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Simulation and analysis of photogrammetric UAV image blocks - Influence of camera calibration error / Yilin Zhou in Remote sensing, vol 12 n°1 (January 2020)  

Public [article]  inRemote sensing > vol 12 n°1 (January 2020) . - n° 22 Titre : Simulation and analysis of photogrammetric UAV image blocks - Influence of camera calibration error Type de document : Article/Communication Auteurs : Yilin Zhou, Auteur ; Ewelina Rupnik , Auteur ; Christophe Meynard, Auteur ; Christian Thom , Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Auteur Année de publication : 2020 Projets : 1-Pas de projet / Article en page(s) : n° 22 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique [Termes descripteurs IGN] bloc d'images [Termes descripteurs IGN] compensation par faisceaux [Termes descripteurs IGN] effet thermique [Termes descripteurs IGN] étalonnage de chambre métrique [Termes descripteurs IGN] image de drone [Termes descripteurs IGN] obturateur [Termes descripteurs IGN] prise de vue aérienne Résumé : (auteur) Unmanned aerial vehicles (UAV) are increasingly used for topographic mapping. The camera calibration for UAV image blocks can be performed a priori or during the bundle block adjustment (self-calibration). For an area of interest with flat scene and corridor configuration, the focal length of camera is highly correlated with the height of the camera. Furthermore, systematic errors of camera calibration accumulate on the longer dimension and cause deformation. Therefore, special precautions must be taken when estimating camera calibration parameters. In order to better investigate the impact of camera calibration errors, a synthetic, error-free aerial image block is generated to simulate several issues of interest. Firstly, the erroneous focal length in the case of camera pre-calibration is studied. Nadir images are not able to prevent camera poses from drifting to compensate for the erroneous focal length, whereas the inclusion of oblique images brings significant improvement. Secondly, the case where the focal length varies gradually (e.g., when the camera subject to temperature changes) is investigated. The neglect of this phenomenon can substantially degrade the 3D measurement accuracy. Different flight configurations and flight orders are analyzed, the combination of oblique and nadir images shows better performance. At last, the rolling shutter effect is investigated. The influence of camera rotational motion on the final accuracy is negligible compared to that of the translational motion. The acquisition configurations investigated are not able to mitigate the degradation introduced by the rolling shutter effect. Other solutions such as correcting image measurements or including camera motion parameters in the bundle block adjustment should be exploited. Numéro de notice : A2020-415 Affiliation des auteurs : LaSTIG (2020- ) Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.3390/rs12010022 date de publication en ligne : 19/12/2019 En ligne : https://doi.org/10.3390/rs12010022 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95503 [article]

Simulation and analysis of photogrammetric UAV image blocks: influence of camera calibration error / Yilin Zhou in ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, IV-2/W5 (May 2019)  

Public [article]  inISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences > IV-2/W5 (May 2019) . - pp 195 - 200 Titre : Simulation and analysis of photogrammetric UAV image blocks: influence of camera calibration error Type de document : Article/Communication Auteurs : Yilin Zhou, Auteur ; Ewelina Rupnik , Auteur ; Christophe Meynard, Auteur ; Christian Thom , Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Auteur Congrès : ISPRS Geospatial Week 2019 (10 - 14 juin 2019; Enschede, Pays-Bas), Commanditaire Année de publication : 2019 Projets : 1-Pas de projet / Article en page(s) : pp 195 - 200 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes descripteurs IGN] bloc d'images [Termes descripteurs IGN] compensation par faisceaux [Termes descripteurs IGN] effet thermique [Termes descripteurs IGN] erreur systématique [Termes descripteurs IGN] estimation de pose [Termes descripteurs IGN] étalonnage de chambre métrique [Termes descripteurs IGN] étalonnage en vol [Termes descripteurs IGN] image aérienne oblique [Termes descripteurs IGN] image de drone [Termes descripteurs IGN] longueur focale [Termes descripteurs IGN] photogrammétrie aérienne [Termes descripteurs IGN] point d'appui [Termes descripteurs IGN] point de liaison (imagerie) Résumé : (auteur) Unmanned aerial vehicles (UAV) are increasingly used for topographic mapping. The camera calibration for UAV image blocks can be performed a priori or during the bundle block adjustment (self-calibration). For an area of interest with flat, corridor configuration, the focal length of camera is highly correlated with the height of camera. Furthermore, systematic errors of camera calibration accumulate on the longer dimension and cause deformation. Therefore, special precautions must be taken when estimating camera calibration parameters. In this paper, a simulated, error-free aerial image block is generated. error is then added on camera calibration and given as initial solution to bundle block adjustment. Depending on the nature of the error and the investigation purpose, camera calibration parameters are either fixed or re-estimated during the bundle block adjustment. The objective is to investigate how certain errors in the camera calibration impact the accuracy of 3D measurement without the influence of other errors. All experiments are carried out with Fraser camera calibration model being employed. When adopting a proper flight configuration, an error on focal length for the initial camera calibration can be corrected almost entirely during bundle block adjustment. For the case where an erroneous focal length is given for pre-calibration and not re-estimated, the presence of oblique images limits the drift on camera height hence gives better camera pose estimation. Other than that, the error on focal length when neglecting its variation during the acquisition (e.g., due to camera temperature increase) is also investigated; a bowl effect is observed when one focal length is given in camera pre-calibration to the whole image block. At last, a local error is added in image space to simulate camera flaws; this type of error is more difficult to be corrected with the Fraser camera model and the accuracy of 3D measurement degrades substantially. Numéro de notice : A2019-591 Affiliation des auteurs : LaSTIG (2020- ) Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.5194/isprs-annals-IV-2-W5-195-2019 date de publication en ligne : 29/05/2019 En ligne : https://doi.org/10.5194/isprs-annals-IV-2-W5-195-2019 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94551 [article]

Improvement of photogrammetric accuracy by modeling and correcting the thermal effect on camera calibration / Mehdi Daakir in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 148 (February 2019)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 148 (February 2019) . - pp 142 - 156 Titre : Improvement of photogrammetric accuracy by modeling and correcting the thermal effect on camera calibration Type de document : Article/Communication Auteurs : Mehdi Daakir, Auteur ; Yilin Zhou, Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Auteur ; Christian Thom , Auteur ; Olivier Martin , Auteur ; Ewelina Rupnik , Auteur Année de publication : 2019 Projets : 1-Pas de projet / Article en page(s) : pp 142 - 156 Note générale : Bibliographie voir préprint dans HAL https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01987463 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes descripteurs IGN] CamLight [Termes descripteurs IGN] déformation d'image [Termes descripteurs IGN] détecteur CMOS [Termes descripteurs IGN] effet thermique [Termes descripteurs IGN] étalonnage de capteur (imagerie) [Termes descripteurs IGN] image de drone [Termes descripteurs IGN] modèle géométrique de prise de vue [Termes descripteurs IGN] photogrammétrie métrologique Résumé : (Auteur) This paper presents a new method for improving the geometric accuracy of photogrammetric reconstruction by modeling and correcting the thermal effect on camera image sensor. The objective is to verify that when the temperature of image sensor varies during the acquisition, image deformation induced by the temperature change is quantifiable, modelisable and correctable. A temperature sensor integrated in the camera enables the measurement of image sensor temperature at exposure. It is therefore natural and appropriate to take this effect into account and to finally model and correct it after a calibration step. Nowadays, in cartography applications performed with UAV, the frame rate of acquisitions is continuously increasing. A high frame rate over a long acquisition time can result in an important temperature increase of the image sensor and thus introduces image deformations. The correction of the above-mentioned effect can improve the measurement accuracy. We present three methods to calibrate the thermal effect and experiments on two datasets are carried out to verify the improvement in terms of the photogrammetric accuracy. Numéro de notice : A2019-072 Affiliation des auteurs : LaSTIG (2020- ) Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2018.12.012 date de publication en ligne : 04/01/2019 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2018.12.012 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=92159 [article]

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Second iteration of photogrammetric processing to refine image orientation with improved tie-points / Truong Giang Nguyen in Sensors, vol 18 n° 7 (July 2018)    

Public [article]  inSensors > vol 18 n° 7 (July 2018) Titre : Second iteration of photogrammetric processing to refine image orientation with improved tie-points Type de document : Article/Communication Auteurs : Truong Giang Nguyen, Auteur ; Jean-Michaël Muller, Auteur ; Ewelina Rupnik , Auteur ; Christian Thom , Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Auteur Année de publication : 2018 Projets : 1-Pas de projet / Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique [Termes descripteurs IGN] compensation par faisceaux [Termes descripteurs IGN] données localisées 3D [Termes descripteurs IGN] étalonnage de chambre métrique [Termes descripteurs IGN] image de drone [Termes descripteurs IGN] itération [Termes descripteurs IGN] orientation d'image [Termes descripteurs IGN] point de liaison (imagerie) [Termes descripteurs IGN] reconstruction 3D [Termes descripteurs IGN] semis de points Résumé : (auteur) Photogrammetric processing is available in various software solutions and can easily deliver 3D pointclouds as accurate as 1 pixel. Certain applications, e.g., very accurate shape reconstruction in industrial metrology or change detection for deformation studies in geosciences, require results of enhanced accuracy. The tie-point extraction step is the opening in the photogrammetric processing chain and therefore plays a key role in the quality of the subsequent image orientation, camera calibration and 3D reconstruction. Improving its precision will have an impact on the obtained 3D. In this research work we describe a method which aims at enhancing the accuracy of image orientation by adding a second iteration photogrammetric processing. The result from the classical processing is used as a priori information to guide the extraction of refined tie-points of better photogrammetric quality. Evaluated on indoor and UAV acquisitions, the proposed methodology shows a significant improvement on the obtained 3D point accuracy. Numéro de notice : A2018-390 Affiliation des auteurs : LaSTIG (2016-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.3390/s18072150 date de publication en ligne : 04/07/2018 En ligne : https://doi.org/10.3390/s18072150 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90807 [article]

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Caméra SUSPECT (SUper-SPECTrale) du LOEMI : de la suspicion à la mise à l'épreuve / Olivier Martin (2018) 

Public contenu dans 27èmes Journées de la Recherche de l'IGN / Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées (22 - 23 mars 2018; Cité Descartes, Champs-sur-Marne - Marne-la-Vallée, France) (2018)   Titre : Caméra SUSPECT (SUper-SPECTrale) du LOEMI : de la suspicion à la mise à l'épreuve Type de document : Article/Communication Auteurs : Olivier Martin , Auteur ; Christophe Meynard, Auteur ; Jean Philippe Souchon, Auteur ; Christian Thom , Auteur ; Arnaud Le Bris , Auteur Congrès : Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées (22 - 23 mars 2018; Cité Descartes, Champs-sur-Marne - Marne-la-Vallée, France) , Commanditaire Editeur : Saint-Mandé : Institut national de l'information géographique et forestière - IGN Année de publication : 2018 Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes descripteurs IGN] chambre de prise de vue numérique Résumé : (auteur) Le LaSTIG s’est lancé dans l’étude de faisabilité d’une caméra Super-SPECTrale, c’est-à-dire un système dont le nombre de canaux est supérieur à 4 et peut dépasser la dizaine. Ce capteur sera constitué de caméras légères du LOEMI. Conçues pour des drones, leur petite taille autorise la constitution de systèmes plus complexes destinés à des vecteurs plus lourds. L’idée est de réaliser un instrument modulable permettant l’acquisition simultanée de nombreuses bandes spectrales, plus étroites que les 4 bandes classiques, à une résolution sub-métrique. Pour l'instant, on vise une preuve de concept limitée à 6 bandes. Une première tâche a été de trouver les bonnes combinaisons de filtres colorés pour obtenir un jeu de filtres adapté. Afin d’éviter les temps de pose longs, sources de flous, tout en acquérant des plans « colorés » avec suffisamment de photons incidents pour garantir un bon rapport signal sur bruit, nous avons opté pour des filtres de bande passante assez large permettant, par combinaison linéaire de leurs réponses, d'aboutir à des bandes spectrales étroites « synthétiques ». Le capteur ayant vocation à répondre à différentes problématiques liées à l’occupation du sol, un jeu « optimal » de filtres a été déterminé de manière à former une configuration de compromis pour différents problèmes de classification. Numéro de notice : C2018-027 Affiliation des auteurs : LaSTIG (2020- ) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90567

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Géolocalisation précise basée image / Truong Giang Nguyen (2018) 

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Photogrammétrie par drone avec GNSS embarqué pour la surveillance de digues / Yicong Zhou (2018) 

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Les référentiels géographiques : éléments du bilan des recherches 2014-2017 du LASTIG / Bénédicte Bucher (2018) 

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Surveillance des déformations des volcans avec des réseaux de Géocubes / Mohamed-Amjad Lasri (2018) 

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Implementation of an IMU aided image stacking algorithm in a digital camera for Unmanned Aerial Vehicles / Ahmad Audi in Sensors, Vol 17 n°7 (july 2017)  

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Study and mitigation of calibration factor instabilities in a water vapor Raman lidar / Leslie David in Atmospheric measurement techniques, vol 10 n° 7 (July 2017)    

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Lightweight UAV with on-board photogrammetry and single-frequency GPS positioning for metrology applications / Mehdi Daakir in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 127 (May 2017)  

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Une deuxième itération du processus photogrammétrique pour améliorer la précision de mise en place des images / Truong Giang Nguyen (2017)  

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Implementation of a real-time stacking algorithm in a photogrammetric digital camera for UAVs / Ahmad Audi (2017)  

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Réalisation d'une caméra photogrammétrique ultralégère et de haute résolution / Olivier Martin in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 213 - 214 (janvier - avril 2017)

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