APPROACH FOR IMPROVING THE INTEGRATED SENSOR ORIENTATION
Creators
- 1. Universidade Federal do Paraná
Description
Abstract. The direct determination of exterior orientation parameters (EOP) of aerial images via integration of the Inertial Measurement Unit (IMU) and GPS is often used in photogrammetric mapping nowadays. The accuracies of the EOP depend on the accurate parameters related to sensors mounting when the job is performed (offsets of the IMU relative to the projection centre and the angles of boresigth misalignment between the IMU and the photogrammetric coordinate system). In principle, when the EOP values do not achieve the required accuracies for the photogrammetric application, the approach, known as Integrated Sensor Orientation (ISO), is used to refine the direct EOP. ISO approach requires accurate Interior Orientation Parameters (IOP) and standard deviation of the EOP under flight condition. This paper investigates the feasibility of use the in situ camera calibration to obtain these requirements. The camera calibration uses a small sub block of images, extracted from the entire block. A digital Vexcel UltraCam XP camera connected to APPLANIX POS AVTM system was used to get two small blocks of images that were use in this study. The blocks have different flight heights and opposite flight directions. The proposed methodology improved significantly the vertical and horizontal accuracies of the 3D point intersection. Using a minimum set of control points, the horizontal and vertical accuracies achieved nearly one image pixel of resolution on the ground (GSD). The experimental results are shown and discussed.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الملخص. غالبًا ما يستخدم التحديد المباشر لمعلمات الاتجاه الخارجي للصور الجوية من خلال دمج وحدة القياس بالقصور الذاتي ونظام تحديد المواقع العالمي في رسم الخرائط التصويرية في الوقت الحاضر. تعتمد دقة EOP على المعلمات الدقيقة المتعلقة بتركيب المستشعرات عند تنفيذ المهمة (إزاحة وحدة إدارة المعلومات بالنسبة لمركز الإسقاط وزوايا اختلال المحاذاة بين وحدة إدارة المعلومات ونظام الإحداثيات التصويرية). من حيث المبدأ، عندما لا تحقق قيم EOP الدقة المطلوبة للتطبيق التصويري، يتم استخدام النهج، المعروف باسم توجيه المستشعر المتكامل (ISO)، لتحسين EOP المباشر. يتطلب نهج الأيزو معلمات التوجيه الداخلي الدقيقة والانحراف المعياري لمعيار التوجيه الداخلي في حالة الطيران. تبحث هذه الورقة في جدوى استخدام معايرة الكاميرا في الموقع للحصول على هذه المتطلبات. تستخدم معايرة الكاميرا كتلة فرعية صغيرة من الصور، مستخرجة من الكتلة بأكملها. تم استخدام كاميرا Vexcel UltraCam XP الرقمية المتصلة بنظام APPLANIX POS AVTM للحصول على كتلتين صغيرتين من الصور التي تم استخدامها في هذه الدراسة. تحتوي الكتل على ارتفاعات طيران مختلفة واتجاهات طيران متقابلة. حسنت المنهجية المقترحة بشكل كبير الدقة الرأسية والأفقية لتقاطع النقاط ثلاثية الأبعاد. باستخدام الحد الأدنى من نقاط التحكم، حققت الدقة الأفقية والرأسية ما يقرب من بكسل صورة واحد من الدقة على الأرض (GSD). يتم عرض النتائج التجريبية ومناقشتها.Translated Description (French)
Résumé. La détermination directe des paramètres d'orientation extérieure (EOP) des images aériennes via l'intégration de l'unité de mesure inertielle (IMU) et du GPS est souvent utilisée dans la cartographie photogrammétrique de nos jours. Les précisions de l'EOP dépendent des paramètres précis liés au montage des capteurs lorsque le travail est effectué (décalages de l'IMU par rapport au centre de projection et les angles de désalignement de l'alésage entre l'IMU et le système de coordonnées photogrammétriques). En principe, lorsque les valeurs EOP n'atteignent pas les précisions requises pour l'application photogrammétrique, l'approche, connue sous le nom d'Orientation du capteur intégré (ISO), est utilisée pour affiner l'EOP directe. L'approche ISO nécessite des paramètres d'orientation intérieure (IOP) précis et un écart type de l'EOP dans des conditions de vol. Cet article étudie la faisabilité de l'utilisation de l'étalonnage de la caméra in situ pour obtenir ces exigences. L'étalonnage de la caméra utilise un petit sous-bloc d'images, extrait de l'ensemble du bloc. Une caméra numérique Vexcel UltraCam XP connectée au système APPLANIX pos AVTM a été utilisée pour obtenir deux petits blocs d'images qui ont été utilisés dans cette étude. Les blocs ont des hauteurs de vol différentes et des directions de vol opposées. La méthodologie proposée a considérablement amélioré les précisions verticales et horizontales de l'intersection de points 3D. En utilisant un ensemble minimum de points de contrôle, les précisions horizontales et verticales ont atteint près d'un pixel d'image de résolution au sol (GSD). Les résultats expérimentaux sont présentés et discutés.Translated Description (Spanish)
Resumen. La determinación directa de los parámetros de orientación exterior (EOP) de las imágenes aéreas a través de la integración de la Unidad de Medición Inercial (IMU) y el GPS se utiliza a menudo en la cartografía fotogramétrica en la actualidad. Las precisiones del EOP dependen de los parámetros precisos relacionados con el montaje de los sensores cuando se realiza el trabajo (desplazamientos de la IMU en relación con el centro de proyección y los ángulos de desalineación del borosigth entre la IMU y el sistema de coordenadas fotogramétricas). En principio, cuando los valores de EOP no alcanzan las precisiones requeridas para la aplicación fotogramétrica, el enfoque, conocido como Orientación Integrada del Sensor (ISO), se utiliza para refinar el EOP directo. El enfoque ISO requiere parámetros de orientación interior (IOP) precisos y la desviación estándar de la EOP en condiciones de vuelo. Este documento investiga la viabilidad de utilizar la calibración de la cámara in situ para obtener estos requisitos. La calibración de la cámara utiliza un pequeño subbloque de imágenes, extraídas de todo el bloque. Se utilizó una cámara digital Vexcel UltraCam XP conectada al sistema APPLANIX pos AVTM para obtener dos pequeños bloques de imágenes que se utilizaron en este estudio. Los bloques tienen diferentes alturas de vuelo y direcciones de vuelo opuestas. La metodología propuesta mejoró significativamente las precisiones verticales y horizontales de la intersección de puntos 3D. Utilizando un conjunto mínimo de puntos de control, las precisiones horizontal y vertical alcanzaron casi un píxel de resolución de imagen en el suelo (GSD). Los resultados experimentales se muestran y discuten.Files
isprs-annals-III-1-33-2016.pdf.pdf
Files
(898.6 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:fb74456324ad7979e4c9e90fe3d4c3bb
|
898.6 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نهج لتحسين توجيه المستشعر المتكامل
- Translated title (French)
- APPROCHE POUR AMÉLIORER L'ORIENTATION DU CAPTEUR INTÉGRÉ
- Translated title (Spanish)
- ENFOQUE PARA MEJORAR LA ORIENTACIÓN DEL SENSOR INTEGRADO
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2475315649
- DOI
- 10.5194/isprs-annals-iii-1-33-2016
References
- https://openalex.org/W34759939