Platform Calibration of an Aerial Multi-View Camera System

항공용 다각사진 카메라 시스템의 플랫폼 캘리브레이션

  • 이창노 (서울산업대학교 건설공학부) ;
  • 김창재 (연세대학교 사회환경시스템공화부) ;
  • 서상일 ((주)범아엔지니어링 국토정보시스템연구소)
  • Received : 2010.06.07
  • Accepted : 2010.06.24
  • Published : 2010.06.30

Abstract

Since multi-view images can be utilized for 3D visualization and surveying as well, a system calibration is an essential procedure. The cameras in the system are mounted to the holder and their locations and attitudes are relatively fixed. Therefore, the locations and the attitudes of the perspective centers of the four oblique looking cameras can be calculated using the location and attitude of the nadir looking camera and the boresight values between the cameras. In this regard, this research is focusing on the analysis of the relative location and attitude between the nadir and oblique looking cameras based on the results of the exterior orientation parameters after the aerial triangulation of the real multiview images. We acquired high standard deviations of the relative locations between the nadir and oblique cameras. Standard deviations of the relative attitudes between the cameras were low when only the exterior orientations of the oblique looking cameras were allowed to be adjusted. Moreover, low standard deviations of the relative attitudes came when we considered not all the exterior orientations of the cameras but the attitudes of them only.

다각사진은 3차원 공간정보의 시각화 뿐 아니라 측정 목적으로도 사용되므로 카메라 시스템에 대한 캘리브레이션이 요구된다. 다각사진 카메라 시스템을 구성하는 각 카메라는 홀더에 장착되어 상대적인 자세 및 위치가 고정된다. 따라서 투영중심점 위치와 자세각은 중앙에 장착된 연직사진에 대해서 적용하고 나머지 4 대의 경사사진용 카메라에 대한 투영중심점 위치 및 자세각은 연직사진에 대한 상대적인 값으로부터 계산될 수 있다. 이에 본 연구에서는 다각사진 카메라 시스템에 의해 실제 촬영된 다각사진을 이용하여 항공삼각측량을 실시 한 후 얻어진 다각사진의 외부표정요소로부터 연직사진을 기준으로 경사사진의 상대적 자세각과 투영중심점의 상대적 위치에 대해 조사 분석하였다. 연구결과 연직사진에 대한 경사사진의 투영중심점 위치는 표준편차가 크게 나타났으며 자세각에 대해서는 경사방향에 관계없이 연직사진을 고정하고 경사사진만 조정할 때 그 표준편차가 더 작게 나타났다. 또한 전체 외부표정요소를 구할 경우보다 자세각만 구할 경우 전반적으로 표준편차가 작으며 안정적인 것을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. 오재홍, 이창노, 어양담 (2006), 비측정용 디지털 카메라의 효율적인 자체 검정을 위한 대상지 구성, 한국측량학회지, 한국측량학회, 제 24권, 제 3호, pp. 281-288.
  2. 이창노, 이병길, 어양담 (2008), 비측정용 카메라를 이용한 Multi-Looking 카메라의 플랫폼 캘리브레이션 실험 연구, 한국측량학회지, 한국측량학회, 제 26권, 제 4 호, pp. 351-357.
  3. Heier, H., Kiefner, M., Zeitler, W. (2002), Calibration of the Digital Modular Camera, FIG XXII International Congress, FIG, Washington, D.C. USA, unpaginated CD-ROM.
  4. Jacobsen, K. (2008), Geometry of vertical and oblique image combinations, 28th EARSel Symposium, Remote Sensing for a Changing Europe, EARSel, Istanbul, Turkey, unpaginated CD-ROM.
  5. Kropfl, M., Kruck, E., Gruber, M. (2004), Geometric calibration of the digital large format aerial camera UltraCamD, International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, ISPRS Commission I, Istanbul, Turkey, pp 42-44.
  6. Paparoditis, N., Souchon, J. P., Martinoty, G., Marc, P. D.(2006), High-end aerial digital cameras and their impact on the automation and quality of the production workflow, ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, ISPRS, Vol. 60, pp. 400-412. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2006.06.003
  7. Slama, C., Theurer, C., Henriksen, S. (1952), Manual of Photogrammetry-2nd edition, chapter II, part1, Aerial cameras and accessories, ASPRS, pp. 69-137.
  8. Zeitler, W. , Doerstel, C., Jacobsen, K. (2002), Geometric calibration of the DMC: method and results, Proceedings of ISPRS Commission I Symposium on Integrated Remote Sensing at the Global, Regional and Local Scale, ISPRS, Denver, USA, unpaginated CD-ROM.