Presentasi Analitical Fotogrametri Kelas A [PDF]

Citation preview

ANALYTICAL PHOTOGRAMETRI Fotogrametri Kelas A Bima PK Joko Purnomo Andri Arie R Megananda S. Anindya N R Achmad Umar Azmi M.Muflih Isa M.Didi D. Iva Nurwauziyah Aswaldi Aswan Awalina Lukmana CR Juwita A.



3512100036 3512100037 3512100039 3512100041 3512100042 3512100043 3512100044 3512100046 3512100047 3512100049 3512100051 3512100056



Pendahuluan, Konsep Gambar dan Objek Ruang



 Fotogrametri adalah ilmu memperoleh informasi yang dapat dipercaya tentang suatu objek dan mengukur serta menafsirkan informasi tersebut. Tugas untuk memperoleh informasi ini disebut dengan data akuisisi. Tugas utama lain dari Fotogrametri berkaitan dengan rekonstruksi objek ruang dari gambar. Ini memerlukan dua masalah: geometris rekonstruksi (misalnya posisi objek) dan rekonstruksi radiometric (misalnya warna abu-abu permukaan). Hubungan geomteris antara gambar dan objek ruang



Gambar 1



Akuisisi Data dan Proses Rekonstruksi



Sistem Koordinat Foto  Sistem Koordinat Foto berfungsi sebagai referensi untuk mengekspresikan posisi spasial dan hubungan ruang gambar. Sistem koordinat foto merupakan sebuah sistem 3D kartesian dengan asal di pusat perspektif. KETERANAN GAMBAR



Z Y



X P



C



P P



FC : Pusat Acuan PP : Titik Principal PS : Titik Kesimetrisan C : kalibrasi panjang fokus gambar vektor P



F C



P S



Gambar 2



Definisi Sistem Koordinat Foto



Obyek Ruang Sistem Koordinat



Agar perkembangan matematika berkaitan gambar dan ruang objek, maka kedua ruang harus menggunakan 3-D Cartesian sistem koordinat. Posisi titik kontrol dalam ruang obyek mungkin tersedia dalam sistem koordinat lain, misalnya State Plane koordinat. Hal ini penting untuk mengkonversi diberikan sistem koordinat ke sistem Cartesian sebelum prosedur fotogrametri, seperti orientasi atau aerotriangulation.



Orientasi Dalam (Interior Orietation)



 Tujuan dari orientasi dalam adalah untuk membangun hubungan antara sebuah sistem pengukuran dan sistem foto-koordinat.



Transformasi Kesamaan



 Model matematika yang paling sederhana untuk orientasi dalam adalah transformasi kesamaan dengan empat parameter: t vektor terjemahan, faktor skala s,dan sudut rotasi α. xf = s(xm cos(α) − ym sin(α)) – xt (1.2) yf = s(xm sin(α) + ym cos(α)) – yt (1.3) persamaan ini juga dapat ditulis dengan : xf = a11xm − a12ym – xt (1.4) yf = a12xm + a11ym – yt (1.5)



 Sebenarnya, mark fiducial lebih dikenal dengan pusat acuan. Oleh karena itu, proses yang baru saja dijelaskan akan menentukan parameter sehubungan dengan acuan koordinat sistem xf, yf. Karena asal sistem koordinat foto-dikenal di sistem fidusia (x0, y0), foto-koordinat dapat segera diperoleh dengan persamaan. x = xf − x0 (1.6) Gambar 3 Hubungan antara sistem pengukuran y = yfsistem − y0 (1.7)dan koordinat foto



Affine Transformation



 Transformasi affine merupakan model matematika untuk Peningkatan orientasi dalam karena lebih erat menjelaskan realitas fisik dari sistem pengukuran. Kedua parameter sx skala, sy, sebuah sudut rotasi α , sudut miring €, dan memiliki vektor terjemahan t = [xt, yt] T. Sehingga diperoleh rumus sebagai berikut : Xf = a11xm + a12ym – xt (1.8) Xf = a21xm + a22ym – yt (1.9) dimana, a11 sx(cos(α − ' sin(α)) a12 —sy(sin(α)) a21 sx(sin(α + ' cos(α))



Koreksi untuk Radial Distorsi



Distorsi radial menyebabkan titik offaxis menjadi radial. Sebuah distorsi positif meningkatkan pembesaran lateral sementara negatif mengurangi distorsi itu. Nilai distorsi ditentukan pada proses kalibrasi kamera. Nilai ini biasanya tercantum dalam bentuk tabel, Baik sebagai fungsi dari radius atau sudut pada pusat perspektif. Kamera udara untuk nilai-nilai distorsi yang sangat kecil. Oleh karena itu, cukup dengan interpolasi linear distorsi. Misalkan kita ingin menentukan distorsi titik image xp, yp. Jari-jari adalah rp = (x2 p + y2 p)1/2. Dari tabel kita Mendapatkan distorsi untuk dri ri rp.



Koreksi Untuk Refraksi



Gambar 5 menunjukkan bagaimana cahaya sinar miring dibiaskan oleh atmosfer. Menurut Hukum Snell, sinar cahaya dibiaskan oleh antarmuka dari dua media yang berbeda. Kepadatan perbedaan dalam atmosfer sebenarnya media yang berbeda. Refraksi tersebut menyebabkan gambar yang akan ditampilkan secara lahiriah, sangat mirip dengan distorsi radial positif.



Persamaan ini didasarkan pada model atmosfer ditentukan oleh US Air Force. Tinngi terbang H dan elevasi tanah h harus dalam satuan kilometer.



Koreksi untuk Bumi lengkung



 hubungan antara gambar dan objek ruang didasarkan pada asumsi bahwa untuk kedua spasi 3-D Cartesian sistem koordinat yang digunakan. Karena titik kontrol tanah mungkin tidak tersedia di sistem seperti ini, mereka terlebih dahulu harus dirubah, dari sistem koordinat tanah ke sistem Cartesian . Sistem koordinat tanah X dan Y adalah koordinat Cartesian, tapi tidak terapat ketinggian. Jika kita mendekati datum dengan bola, jari-jari R = 6372,2 km, Kemudian perpindahan radial dapat dihitung dengan



Kesimpulan dari Perhitungan Koordinat Foto



Proses untuk menghilangkan kesalahan sistematis: seperti distorsi radial, refraksi dan kelengkungan bumi. Gambar 7 menggambarkan sistem koordinat Terlibat, titik P dicitrakan, dan vektor dikoreksi dr, dref, kelangkaan :  Masukkan diapositive ke dalam sistem pengukuran Transformasi menetapkan hubungan antara sistem pengukuran dan acuan sistem koordinat.  Menerjemahkan sistem fiducial ke dalam sistem koordinat foto.  Koordinat foto sebenarnya distorsi radial. Distorsi radial untuk item drp.  Koreksi koordinat foto untuk refraksi, Menurut Pers. 1.16 dan 1.17.  Untuk kelengkungan bumi hanya jika titik kontrol (ketinggian) tidak dalam sistem sistem koordinat kartesian.



Orientasi Luar (Exterior Orientation)



 Orientasi eksterior adalah hubungan antara citra dan ruang objek. Hal ini dilakukan dengan menentukan posisi kamera dalam objek sistem koordinat. Posisi kamera ditentukan oleh lokasi pusat perspektif dan dengan sikapnya, diungkapkan oleh tiga sudut independen.



Foto Tunggal Reseksi



Posisi dan sikap kamera terhadap objek sistem koordinat (eksterior orientasi kamera) dapat ditentukan dengan bantuan persamaan collinearity. Pers. diatas mengekspresikan diukur quantities sebagai fungsi dari orientasi eksterior parameter. Dengan demikian, persamaan collinearity dapat langsung digunakan sebagai observasi persamaan



Untuk setiap titik diukur dua persamaan diperoleh. Jika tiga poin kontrol diukur, total 6 persamaan dibentuk untuk memecahkan untuk 6 parameter eksterior orientasi. Persamaan collinearity tidak linear dalam parameter.



Menghitung Koordinat Foto



Dengan unsur-unsur orientasi eksterior dikenal fotokoordinat dapat dengan mudah dihitung dari diatas. Hal ini berguna untuk studi simulasi di mana photocoordinates sintetis dihitung. Aplikasi lain untuk penggunaan langsung dari persamaan collinearity adalah real-time loop komplotan analitis di mana fotokoordinat titik tanah atau poin model dihitung setelah orientasi relatif atau absolut (lihat bab berikutnya, plotter analitis).



Orientasi Stereopair “Model Sistem Koordinat”



 Penerapan foto tunggal dalam fotogrametri terbatas karena mereka tidak dapat digunakan untuk merekonstruksi ruang objek.  Model sistem koordinat memerlukan definisi posisi spasial dan skala. Ini adalah tujuh parameter yang kami temui dalam transformasi 3-D sistem Cartesian.



Orientasi Relatif Dependent



 Posisi dan orientasi identik dengan salah satu dari dua sistem foto-koordinat adalah sistem yang paling utama. Langkah ini sebesar pengantar orientasi luar sistem foto-koordinat sebagaimana diketahui. Artinya, kita dapat menghilangkannya dari daftar parameter. Selanjutnya, kita mendefinisikan skala model sistem koordinat. Hal ini dilakukan dengan mendefinisikan jarak antara dua pusat perspektif (base), atau lebih tepatnya, dengan mendefinisikan Xkomponen. Dengan definisi ini model sistem koordinat kitadapat digambarkan dengan modus fungsional berikut:



 Orientasi relatif tergantung pada salah satu foto yang tidak berubah; yang lain berorientasi terhadap sistem yang tidak berubah. Ini merupakan keuntungan bagi hubungannya strip foto yang berurutan. Dengan cara ini, semua foto-foto strip dapat bergabung ke dalam sistem koordinat dari foto pertama.



Independent Orientasi Relatif



Orientasi Langsung



 Sistem koordinat model orientasi langsung, menjadi identik dengan sistem tanah, misalnya, sistem koordinat negara pesawat (Lihat gambar 12). Karena sistem seperti itu sudah dened, kami tidak dapat memperkenalkan apriori informasi tentang eksterior orientasi parameter seperti dalam kedua kasus relat



Orientasi Mutlak



 Dengan orientasi mutlak kami mengacu pada proses mengorientasikan stereomodel untuk sistem kontrol tanah. Dalam transformasi 7-parameter menetapkan hubungan antara dua sistem koordinat Kartesius 3-D. Sistem koordinat model cartesian, tetapi sistem kontrol tanah ini biasanya tidak cartesian karena ketinggian merujuk datum terpisah.