Proceso de validación del ICC para una Cámara Digital

En el 2004 el Institut Cartogràfic de Catalunya (ICC) decidió entrar en el mundo de las cámaras digitales aéreas con el objetivo de establecer un flujo de trabajo totalmente digital sin pérdida de calidad de imagen.

Una vez que la Digital Mapping Camera (DMC) de ZEISS / Intergraph (Z/I) fue seleccionada se llevo a cabo la fase de aceptación. El objetivo principal de la fase de aceptación era comprobar el rendimiento de la DMC y poner a prueba la calidad de la imagen (tanto geométrica y radiométrica), en comparación con una cámara análoga. Varios proyectos se han volado en una configuración de doble cámara (analógica y digital) en diciembre de 2004. Las comparaciones incluyen vuelos urbanos con un GSD (puntos de control a distancia), de 8 cm (bloque Amposta), un bloque con un GSD de 50 cm (bloque Caro) y algunas imágenes con resolución de más de dos objetivos con GSDs de 8 cm y 16 cm.

El bloque de Amposta consistió en 5 líneas paralelas y 2 líneas transversales tomadas de 800 m de altitud de vuelo. Este bloque ya fue volado y aerotriangulado por la ICC en el año 2000 con una foto escala 1:5000 utilizando una RC30 y una película B/N.
Los datos GPS/INS fueron utilizados como control aéreo en el bloque de aerotriangulación. Para los diferentes fines de comparación el bloque fue aerotriangulado manualmente y automáticamente.

El bloque Caro consistió en 2 líneas paralelas con mitad de zonas planas y mitad montañosa. Forma parte de un bloque de vuelo con una cámara RC30 en el verano del 2004. Su principal característica es que las diferencias de altura del terreno de hasta 1.000 m se producen en una sola imagen. El bloque de imágenes se tomo con algunas nubes por encima del avión. Las imágenes digitales se compararon con las imágenes tomadas analógicamente simultáneamente en diciembre del 2004 y a las imágenes tomadas en el verano de 2004 con buenas condiciones de iluminación. Desde las imágenes DMC se genero un DEM (Digital Elevation Model) automático y se comparó con una referencia DTM.

La resolución de las imágenes fue juzgado por medio de dos modalidades de Siemens Star que tengan un tamaño de 5x10m y 10x10m con un número diferente de sectores y que son imágenes en diferentes posiciones del plano focal. Por lo tanto, una posible pérdida de la resolución cerca de los bordes de la imagen podría ser evaluada.

El documento analiza y discute el desempeño de la cámara DMC en términos de la resolución de la imagen y la precisión de DEMs derivados automáticamente. Por último se extraen conclusiones de esa investigación.


1.- Introducción

En el 2004 el Institut Cartogràfic de Catalunya (ICC) decidió verificar el flujo de trabajo completo de cartografía digital. Una vez que la fase de selección para una cámara digital fue terminado, la Digital Mapping Camera (DMC) de Intergraph (Z/I ) fue entregado a la ICC. Después de eso, la CPI tiene la necesidad de validar si la DMC cumple con los requisitos para una cámara cartográfica.

En este documento, vuelos de prueba diseñados para validación de la cámara se describen y el rendimiento de la DMC en las diferentes etapas del flujo de trabajo se analizaron y discutieron entre ellos la comparación con los correspondientes resultados derivados de cámara análogas.

2.- Descripción del Campo de Validación

2.1 Diseño de equipos a bordo

Las pruebas han sido en zonas de vuelo con una configuración de doble cámara. La ICC llevaba en el avión Cessna Caravan la cámara DMC y una RC30 con 153 mm de distancia focal. La IMU Applanix de un sistema POS DG se ha instalado en el interior de la DMC.

2.2 Bloque Amposta

El bloque de Amposta consistió en 139 imágenes que se distribuyen en 5 líneas paralelas y 2 líneas transversales tomadas desde 800 m de altitud, lo que significa 8 cm GSD. El bloque completo contiene 7 puntos de control, 6 puntos de control y 139 puntos GPS/INS de control aéreo.

2.3 Bloque Caro

El proyecto llamado bloque Caro tiene 2 líneas paralelas (originalmente 3, pero sólo 2 de ellos han sido aerotriangulados). Se voló a GSD 50 cm, que es la mitad llanura y mitad montañas. La característica principal de este bloque es que hay una gran diferencia en la altura, lo que puede llegar a 1.000 m en una sola imagen DMC. Forma parte de un bloque de vuelo con una cámara de película RC30 en el verano del 2004, a escala 1:30.000.

El bloque se aerotrianguló de forma manual con punto de identificación. Las imágenes DMC estaban vinculadas a grandes bloques de vuelo ya aerotriangulados con la RC30. Los datos GPS/INS fueron utilizados como control aéreo para las imágenes DMC en el paquete de ajuste de bloques.

2.4 Test de Resolución

Con el fin de evaluar el desempeño en términos de resolución de varias imágenes DMC fueron tomados varios objetivos. Estos objetivos son 36 sectores Siemens Star impresos en un lienzo de 10×10 m2 y una parte de 11 sectores Siemens Star impresos en un lienzo de 5×10 m2.

Varias imágenes fueron tomadas desde diferentes posiciones del plano focal, y en alturas de 800 y 1.600 metros. Esas imágenes fueron tomadas con la cámara digital y análoga al mismo tiempo.

3.- Análisis de Resultados

En esta sección el desempeño de la cámara DMC en diferentes etapas del flujo de producción (aerotriangulación, extracción DTM/DSM y stereoplotting), así como la resolución se analizan por medio de los conjuntos de datos descritos anteriormente. Todos estos temas se comparan con la imagen análoga y sus conjuntos de datos y productos derivados.

Las imágenes análogas simultáneamente tomadas en diciembre del 2004 en una configuración de doble cámara sólo se han utilizado en las pruebas de resolución. Debido a las malas condiciones de iluminación en esa época del año la calidad de las imágenes analógicas son pobres, o al menos más pobres que de costumbre. Por lo tanto, el análisis de aerotriangulación, DSM y stereoplotting se llevó a cabo con imágenes análogas tomadas en el verano del 2000 (Amposta) y el verano del 2004 (Caro) en buenas condiciones de iluminación.

3.1 Aerotriangulación

En el bloque de Amposta que se ha llevado a cabo la aerotriangulación manual y automática, que se comparan a la aerotriangulación manual llevado a cabo en el año 2000.

En el bloque fotogramétrico DMC se midieron 2757 observaciones correspondientes a 431 puntos de amarre, 7 puntos full de terreno y 6 puntos de chequeo. 139 puntos de control con GPS/IMU se han utilizado en el bloque de ajuste. Los parámetros de auto-calibración no se han utilizado. El modelo fotogramétrico utilizado en el ajuste se describe en (Barón et al. 2003).

Usando Match-AT de la empresa Inpho con 17068 observaciones fotogramétricas con 3068 puntos tie se obtuvieron a partir del mismo control y configuración de puntos de control. Todos los datos en 3D se hacen referencia a coordenadas proyectadas UTM. El trabajo en Match-AT es exclusivamente con coordenadas cartesianas, el paquete de ajustes del bloque se llevó a cabo – como en todos los demás casos de este estudio – con el software ACX-GeoTex (Colomina et al., 1992) y Match-AT fue utilizado solo para la producción automática de observaciones fotogramétricas.

El bloque análogo consiste en 69 imágenes distribuidas en 5 líneas paralelas y 2 líneas transversales (como bloque por encima de la DMC), con 1.188 observaciones fotogramétricas de 217 puntos tie, 8 puntos de control completos y 1 punto de chequeo. 69 puntos de control con antena GPS, un conjunto de derivas lineales por banda y un conjunto de auto-calibración de los parámetros se han utilizado en el bloque de ajuste.

El primer tema a analizar es el punto de medición de precisión de la aplicación de puntos semi-manuales de identificación en análogo e imágenes DMC, así como la imagen digital correspondiente en las imágenes DMC.
El cuadro 1 muestra que el señalador mejora la precisión en un factor de 1,3 comparando el punto manual de identificación de la DMC y las imágenes análogas y hasta por un factor de 3 de comparación de imágenes digitales en concordancia con imágenes DMC a punto manual de identificación en las imágenes análogas.

Analog 2000
DMC manual
DMC MatchAT
um
pix.
um
pix.
um
pix.
x
4.83
0.32
2.85
0.24
1.23
0.10
y
4.27
0.29
2.35
0.20
1.12
0.09

Tabla 1. Residuos fotogramétrico en µm y píxel teniendo en cuenta los siguientes tres casos: Punto manual punto de identificación en las imágenes análogas de vuelo en el año 2000 y escaneado en 15 µm de tamaño de píxel, el punto manual de identificación en las imágenes DMC y Digital Image Matching (Match-AT) en las imágenes DMC.

El segundo tema es el punto de precisión 3D. El cuadro 2 muestra el punto de precisión en los 6 puntos de control en la aerotriangulación manual. No se observaron diferencias significativas en el registro de la aerotriangulación con el matching de puntos automáticamente.
Observe que la imagen de verificación de coordenadas y puntos de control siempre se midieron manualmente. Lamentablemente, el puntos de control no se observó en el bloque análogo en el año 2000 y, por tanto, una comparación de los resultados no es posible para este conjunto de datos. De todos modos, este tema también es analizado en la sección 3.3 sobre precisión stereoplotting con la cámara DMC.

Mean
RMS
o
X
-0.051 m
0.060 m
0.036 m
Y
0.008 m
0.018 m
0.018 m
H
-0.021 m
0.045 m
0.044 m

Tabla 2. Residuos en los 6 puntos de control

Observe que estos resultados son coherentes con las predicciones de precisión (1s) de una aerotriangulación con imágenes DMC, que se describe en (Dörstel, 2003), que es de 5 µm veces la escala de imagen en planimetría y 0,05 % de la altitud de vuelo.
Para el bloque de Amposta, lo que corresponde a 3 cm en planimetría y 4 cm de altura.

La tabla 3 muestra el punto interior exacto de la DMC del bloque Amposta. Observe que los valores de los puntos medidos manualmente coinciden con la precisión esperada mencionada arriba. El matching de puntos producidos automáticamente son más precisos de acuerdo con la mayor precisión de la correspondiente imagen (véase la tabla 1).

o DMC manual
o DMC Match-AT
# points
431
17068
X
0.03 m
0.01 m
Y
0.03 m
0.01 m
H
0.05 m
0.03 m

Tabla 3. La media de las desviaciones estándar de todos los puntos de matching en el ajuste. A la izquierda la medición manual y a la derecha lo producido por puntos automáticos.

Después de la aplicación de la imagen suministrando herramientas de corrección geométrica para eliminar las distorsiones y radiometría en la generación de la imagen virtual (ZEITLER de 2002; Dörstel y Jacobsen, 2003), se espera que el resultado sea imágenes digitales libres de distorsión geométrica. Sin embargo, una serie de auto-calibraciones de los parámetros han sido incluidos en el ajuste automático de la aerotriangulación del bloque de Amposta como se sugiere en (Dörstel, 2003). La Figura 1 muestra el efecto de la estimación de parámetros. En primer lugar anuncia que si utiliza la serie de 12 parámetros Ebner libre de calibración (Ebner, 1976) no son adecuados ya que no tienen en cuenta el 4-camera head-geometry de la cámara DMC. Aunque 10 de los 12 parámetros estimados son significativamente (hasta 35 veces más grande que su desviación estándar), no lo hacen mejorar las estadísticas de residuos fotogramétricos ni otros valores de manera significativa, pero demuestra un comportamiento sistemático de los residuos fotogramétricos. La investigación actual no explica la causa del error. Podría ser una mala calibración de la cámara, una peculiaridad del objeto del bloque de estudio sistemático o una inclinación de la cámara, que debería introducir una foto a diferente escala. De todos modos, este efecto se investigó en más vuelos.

sen00259
Figura 1. Efecto de la auto-ajuste de los parámetros de calibración (en rojo) por un factor de escala de 1.000

3.2 DSM Automático

A fin de evaluar la calidad de la generación automática de GDE una serie de DSMs se produjeron tanto desde imágenes DMC y de un subconjunto de superposición de imágenes RC30 del bloque Caro que se describe en la sección 2.3. La Figura 2 muestra el Este y Oeste de la orientación de modelos RC30, se indica en rojo, y Norte-Sur, orientación de los modelos DMC, se indica en color azul.
El modelo de sombras representa los correspondientes DEM e ilustra la separación entre los modelos de lying en terreno plano o montañoso.

sen00260
Figura 2: Ubicación de los modelos DMC (azul) y RC30 (rojo).

En total, 70 modelos de ambos se calcularon de 80% y 60% de superposición pares de imágenes utilizando el paquete de software ISAE (ImageStation Automatic Elevations) de la empresa Intergraph Z/I (Krzystek, 1991). Desde el DSM disminuye la generación de precisión en los bordes de los modelos, que son incluidas más menos por las posiciones von Gruber de los respectivos pares de imágenes. Los modelos fueron clasificados en 8 categorías diferentes (véase el cuadro 4).

Cámara
Overlap
Area montañosa
Area Plana
DMC
60%
7
8
80%
8
9
RC30
60%
10
7
80%
11
9

Cuadro 4: Número de modelos calculado en 8 categorías

Se redujo para cada modelo una cuadrícula regular con 7,5 m de espaciamiento.
El punto de alturas de la cuadrícula más tarde se comparó con las alturas de una referencia independiente del DTM con precisión de 1,1 m (1s). Sólo una ‘buena’ red de puntos han sido evaluados, es decir, puntos marcados por el software ISAE que se produce con baja exactitud (<interior del umbral calculado) o con baja redundancia (<4) fueron excluidos del análisis.

Los resultados estadísticos de la altura se comparan y enumeran en la tabla
5. Cabe señalar, que esta es una presentación de los primeros resultados y la prueba real de configuración que todavía contiene importantes deficiencias. Por ejemplo, las diferencias de altura entre la superficie y el modelo de terreno del modelo que refleja la altura de la vegetación o los edificios no han sido filtrados. La precisión de referencia del DTM es el mismo nivel que los datos investigados, y no de calidad superior, como debe ser. Por lo tanto, los resultados son sólo adecuados para observar las tendencias mundiales y no permiten dibujar conclusiones definitivas.

Cámara
Overlap
b/h
Area Montañosa
Area Plana
mean
rms
o
mean
rms
o
DMC
60%
0.31
1.6
3.8
3.4
1.3
1.9
1.2
80%
0.15
1.7
3.8
3.3
0.9
1.5
1.3
RC30
60%
0.58
0.5
3.7
3.6
0.1
0.8
0.8
80%
0.29
0.9
4.3
4.2
0.3
1.0
0.9

Tabla 5. Estadísticas de las diferencias de altura [m] entre la GDE derivadas automáticamente de la red de puntos de referencia y el DTM

Es bien sabido, que la precisión de altura del punto se relaciona directamente con la base de altura (b/h) y el índice hasta el punto de medición de precisión. Aunque un menor b/h proporciona geométricamente resultados en menor altura, la precisión, la menor diferencia en los ángulos de visión, por otra parte mejora el punto de concordancia y precisión como también reduce la probabilidad de oclusiones en las zonas montañosas. Debido al menor formato de la imagen DMC en la dirección de vuelo la proporción b/h sólo alcanza aproximadamente el 50% de la b/h de un marco convencional de cámara como la RC30. Según el fabricante de la DMC esta pérdida de precisión es compensada por la mayor calidad de la imagen digital DMC y, en consecuencia, por el mayor punto de medición de precisión (Dörstel, 2003). Hemos podido confirmar este hecho en una serie de aerotriangulaciones automáticas ejecutadas (Match-AT), que se tradujo en un s0 de aproximadamente un 0,1 en comparación de pixel a pixel de aproximadamente el 0,3 obtenido por lo general con las imágenes escaneadas convencionales.

En cuanto a los resultados en el cuadro 5 se observa un desplazamiento vertical entre la alturas del punto en la DMC y RC30 de aproximadamente 1 m. Dado que el efecto de la vegetación no se reduce, la razón podría ser, que la imágenes DMC y RC30 fueron tomadas en diferentes estaciones del año. En general, las alturas de puntos DMC se determinarán con una precisión ligeramente mejor en la zona montañosa y peor precisión en el área plana. Es curioso, que la influencia de la b/h no es que visible.

Valores Teóricos
Resultados Empíricos
Area Montañosa
Area Plana
DMC
60%
DMC
80%
DMC
60%
DMC
80%
DMC
60%
DMC
80%
RC30
60%
1.9
3.8
0.9
0.9
1.5
1.6
RC30
80%
0.9
1.9
0.8
0.8
1.3
1.4

Tabla 6. Las relaciones de desviaciones estándar entre teóricos y empíricos para DMC y RC30 en el 60% y el 80% de superposición.

Las columnas 2 y 3 de la tabla 6 muestran las relaciones de las precisiones de altura entre DMC y RC30 en función de sus diferentes radios b/h para asumir la igualdad de precisiones de medición de puntos. En este sentido, la precisión obtenida con imágenes DMC en el 60% de superposición son más o menos comparables a las imágenes RC30 con 80% de sobreposición (factor 0,9). Si se comparan con la superposición de la cámara RC30 al 60% de la proporción b/h de DMC provoca 1,9 veces menos precisión en las alturas de puntos.

Los resultados empíricos en el lado derecho del cuadro 6 reflejan esta situación sólo a cierta medida, en el área plana. En la zona montañosa la influencia de la proporción b/h no parece que se refleja en todos. Esto significa que o bien la pérdida de precisión es debido a una menor base de longitud es compensada por una mayor concordancia de exactitud como se ha mencionado anteriormente y/o el efecto de la vegetación y oclusiones en los resultados es también la falta de una referencia con una precisión superior que es importante, que la geométrica influye en las precisiones de altura y no se convierte en visible. En un siguiente paso vamos a utilizar una gran precisión láser con escáner GDE como referencia, a fin de reducir el efecto de la vegetación y los edificios. Así que vamos a poder sacar conclusiones más detalladas de este análisis.

3.3 Stereoplotting

En esta parte del análisis hemos centrado nuestros esfuerzos en la evaluación de la precisión en el uso de las imágenes DMC stereoplotting.
Además el trabajo debe investigar si la capacidad de detección de objetos aumenta con la DMC, en comparación con las cámaras análogas.

En primer lugar, se analiza la exactitud del sistema usando los puntos de control en tierra, que fueron levantados utilizando GPS. Esos puntos son stereoplotted utilizando la cámara digital y análoga. En ambos casos, los modelos estereoscópicos se componen de imágenes con un 60% de traslape. Se debe mencionar que estamos comparando el rendimiento de la cámara digital con radio b/h de 0,3 en contra de la cámara análoga con radio b/h de 0,6. Este análisis se lleva a cabo en los bloques Amposta y Caro, que tienen muy diferentes GSD: 0,08 m y 0,5 m respectivamente.

Tablas 7 y 8 muestran los resultados de la medición de 11 puntos en el bloque de Amposta, y los cuadros 9 y 10 muestran los resultados de la medición de 21 puntos en el bloque de Caro.

# Puntos 11
X
Y
H
Mean
-0.05 m
0.03 m
-0.06 m
RMS
0.11 m
0.05 m
0.10 m

Tabla 7. Comparación entre los datos de campo y stereoplotted utilizando la cámara digital en el bloque de Amposta

# Puntos 11
X
Y
H
Mean
-0.04 m
0.03 m
-0.04 m
RMS
0.10 m
0.10 m
0.07 m

Tabla 8. Comparación entre los datos de campo y stereoplotted utilizando imágenes de la cámara análoga en el bloque Amposta

# Puntos 21
X
Y
H
Mean
-0.06 m
-0.24 m
0.08 m
RMS
0.30 m
0.39 m
0.37 m

Tabla 9: Comparación entre los datos de campo y stereoplotted utilizando la cámara digital en el bloque Caro

# Puntos 21
X
Y
H
Mean
0.08 m
0.03 m
0.04 m
RMS
0.38 m
0.34 m
0.39 m

Tabla 10: Comparación entre los datos de campo y stereoplotted utilizando imágenes de la cámara análoga en el bloque Caro.

Los resultados, tal como se han visto en la generación DSM, muestran que los pequeños radios b/h de la cámara DMC se compensan, probablemente, debido a la mayor precisión en el punto de medición, alcanzando una precisión comparable en todos los componentes y los dos diferentes datos de escala de imagen conjuntos.

En segundo lugar, se llevo a cabo una prueba para analizar con más detalle la exactitud de la altura. Algunos puntos fueron recolectados en el espacio común de los modelos estereoscópicos adyacentes a los puntos von Gruber. Esos puntos son stereoplotted adyacentes en ambos modelos: a lo largo de la vía dentro de la misma banda (tabla 11) ya través de la vía entre los modelos en líneas paralelas (tabla 12).

RMS RC30
RMS DMC
Modelos Adyacentes Amposta (53 puntos)
0.07 m
0.07 m
Modelos Adyacentes Caro (26 puntos)
0.30 m
0.30 m

Tabla 11: Comparación entre los modelos adyacentes

RMS RC30
RMS DMC
Líneas Adyacentes Amposta (10 puntos)
0.08 m
0.10 m
Líneas Adyacentes Caro (11 puntos)
0.30 m
0.65 m

Tabla 12: Comparación entre bandas adyacentes

Tabla 11 muestra que la determinación de altura es coherente a lo largo de la vía en ambos casos análogo y digital. Sin embargo, la tabla 12 viene con la degradación de la coherencia en la determinación de la altura a través de la vía. Estos resultados muestran que en ambos bloques la exactitud en la altura ha disminuido en el caso de la cámara digital. Observe que la mayor pendiente, en la transición desde la llanura al terreno montañoso, se encuentra en la zona de superposición entre la cámara DMC líneas del bloque Caro (véase la figura 2). Además, la superposición de las zonas son diferentes en los modelos análogos que en el digital, como puede verse en la figura 2. En el futuro los ensayos se deben comprobar si este efecto depende de las características del terreno o, por contrario, es inherente a la DMC. En este último caso, la auto-calibración de los parámetros que se muestran en la figura 1 puede también ser responsable de una parte del error.

3.4 resolución de la Imagen

Un procedimiento automático se ha creado en el ICC para medir la resolución de la imagen a través de la inspección de 36 sectores Siemens Star. El algoritmo detecta automáticamente los bordes presentes en la imagen y ajusta un sigmoide 3D que produce una medida de resolución. Lamentablemente, el tamaño de la meta (unos 5 píxeles por imagen del sector) resultó ser insuficiente para el procedimiento automático para ejecutar adecuadamente. En cambio, el mismo procedimiento se ha aplicado en modo manual sobre 11 sectores de objetivos (gráfico 3). Cinco en diferentes imágenes blanco y negro de cada cámara se han utilizado en la prueba. Además el trabajo ha de comparar la resolución de las imágenes RGB de DMC contra el RGB de la película.

sen00261
Figura 3. Imágenes digitales (izquierda) y análogas (derecha) de los 11 sectores para objetivos de resolución

El primer paso es definir, en las imágenes, los polígonos que se utilizarán para medir el borde. Que debe contener una buena parte del plano con zonas en “blanco” y “negro” de manera que las señales estén bien definidas (véase el gráfico 4). Este requisito impide la utilización de los sectores más pequeños en nuestra prueba.

sen00262
Figura 4. Imagen digital de la meta con polígonos manuales superpuestos

A continuación, un parámetro de 5, sigmoide 3D es ajustado en un enfoque similar a la de (Blonski, 2001) o (Blonski et al. 2002). En nuestro caso, la forma de la función es

sen00263

La derivada de esta función puede considerarse como el punto de Función Spread (FSP) del sistema. El ancho total máximo a la mitad (FWHM en lo sucesivo), de fibras discontinuas de poliéster este será tomado como una medida de resolución (Perko et al., 2004).

Tenga en cuenta que, aunque existe cierta controversia sobre cuál es la mejor de definición de la resolución de un sistema de formación de imagen, el objetivo es medir la relación entre ambos valores con el fin de comparar el rendimiento de las cámaras.

Podemos expresar el PSF como

Donde

sen00265

Es fácil de seguir que FWHM sólo depende de P3 teniendo, aproximadamente, el valor

sen00266

Parámetro P5 corresponde al ángulo de la punta y también se tendrá en cuenta en la prueba.

sen00267
Figura 5. Las mediciones de la resolución y equipado para polinomios análogos (azul y verde) y las imágenes digitales (rojo y rosa) contra el ángulo en la imagen.

En la figura 5, la resolución de valores obtenidos se traza contra el ángulo del borde en la imagen. La primera cosa a notar es la diferencia de resolución entre las dos cámaras. En el caso más favorable, se obtiene un factor dos en la resolución contra la cámara análoga. Además, la resolución en la cámara digital parece seguir siendo aproximadamente constante a lo largo del borde de diferentes ángulos (sin efecto FMC), mientras que en el caso análogo FMC inexactitudes y/o diferentes escáners en respuesta a lo largo y faja a través de las direcciones se combinan para degradar la resolución. Notificación de 90 grados que es la dirección de vuelo: a lo largo de la vía. Por lo tanto, es de 180 grados a través de la vía dirección.

3.5 Notas sobre la calidad de la Imagen

La gran ventaja DMC, en comparación con las cámaras de película, es el hecho de que la película de escaneo y exposición se evitan. Por lo tanto, el proceso de la fotografía aérea hace un nuevo y rápido concepto en el enfoque en el cumplimiento de la cartografía, facilitar el acceso a las imágenes digitales en pocas horas en lugar de semanas. Al mismo tiempo, a menudo el manual de tareas se ha simplificado o reducido, ya que no hay elementos como polvo o rayones que se presentan en la película durante la manipulación y la exposición.
Si bien los débiles píxeles digitales son elementos inherentes para el CCD, su influencia en el proceso de generación de ortoimágenes es menos importante, ya que sus posiciones son bien conocidas por la calibración y, en consecuencia, no necesita más el trabajo manual. También un importante y positivo aspecto es la adquisición simultánea de imágenes B/W (alta resolución), color e infrarrojo (tanto en baja resolución) que, en el pasado, sólo era posible utilizando dos o tres cámaras análogas funcionando simultáneamente. También hay que destacar los 12 bits de píxeles de resolución radiométrica obtenida para todos los componentes espectrales.

Por otro lado, la mayor desventaja o aspecto a mejorar de alguna manera es el completo marco B/W de la reconstrucción de la superposición de los distintos CCD. El proceso de mosaico toma ventaja de la plataforma de calibración de los resultados y combina las cuatro imágenes pancromáticas en una sola imagen DMC.
Sin embargo, la diferencia radiométricas máximas permitidas entre las cuatro imágenes pancromáticas antes del mosaico es un ± 2 % de la gama dinámica. Esto se traduce en un gris ± de 8 valores que a veces puede hacer el mosaico evidente. Una alta resolución de imagen RGB es el resultado de combinar la alta resolución de imagen pancromática con la baja resolución de imagen en color a través de un Pan-proceso de afinado. El procedimiento elegido es el RGB a transformación HSL y que puede introducir algunos elementos de color que son visibles sólo a un alto factor de zoom.

También es importante a tener en cuenta la falta de experiencia a largo plazo sobre la estabilidad del sensor, tanto desde puntos de vista geométricos y radiométricos. Sin embargo, algunos experimentos se han realizado en ese sentido, que ofrecen resultados similares a aquellos con cámaras análogas. A la espera de que sea una cuestión totalmente sistemática, precisa calibración radiométrica para el sensor.
Trabajando en esa dirección permitiría gestionar el color y el procesamiento de correcciones atmosféricas en una forma más rigurosa.

4. Conclusiones

La evaluación de las pruebas han demostrado que el punto de exactitud de la DMC es comparable con las cámaras análogas. Resultados actuales en aerotriangulación y estereoplotting ha apuntando a corroborar la exactitud de los documentos de referencia de Dörstel. Sin embargo, tiene que ser investigado en un análisis más detallado si la exactitud DMC puede mejorar utilizando un conjunto adecuado de auto-calibración de los parámetros en el bloque de paquete de ajuste.

En cuanto a la exactitud de DSM, parece que la DMC supera la desventaja de la relación b/h con su punto más alto de precisión en las zonas montañosas y es apenas perceptible en áreas planas.
Desgraciadamente, los conjuntos de datos en estudio no permiten llegar a ninguna conclusión definitiva.

En la mayoría de las pruebas, con el stereoplotting DMC alcanza una precisión comparable con cámaras de película. Sin embargo, los resultados de medir en la altura de la vía adyacente a través de los modelos muestran mayores diferencias en el caso de la DMC que se pueden mejorar por la mencionada auto-calibración de los parámetros. Sin embargo, estos resultados no son concluyentes.

Además el trabajo debe terminar con estudios de DSM en la generación de altura y precisión en stereoplotting.

Se ha demostrado que la resolución DMC es constante a través de la imagen y el doble de veces mejor que las cámaras análogas escaneadas a 15 µm. Este hecho, ya se sabe, permite a la DMC compensar la más pobre relación b/h (por un factor de dos en comparación con las cámaras análogas).

En cuanto a la calidad de la imagen, DMC ofrece ventajas ya de sobra conocidas, como una más rápida disponibilidad de las imágenes, la drástica reducción de los elementos (rayas, polvo, …) y 12 bits de píxeles de resolución radiométrica. A pesar del buen desempeño de la cámara, todavía hay algunos efectos de imagen que puede y debe mejorarse en las próximas versiones del software DMC y, finalmente, los procedimientos de calibración.

Como una conclusión general de la DMC se muestran grandes mejoras en algunas partes del flujo de trabajo fotogramétrico, mientras que mantiene la exactitud métrica de las actual cámaras análogas. Por lo tanto, la cámara ha sido aceptada y puesta en producción.

Fuente:

Institut Cartogràfic de Catalunya (ICC)

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