu multiwirnikowiec (ang. multicopter) oraz analiza dokładności przy praktycznym wykorzystaniu do pomiaru objętości mas ziemi. UAV złożony został z ogólnodostępnych części oraz oprogramowania typu open-source. Do pozyskania zdjęć zastosowano aparat fotograficzny Canon SX230HS, a do opracowania danych oprogramowanie Agisoft PhotoscanPro. Zaprezentowane rozwiązanie poprawia efektywność pracy oraz pozwala uzyskać wiarygodne wyniki i dokładność porównywalną do klasycznych technik lepiej modelując kształt wyznaczanego obiektu.

EN

The specificity of the measured object or material makes that the most ordinary tasks becomes very dangerous or difficult. This refers to the situation where a surveyor measures crumbled or frozen heaps. It is very risky and forces to use a reflectorless tacheometer. This in turn greatly extends the time of work. For this purpose, laser scanning can be used, but this solution is very expensive. Modern technologies, like unmanned aerial vehicles (UAV), are coming with help. The number of their applications is still growing, so it is worth to take a closer look to one of them - the digital photogrammetry. Nowadays software processing images has been largely automated. Thanks to this the use of photogrammetry in a daily work is no longer the domain of specialized companies. The combination of these two technologies allows to create relatively inexpensive and easy to use system which allows to conduct safe, fast and reliable measurements of volume and digital maps of surveyed objects. In this paper we discussed the construction of a flying machine of a multicopter type and presented analysis accuracy of volume measurements. The UAV was made of widely available parts and open-source software. Images were recorded using the Canon SX230HS camera and elaborated with the Agisoft PhotoscanPro software. The proposed solution improves efficiency, and allows to get reliable results and accuracy comparable to the conventional techniques. It is very important that UAV properly models the shape of measured object.

14

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

Wierzbicki D.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2013

|

Vol. 62, nr 4

113-127

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.

15

Analiza możliwości wykonania aerotriangulacji zdjęć cyfrowych pozyskanych kamerą niemetryczną zamontowaną na pokładzie bezzałogowego statku latającego bez systemu GPS/INS

Kędzierski M., Wierzbicki D., Wilińska M., Fryśkowska A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2013

|

Vol. 62, nr 4

241-251

PL

Omówiono zagadnienie fotogrametrycznego opracowania zdjęć pozyskanych za pomocą amatorskiej, niemetrycznej kamery zamontowanej na pokładzie miniaturowego, bezzałogowego statku latającego (BSL). Rozpatrywanym zagadnieniem jest również zbadanie potencjału wykorzystania niskobudżetowych bezzałogowych platform latających pozbawionych systemu GPS/INS do pozyskiwania geodanych. W tym przypadku wyposażenie tego typu platformy w taki system podnosiłoby nawet kilkakrotnie koszt całego urządzenia, a dokładność wyznaczenia pozycji bezzałogowego statku kształtowałaby się na poziomie tylko kilku metrów. Celem badań było przeprowadzenie analizy dokładności aerotriangulacji zdjęć cyfrowych pozyskanych za pomocą kamery niemetrycznej zamontowanej na pokładzie bezzałogowego statku latającego. W ramach prac badawczych wykorzystano terenową osnowę fotogrametryczną, przeprowadzono kalibrację kamery niemetrycznej oraz wykonano nalot fotogrametryczny nad obszarem opracowania. Z kilkudziesięciu pozyskanych zdjęć wybrano takie, które charakteryzowały się możliwe najmniejszymi wartościami kątów nachylenia i skręcenia oraz posiadały zbliżoną skalę. W dalszych badaniach skupiono się na analizie dokładności aerotriangulacji na wybranym bloku testowym bez uwzględniania danych nawigacyjnych oraz, dla porównania, z uwzględnieniem przybliżonych środków rzutów z systemu GPS. Analizy dokładności wyrównania dokonano niezależnie w dwóch programach: Leica Photogrammetry Suite oraz MATCH-AT (INPHO). Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że oprogramowanie MATCH-AT jest znacznie wydajniejszym programem do aerotriangulacji zdjęć cyfrowych pozyskanych kamerą cyfrową z pokładu BSL od oprogramowania Leica Photogrammetry Suite. Dzięki dużej liczbie poprawnie wygenerowanych punktów wiążących możliwe było wzmocnienie sieci wiązań w czasie wyrównania. Udowodniono również, że możliwe jest otrzymanie zadowalających wyników wyrównania bez uwzględniania danych z tanich sensorów nawigacyjnych o niskiej dokładności, które w kontekście aerotriangulacji w żaden sposób nie poprawiły dokładności wyrównania.

EN

This paper addresses the problem of developing photogrammetric images acquired by an amateur, non-metric camera mounted on the UAV. Another issue under consideration is also exploring the potential use of low-cost unmanned platforms without a GPS/INS to obtain geospatial data. In the presented case, the use of this type of equipment on the UAV system would raise the cost of the device even several times, whilst the precision of the UAV’s position would be within a few meters. The aim of this study was to analyze the accuracy of aerial triangulation of digital images obtained using non-metric cameras mounted on board of the UAV. Ground control points, independent check points, the UAV system and calibrated digital camera have been used for aerial triangulation. With dozens of acquired images those that were characterized by the lowest possible values of the yaw, pitch and roll angles and those having a similar scale were selected. Further studies focused on the analysis of the aerial triangulation accuracy test on a selected block. Adjustment accuracy analysis was performed independently in two softwares: the Leica Photogrammetry Suite and MATCH-AT (INPHO). Based on the obtained results, the MATCH-AT software is much more efficient software for aerial triangulation of digital images obtained with a digital camera from UAV, compared to the Leica Photogrammetry Suite modules. Due to a large number of well generated tie points, the block geometry was strengthened which allow us to obtain good results. It was found that it is possible to obtain satisfactory results without the use of additional navigation data from low-cost sensors with low accuracy.

16

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.

17

Wpływ danych źródłowych na jakość produktów fotogrametrycznych

Karwel K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 24

123--132

PL

Realizacja prac z zakresu wykonywania produktów fotogrametrycznych (aerotriangulacja, NMT, ortofotomapa) w skali masowej (LPIS) wraz z restrykcyjnie krótkimi terminami wykonania, pociąga za sobą pewne trudności skutkujące pogorszeniem parametrów jakościowych tych produktów. Problemy te często wynikają z braku odpowiedniej organizacji wykonawców, a przede wszystkim z ich niewystarczającym doświadczeniem technicznym z zakresu prac fotogrametrycznych. Niniejsze prace badawcze obejmujące analizę wyników weryfikacji i kontroli powyższych zadań wykazały niedoskonałość w stosowanych metodach opracowania produktów fotogrametrycznych w tym i ortofotomapy. Znaczna część powstałego produktu nie spełniała wymagań jakościowych określonych przez wytyczne techniczne projektu (produkt taki wymagał poprawy). Wystąpiły liczne błędy ortofotomapy m.in. zniekształcenia geometryczne na skutek błędnie generowanego NMT lub też spadek kontrastu lokalnego w stosunku do obrazów źródłowych, które nie pozwalają zakwalifikować jej jako pełnowartościowego produktu. Wobec dość licznej grupy błędów pojawiających się na wszystkich etapach produkcji (pozyskanie zdjęć, aerotriangulacja, budowa NMT, generowanie ortofotomapy) zidentyfikowano, określono i opisano te błędy, które w znaczący sposób oddziaływają na jakość produktów fotogrametrycznych. Stwierdzono, że na jakość produktu końcowego jakim jest ortofotomapa wpływa suma błędów powstałych na wcześniejszych etapach jej produkcji.

EN

The realization of photogrammetric products (aerotriangulation, NMT, orthophotomap) on a mass scale (LPIS) with short deadlines involve certain difficulties resulting in deterioration of the quality parameters of the products. These problems are often due to a lack of proper organization of employees, and above all their insufficient technical expertise in the field of photogrammetry work. The research work presented here indicates imperfections in the methods used to develop photogrammetric products including orthophoto. A significant part of the resulting product did not meet the quality requirements defined by the technical guidelines of the project (such product required improvement). There were numerous errors of the orthophotomap, among others geometric distortions due to incorrectly generated DTM or decrease of the local contrast in relation to the original images, not allowing to qualify the orthophotomap as a fully-fledged product. During the research it was also found that an important determinant of the quality of products in photogrammetric production is the organizational and intellectual potential (knowledge and skills) of commercial companies. In relatively large number of errors occurring at all stages of production (to obtain photos, Aerial triangulation, DTM construction, orthophoto generation) the errors that significantly degrade the quality of photogrammetric products have been identified, defined and described. It was found that the quality of the final product which is the ortofotomap is influenced by the sum of errors generated at earlier stages of production.

18

Przedwyrównawcze wykrywanie błędów grubych w pomiarze kątów orientacji zdjęć dla aerotriangulacji

Ziobro J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 24

421--430

PL

Opracowana metoda wykorzystuje dwa ogólne sposoby przedwyrównawczego wykrywania błędów grubych. Pierwszy z nich to kilkuetapowe wykrywanie pozwalające separować od siebie wpływy błędów grubych i pomyłek w danych występujących w poszczególnych grupach pomiarów tak, że nie nakładają się one wzajemnie, a na etapie dotyczącym omawianej metody występują tylko obserwacje odstające w pomiarze kątów orientacji zdjęć. Drugi, to statystyczne testowanie różnic między kątami pomierzonymi i kątowymi elementami orientacji zdjęć uzyskanymi z wyrównania bez użycia pomiaru z IMU. Metoda pozwala również na oszacowanie błędu średniego pomiaru kątów. Testowanie skuteczności przeprowadzono na 11 aerotriangulacjach dużych bloków zdjęć wykonanych w kraju w latach 2008-2010. Skuteczność metody przedwyrównawczego wykrywania błędów grubych i pomyłek w pomiarze kątów jest zadowalająca, gdyż nie wykryte przez metodę błędy grube są nieliczne. Również oszacowanie błędu średniego pomiaru kątów daje zadowalające przybliżenie i może być szczególnie przydatne, gdy wykonawca pomiaru podaje za mało dokładne oszacowanie błędu pomiaru kąta.

EN

Least squares method used in measurements adjustment is very sensitive to the occurrence of gross errors and mistakes in the data. In the event of greater number of gross errors, their harmful, imposing the effect, may be as both strengthen and eliminated by which the detection and location are difficult. In order to reduce the number and size of disturbances shall apply procedures of reliability to the stage of measurement, and requires a preliminary analysis of the measurements, generally called pre-adjustment gross error detection. In aerotriangulation, where there are four groups of measurements with very different origin, the three of them have large systematic errors, which are determined in the adjustment, detection is cumbersome and lengthy, and as practice shows do not always fully effective. Developed method uses two general ways of pre-adjustment gross errors detection. The first is the detection in several stages, which separates the influence of gross errors and mistakes in the data contained in each group of measurements so that they do not overlap each other. At the stage for this method are only outlier in the measurement of angles of orientation of images. The second is statistical testing of differences between the measured angles and angles of orientation of the images obtained from the adjustment without the use of measurement of the IMU. The method also allows estimation of the standard deviation of IMU measurement. The presented method is only a coarse approximation for more accurate methods. It is assumed that the method detects gross errors with large values. After the detection gross errors and mistakes, observations remaining in the calculations are of course re-tested during the final standard adjustment. Effectiveness testing of method have been carried out on the 11 aerotriangulatinos large blocks images taken in the country in 2008-2010. The effectiveness of the method is satisfactory, because undetected outliers are rare. Also, the estimation of standard deviation of measurement of angles is satisfactory.

19

Metoda opracowywania ultrawysokorozdzielczych ortofotoplanów zabytkowych polichromii z wykorzystaniem zdjęć o różnej rozdzielczości

Boroń A., Pastucha E.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 24

53--62

PL

W artykule zaprezentowano metodę fotogrametrycznej inwentaryzacji malowideł ściennych z wykorzystaniem linii technologicznej tworzenia ortofotomap w fotogrametrycznej stacji cyfrowej SocetSet. Zaadoptowana dla potrzeb inwentaryzacji malowideł ściennych metoda dopuszcza zmienność elementów orientacji wewnętrznej zdjęć oraz ogranicza prace terenowe poprzez zmniejszenie ilości zdjęć pomiarowych i punktów osnowy fotogrametrycznej. Opisana w artykule metoda zweryfikowana została przy inwentaryzacji malowideł gotyckich zza stalli w prezbiterium katedry w Sandomierzu. Fotogrametryczna rejestracja ściany z malowidłami wykonana została w dwóch etapach. W pierwszym wykonano rejestrację dwuobrazową całej ściany z niską rozdzielczością (ok. 1mm) oraz pomierzono minimalną ilość fotopunktów. W drugim etapie, metodą jednoobrazową, wykonane zostały fotogramy pomiarowe malowidła z rozdzielczością docelową ok. 0.25 mm. Zdjęcia z metody dwuobrazowej posłużyły do zagęszczeniu osnowy fotogrametrycznej (aerotriangulacja) oraz pozyskania Numerycznego Modelu Powierzchni Ściany (NMPS). Natomiast zdjęcia jednoobrazowe, po analitycznym dołączeniu ich do bloku zdjęć niskorozdzielczych, posłużyły do wygenerowania wysokorozdzielczych ortofotoplanów polichromii. Uzyskane wyniki dowiodły, że przy mniejszym nakładzie prac terenowych i kameralnych w stosunku do postępowania standardowego można uzyskać nie gorsze rezultaty. Dlatego opisana metoda może być z powodzeniem stosowana do wysokorozdzielczej inwentaryzacji polichromii w innych obiektach zabytkowych.

EN

The paper presents a method for photogrammetric documentation of historic frescoes using workflow in photogrammetric station SocetSet designed for orthophoto production from aerial photographs. Adapted for the needs of frescoes documentation method allows variation of the internal orientation elements of images and minimizes field work by reducing the amount of test images and photogrammetric control points. Method described in the article has been tested in the documentation of Gothic frescoes behind the choir stalls in the Sandomierz cathedral. Photogrammetric registration of frescoes was made in two stages. In the first photographs were taken in the way to allow stereoscopic observations with low resolution (1 mm) and minimal amount of control points. In the second stage photographs were taken with the object resolution of approximately 0.25 mm with overlay about 10 %. Stereoscopic measurement (both manual and automatic) were conducted to increase amount of control points (aerotriangulation) and to obtain digital surface model. Whereas single, high resolution photographs were taken to create resultant orthophotoplans. The adoption of a solution in which the orthophoto is generated from different pictures than those who underwent the aerotriangulation and were used to obtain digital surface model minimizes field work and reducestime-consuming computing. Collecting of stereoscopic images was conducted using quasi-aerial technique of taking series of photos with overlay around 55%. Calibrated SLR-camera Canon 5D -Mark II with 50 mm lens was used in the process. Control points were determined with an accuracy of ± 1 mm. High resolution photographs were taken with SLR-camera Canon 5D - Mark II with 150 mm lens. The pictures were taken using autofocus mode which provided highest possible sharpness. Conducted analysis of influence of variability of internal orientation elements on resultant orthophotoplans showed that in this conditions automatic focus shouldn’t reduce orthophotoplans accuracy. Digital photogrammetric station SocetSet was used to perform aerotriangulation of basic images. Then automatic measurement was performed to create digital surface model. Afterwards, using resection exterior orientation elements of high resolution images were calculated. In the end orthoimages were created and put together into one resultant orthophotoplan. The results showed that with no loss to accuracy, field and desk work can be reduced. Therefore, the described method can be successfully applied to the high resolution documentation of frescoes in other historic buildings.

20

Integrated sensor orientation - ground control points for a large-block aerotriangulation

Ziobro J.

Geoinformation Issues

|

2011

|

Vol. 3, no. 1(3)

37-49

EN

The article describes research on the number and distribution of ground control points (GCPs) for large blocks of aerotriangulation using Integrated Sensor Orientation Technology (ISO). The study was conducted through simulation of aerotriangulation. Simulations were performed for five common types of image blocks in Poland and for 2 levels of measurement precision established on the basis of previously performed studies of 19 large blocks constructed in 2008 - 2010. The utility of the developed rules for designing GCPs distributions were checked in real aerotriangulations of 10 large blocks of images. In the study a reference is made to the accuracy required by Polish national standards, to homogeneity of the results, as well as to the reliability of measurements. The test results define a sufficient number of GCPs for the aerotriangulation of large rectangular blocks and for the ribbon block (block of three strips). For rectangular blocks the required GCPs number defined as the number of photos per one control point is 40 to 150 and for a ribbon block is 24 to 45, a number that depends on the level of measurement precision and on the shape of the block.

PL

W artykule opisano badania dotyczące liczby i rozmieszczenia fotopunktów dla dużych bloków aerotriangulacji z wykorzystaniem technologii zintegrowanej orientacji sensorów Integrated Sensor Orientation (ISO). Badania przeprowadzono na drodze symulacji aerotriangulacji. Symulacje wykonano dla 5 typów bloków zdjęć spotykanych w kraju oraz dla dwóch poziomów precyzji pomiarów wyznaczonych na podstawie wcześniej wykonanych badań 19 dużych bloków wykonanych w kraju w latach 2008-2010. Użyteczność opracowanych reguł projektowania fotopunktów sprawdzono w rzeczywistych aerotriangulacjach 10 dużych bloków zdjęć. W badaniach odniesiono się do dokładności wymaganych przez krajowe instrukcje, do homogeniczności uzyskiwanych wyników, jak również do niezawodności pomiarów. Wyniki badań określają wystarczającą osnowę dla aerotriangulacji dużych prostokątnych bloków i trójszeregowego bloku wstęgowego. Wymagana liczba fotopunktów dla bloków prostokątnych określona liczbą zdjęć przypadających na jeden fotopunkt wynosi 40-150, a dla bloku wstęgowego 24-45, przy czym liczba ta jest zależna od poziomu precyzji pomiarów i od kształtu bloku.