Orientação e ortorretificação de imagens terrestres nadirais

Abstract

Ground control information is essential for photogrammetric applications. No matter the type of control, a manual interactive step is still required to locate image coordinates of Ground Control Points (GCPs). This approach proposes an automatic technique to orientate terrestrial images of GCPs and to generate ortho-images. These ortho-images can be used as control scenes in matching algorithms to orientate aerial and orbital images. The method uses a control target attached to the Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver while a GCP is surveyed. GCP images are collected in nadir view and at different heights. A multi-scale model is generated and oriented using tie points and the target as control. The tie point coordinates are automatically determined by intersection of rays. A local Digital Terrain Model (DTM) is produced to orthorectify the area with centre at the GCP. Experiments were performed using small areas with elevation variations. The estimated 3D coordinates were compared to corresponding samples collected by topographic measurements, and the results showed a root mean square errors less than 2 cm in Z coordinate for the reconstructed areas, which is compatible with the target applications.

Informações de controle terrestre são fundamentais para as aplicações fotogramétricas. Independentemente do tipo de controle utilizado, um passo interativo é ainda exigido para determinar as coordenadas imagem de pontos de apoio. Esta abordagem propõe uma técnica automática para orientar e ortorretificar imagens terrestres de pontos de apoio. As ortoimagens podem ser utilizadas como cenas de controle em algoritmos de correspondência para orientar imagens aéreas ou orbitais. O método emprega um alvo de controle acoplado a um receptor Global Navigation Satellite System (GNSS) para o levantamento de pontos de apoio. Imagens dos pontos são coletadas em posição nadiral e em diferentes alturas com uma câmara panorâmica. Um modelo multiescala é gerado e orientado usando pontos de enlace e os cantos do alvo como pontos de apoio. As coordenadas 3D destes pontos de enlace são determinadas automaticamente por intersecção de raios. Um Modelo Digital de Terreno (MDT) local é produzido para ortorretificar a área com centro no ponto de apoio. Experimentos foram realizados em pequenas áreas com variações em altitude. As coordenadas geradas automaticamente foram comparadas com amostras coletadas por medições topográficas, e os resultados demonstraram que as áreas foram reconstruídas com erro médio quadrático inferior a 2 cm em altimetria, o que é compatível com a aplicação proposta de geração de cenas de controle.