| dc.description.abstract | Måling i bilder fotografert fra mikrodroner (UAV) gir nye muligheter for nærfotogrammetriske prosjekter. Droner kan fly i farlige og utilgjengelige miljøer og de kan fotografere objekter fra alle mulige vinkler. I denne mastergradsoppgaven evalueres den ytre orienteringen (YO) til bilder fotografert fra mikrodronen, MD4-200. For MD4-200 bestemmes YO direkte med GPS/INS. Nærfotogrammetri krever nøyaktig indre og ytre orientering. Oppgaven beskriver kamerakalibrering og fotogrammetriske metoder for å beregne YO i enkeltbilde. Forskjellige sensorer som GPS, IMU og kamera opererer med ulike koordinatsystem så nødvendige transformasjoner presenteres. Evaluering av YO ble gjort ved å fotografere et testfelt og beregne YO i enkeltbilde med
tilbakeskjæring i rommet. Disse verdiene ble deretter sammenlignet med dronens
GPS/INS bestemte verdier. Denne sammenligningen gav et inntrykk av kvaliteten på dronens YO. Resultatet fra YO av 22 bilder viser at nøyaktigheten i posisjonsbestemmelsen er på
meter-nivå, noe som må betraktes som normalt for udifferensierte GPS-målinger.
Rotasjonene har feil på flere grader rundt alle tre akser, der feil i kappa er størst.
Unøyaktigheten forklares med ustabil kameramontering og ukjent implementering av INS- og kompassdata. Nøyaktigheten på den ytre orienteringen til MD4-200 egner seg for autonom flyving, men er ikke nøyaktig nok til at man kan gjøre målinger i bildene direkte. For å bygge en mikrodrone for nærfotogrammetriske prosjekter må alle sensorer monteres fast i en stiv ramme med kjente eksentrisiteter. I tillegg må GPS/INS integreres med dataprosessering, som for eksempel et Kalmanfilter. Being able to use photographs taken from microdrones (UAV) in close range
photogrammetry opens up to new applications. Microdrones can operate in dangerous and inaccessible environments and they can photograph objects from all possible angles. This thesis evaluates the external orientation of images photographed from the microdrone, MD4-200. The external orientation of the MD4-200 is calculated directly from GPS/INS measurements. Close range photogrammetry requires both precise internal and external orientation.
This thesis describes the camera calibration and photogrammetric methods to calculate
the external orientation of single images. Various sensors such as GPS, IMU and the
camera operate with different coordinate systems and necessary transformations
between these systems are presented.
Evaluation of the external orientation was made by photographing a test field and then
calculates the external orientation of the camera with single-photo resection. These
values were then compared with the microdrone’s GPS/INS-calculated values. By
comparing these values the accuracy of the external orientation was evaluated. The results of the 22 images show that the accuracy of positioning is on the meter-level. The rotations have errors of several degrees around all three axes, and the error in kappa is bigger than in phi and omega. The quality is explained by the unstable mounting of the camera, and unknown implementation of dataprocessing algorithms. The external orientation of MD4-200 is suitable for autonomous operations, but is not accurate enough to be able to make measurements in the images directly. In order to build a microdrone for close-range photogrammetric projects, all sensors must be mounted in a rigid frame with known eccentricities. In addition, the uncertainties in the data processing of the GPS/INS should be better documented. | en_US |
