Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Combined Bundle Adjustment with Distances and GPS Observations

Kolecki J.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2015

|

Vol. 9, no. 1

51--60

PL

Niejednokrotnie pomiary fotogrametryczne integrowane są z pomiarami pochodzącymi z takich sensorów jak jednostki inercyjne czy odbiorniki GNSS. Jest to przyczyna, dla której funkcjonalny model metody wiązki musi być rozszerzany. W niniejszej publikacji proponowana jest metoda wykorzystania pomiarów odległości jako informacji wspomagającej bezpośrednią georeferencję zdjęć. Przeanalizowana została dokładność wyrównania sieci zdjęć w zależności od liczby pomiarów odległości. Skoncentrowano się także nad badaniem wpływu wagowania obserwowanych współrzędnych środków rzutu. Testy przeprowadzono, wykorzystując sieć zdjęć o konfiguracji pętli z dużą liczbą punktów wiążących. Wyniki pokazują, że wykorzystanie obserwacji odległości pozwala na uniknięcie nieprawidłowego przeskalowania sieci, a także wpływa na zmniejszenie błędów położenia punktów kontrolowanych mimo stosowania odbiornika GPS o niskiej dokładności. Należy jednak mieć na względzie fakt, że końcowy wynik wyrównania będzie zależny od faktycznej dokładności pomiaru odległości, a także od geometrii zdjęć w sieci.

EN

Today photogrammetric measurements are often supported by observations provided by such devices like inertial measurement units and GNSS receivers. Therefore the functional model of bundle adjustment often needs to be extended to handle various kinds of observations. In this paper the approach to supporting direct geo-referenced images with distance observations is proposed. The behavior of final accuracy of adjustment is examined depending on the number of distances involved. Besides the influence of inaccurate weighting of GPS observations is addressed. Tests were carried out using a closed-loop image network with good controllability and a large number of tie points. The results show that using distances as supplementary information may help to fix the scale of the photogrammetric network and prevent check point errors from increasing even if a low accuracy GPS solution is available. However one should always keep in mind that the role of distances depends on the accuracy of their measurements and finally on the geometry of the network.

2

Wykorzystanie jednostki IMU typu MEMS do określenia przybliżonych elementów orientacji zdjęć naziemnych

Kolecki J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 24

133--143

PL

Opisane w niniejszej pracy badania dotyczą wykorzystania mikro elektromechanicznych sensorów inercyjnych i magnetycznych do bezpośredniego wyznaczania elementów orientacji zewnętrznej zdjęć pomiarowych. Na początku opisano rolę jaką obecnie jednostki inercyjne typu MEMS odgrywają w kontekście technologii pozyskiwania informacji przestrzennej oraz przedstawiono podstawowe zależności matematyczne obrazujące związek pomiędzy pomiarami inercyjnymi a elementami orientacji sensorów optycznych w szczególności kamer cyfrowych. Pomiary testowe przeprowadzono wykorzystując prototyp systemu fotogrametrycznego zbudowany z aparatu cyfrowego, zestawu GPS oraz jednostki IMU typu MEMS. W ramach prowadzonych prac zrealizowano pomiary w warunkach statycznych oraz dynamicznych. Pomiary inercyjne posłużyły następnie do wyznaczenie elementów orientacji zewnętrznej zdjęć. Uzyskane wyniki pokazują, że błędy uzyskane dla azymutu osi kamery są znacznie wyższe niż dla pozostałych dwóch kątów parametryzujących macierz obrotu. Wskazano na potencjalne źródła błędów związane głównie z niedoskonałością konstrukcji systemu oraz ze zmiennością pola magnetycznego. Podniesienie uzyskiwanych dokładności możliwe jest dzięki integracji pomiarów inercyjnych z pomiarami fotogrametrycznymi oraz pomiarami GNSS. Dalszy rozwój technologii MEMS może stworzyć możliwość konstrukcji jeszcze dokładniejszych sensorów inercyjnych, także wkrótce mogą one znaleźć zastosowanie jako składniki komercyjnych systemów mobilnego kartowania.

EN

This paper address the topic of application of MEMS inertial and magnetic sensors for direct determination of exterior orientation parameters of acquired images. First the role that MEMS inertial units currently play in the spatial information acquisition technology is characterized. Besides basic mathematical formulas describing the dependencies between inertial measurements and orientation parameters of optical sensors, especially cameras, are given. The test measurements were conducted using the photogrammetric system prototype consisted of the digital camera, GPS set and MEMS IMU. During the tests the measurements in static and dynamic conditions were carried out. Subsequently the inertial measurements were used to determine exterior orientation parameters of acquired images. The obtained results show that relatively high errors affect the determined azimuth of camera axis. The errors of other two angles, that parameterize the rotation matrix, are smaller. The potential sources of errors may be connected mainly with imperfections of system construction and instabilities of the Earth magnetic field. In order to improve the acquired accuracies, further integration of inertial measurements with photogrammetric and GNSS observation can be carried out. Further development of MEMS technology may provide the possibility of constructing more accurate sensors so that they can be shortly concerned as parts of commercial mobile mapping systems.

3

Use of integrated GPS and INS systems in aerial photogrammetry

Poręba M.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2011

|

Vol. 5, no. 3

79-87

EN

A synthetic overview of the present state of knowledge regarding the use of GPS and INS systems in aerial photogrammetry is presented. Although, the inertial navigation can calculate the position of the aircraft without any help from outside world, a large number of error are introduced. Hence a GPS is used to aid the INS, using a Kalman filter which helps in estimating the errors in the INS and thus updating position to improved accuracy. The deficiencies inherent in both systems as well as the reasons for their integration are considered. Since the use of a GPS system during flight still requires the creation of a net of ground control points and the planning of blocks with sufficient overlap between images, GPS/INS system integration has become a topic of keen interest. For this purpose, the basics of GPS/INS integration and the advantages and disadvantages of this solution are explained. The summary presents conclusions about directions for further development of integrated systems and a brief discussion of the current state of studies on direct georeferencing published in international scientific literature.

PL

Artykuł w sposób syntetyczny ujmuje aktualny stan wiedzy w zakresie wykorzystania systemów GPS i INS w fotogrametrii lotniczej. Mimo że system inercyjny jest w pełni autonomiczny i nie wymaga żadnego wsparcia z zewnątrz, to jednak dokładność ustalenia pozycji ulega stopniowej degradacji w czasie. System GPS jest wykorzystywany, aby wesprzeć INS i przy użyciu filtru Kalmana pomóc w oszacowaniu błędów INS. Omówione zostały zarówno rodzaje błędów towarzyszące obu systemom, jak i przesłanki ich integracji. Ze względu na fakt, że stosowany podczas nalotu system GPS w dalszym ciągu wymaga zakładania osnowy polowej oraz projektowania bloków o odpowiednich pokryciach między zdjęciami, integracja systemów GPS/INS staje się kwestią bardzo aktualną. Wyjaśniono zatem podstawy integracji GPS/INS oraz mocne i słabe strony takiego rozwiązania. W podsumowaniu zawarto konkluzje dotyczące kierunków dalszej pracy nad zintegrowanym systemem oraz zarys stanu badań dotyczących georeferencji wprost zgłaszanych w literaturze światowej.