Undersøkelse av fargetilvisning for punktsky med hensyn til Boresight Misalignment i flybåren laser og foto

Abstract

Per idag nnes det ikke en felles metode for hvordan en boresight mellom kamera og laser kan bli bestemt i y. Teknikker idag benytter seg av erfarne operatører som justerer individuelle ydde striper og ser når disse passer best iforhold til nærliggende striper i en etterprosessering. Primært er dette gjort for ybåren laser alene og ikke for fargelagt punktsky. En annen metode er å se på laserpunktenes z-koordinat og projisere disse fra bakken opp til kameraets CCD sensor. På denne måten er laserpunkter blitt benyttet for å kalibrere yets boresight feil. Teknikkene er likevel avhengige av stereobildepar der fremskjæring i rommet brukes gjennom sammenbindingspunkter for dannelsen av en tredimensjonal punktsky. Resultatene co-registreres og utjevnes på likt for å danne en felles løsning for laser med foto. Metoden er svært tidkrevende og er lite e ektiv da en operatør må velge riktige sammenbindingspunkt for å knytte bildene sammen. En alternativ løsning bør derfor utvikles. Denne avhandlingen er en undersøkelse av fargelagt punktsky og hvordan målenøyaktigheten er iforhold til et tradisjonelt ortofoto. I tillegg skal det undersøkes fargeverdi i hvert punkt og deretter sammenligne disse med ortofotoets farge på samme piksel. Oppgaven deles opp i to deler der den første delen ser på fargetilvisningen av punktskyen gjennom å generere raster og bruke dette som sammenligningsgrunnlag til ortofoto. Den andre delen er en analyse av hvor mye forskyvingen er observert i bilde for alle enkeltstriper ydd over testområde sammenlignet med ortofoto. Data i oppgaven er hentet fra ybåren laser scanning der bilder er tatt samtidig med scanningen. Kameraet benyttet for å ta bilder er et mindre type ybåren kamera og har ikke de samme egenskapene som et standard VEXCEL storformat kamera. Bildene benyttes for drapering av farge på punktskyen i en etterprosessering. Dataene er fremstilt og levert av Blom Geomatics AS

As of today there is no common calibration method for determination of boresight misalignment angles between camera and laser in airborne data aquisition. Techniques today uses experienced operators to adjust each own strip individually compared to a reference surface in post-processing techniques. Primarily, this method is used for airborne laser scanning exclusively and has not yet been considered for colored LiDAR point cloud. Another method is to look at the laser points z-coordinates and project them inversely from ground level up to the camera's CCD sensor. In this way, laser points are been used to calibrate the aircraft boresight errors. The techniques are nevertheless dependent stereo imaging with forward intersection used in combination with tie points to form a three-dimensional point cloud. The solution are been co-registered combined in a bundle least squares adjustment for both laser and photos simultaneously to nd a common solution. The method is very time consuming and ine cient because there is need an experienced operator to select correct and precise tie points between each photo. Alternative and more e ective solutions should be developed. This thesis is a study of colored point cloud and how measurement accuracy compares to traditional orthophotos. In addition, the examination of color value of each point are being extracted and then compared to orthophoto color of the same pixel. The thesis is divided into two parts where the rst part looks at colorization of point cloud through rasterization and use this as a basis for comparison to the orthophoto. The second part is an analysis of how much displacement is observed in the image of all individual strips own over the test area with respect to the orthophoto. Data used in the thesis is from airborne laser scanning where photos where acquired simultaneously with laser scanning. The camera used to take photos are a small airborne camera and does not have the same characteristics and capabilities as a standard large format VEXCEL camera. The images used for draping the color on the point cloud are done with post-processing techniques. The data is acquired and provided by Blom Geomatics AS.