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In-camera IMU angular data for orthophoto projection in underwater photogrammetry / Erica Nocerino in ISPRS Open Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, vol 7 (January 2023)  

Public [article]  inISPRS Open Journal of Photogrammetry and Remote Sensing > vol 7 (January 2023) . - n° 100027 Titre : In-camera IMU angular data for orthophoto projection in underwater photogrammetry Type de document : Article/Communication Auteurs : Erica Nocerino, Auteur ; Fabio Menna, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : n° 100027 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie [Termes IGN] caméra numérique [Termes IGN] carte bathymétrique [Termes IGN] centrale inertielle [Termes IGN] compensation par faisceaux [Termes IGN] mesure géodésique [Termes IGN] orthophotographie [Termes IGN] photogrammétrie sous-marine [Termes IGN] positionnement par GNSS [Termes IGN] redressement différentiel [Termes IGN] roulis [Termes IGN] structure-from-motion [Termes IGN] tangage Résumé : (auteur) Among photogrammetric products, orthophotos are probably the most versatile and widely used in many fields of application. In the last years, coupled with the spread of semi-automated survey and processing approaches based on photogrammetry, orthophotos have become almost a standard for monitoring the underwater environment. If on land the definition of the reference coordinate system and projection plane for the orthophoto generation is trivial, underwater it may represent a challenge. In this paper, we address the issue of defining the vertical direction and resulting horizontal plane (levelling) for the differential ortho rectification. We propose a non-invasive, contactless method based on roll and pitch angular data provided by in-camera IMU sensors and embedded in the Exif metadata of JPEG and raw image files. We show how our approach can be seamlessly integrated into automatic SfM/MVS pipelines, provide the mathematical background, and showcase real-world applications results in an underwater monitoring project. The results illustrate the effectiveness of the proposed method and, for the first time, provide a metric evaluation of the definition of the vertical direction with low-cost sensors enclosed in digital cameras directly underwater. Numéro de notice : A2023-119 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Numéro de périodique DOI : 10.1016/j.ophoto.2022.100027 Date de publication en ligne : 07/12/2022 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.ophoto.2022.100027 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102493 [article]

Global investigation of marine atmospheric boundary layer rolls using Sentinel-1 SAR data / Chen Wang (2020)  

Public Titre : Global investigation of marine atmospheric boundary layer rolls using Sentinel-1 SAR data Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Chen Wang, Auteur ; René Garello, Directeur de thèse Editeur : Institut Mines-Télécom Atlantique IMT Atlantique Année de publication : 2020 Autre Editeur : Brest : Université de Bretagne Occidentale Importance : 106 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse pour obtenir le doctorat de l’Ecole nationale supérieure MINES-TÉLÉCOM Atlantique Bretagne - Pays de la Loire, Spécialité Océanographie, Physique et Environnement Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes IGN] apprentissage profond [Termes IGN] circulation océanique [Termes IGN] image Sentinel-SAR [Termes IGN] roulis [Termes IGN] vent Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Cette thèse exploite les données globales du radar à ouverture synthétique (SAR) Sentinel-1 (S-1) pour l'étude des rouleaux de la couche limite atmosphérique marine (MABL). Un modèle basé sur l'apprentissage en profondeur a été développé pour identifier automatiquement les rouleaux à partir des images massives S-1 WV. L'évaluation prouve que des rouleaux plus nombreux et plus clairs sont visibles à un angle d'incidence plus grand avec une limitation à des vitesses de vent très basses et lorsque la direction du vent est perpendiculaire à l'antenne SAR. Au delà de cela, les énormes données conduisent à un nouveau résultat qui, en moyenne et à toutes les vitesses de vent, les rouleaux MABL induisent des variations de vent de surface de ~ 8% (± 3,5%) le débit moyen, dépassant rarement 20%. Les statistiques mondiales ont confirmé dans des études antérieures que jusqu'à 90% des rouleaux identifiés se produisent dans des conditions quasi neutres à légèrement instables. La longueur d'onde et l'orientation du roulis sont extraites avec des résultats d'organisation multi-échelles et de contraste directionnel entre les latitudes basses et moyennes. La distribution systématique de l'orientation des rouleaux par rapport au vent de surface des tropiques aux extra-tropiques rappelle l'importance de la force de Coriolis horizontale sur les rouleaux. Malgré l'importance de ces faits saillants pour les études sur l'atmosphère et l'océan, il est très probable que les données SAR S-1 WV presque globales soient étendues aux rouleaux, aux cellules convectives et à d'autres processus air-mer clés. Les résultats devraient être comparés, expliqués et complétés dans un proche avenir par des études théoriques et numériques approfondies. Note de contenu : 1. Introduction 1.1 Marine atmospheric boundary layer rolls 1.2 Literature review of roll studies 1.3 SAR observation of MABL rolls 2. Scope of this thesis 2.1 Motivation and challenge 2.2 Objectives of the work 2.3 List of publications 2.4 Summary of main results 2.5 Conclusions and perspectives 3. Publications 3.1 A labelled ocean SAR imagery dataset of ten geophysical phenomena from Sentinel-1 wave mode 3.2 ClassificationoftheglobalSentinel-1SARvignettesforoceansurfaceprocess studies 3.3 An assessment of marine atmospheric boundary layer roll detection using Sentinel-1 SAR data 3.4 Insights into the Global Feature of Marine Atmospheric Boundary Layer Rolls Numéro de notice : 26537 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Océanographie, Physique et Environnement : Nantes : 2020 Organisme de stage : Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Information, de la Communication et de la Connaissance Lab-STICC nature-HAL : Thèse Date de publication en ligne : 20/04/2021 En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02940927v2/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97700

Galileo and QZSS precise orbit and clock determination using new satellite metadata / Xingxing Li in Journal of geodesy, vol 93 n° 8 (August 2019)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 93 n° 8 (August 2019) . - pp 1123 - 1136 Titre : Galileo and QZSS precise orbit and clock determination using new satellite metadata Type de document : Article/Communication Auteurs : Xingxing Li, Auteur ; Yongqiang Yuan, Auteur ; Jiande Huang, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 1123 - 1136 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes IGN] centre de phase [Termes IGN] constellation Galileo [Termes IGN] données satellitaires [Termes IGN] GIOVE (satellite) [Termes IGN] horloge du satellite [Termes IGN] lacet [Termes IGN] métadonnées [Termes IGN] modèle d'orbite [Termes IGN] orbite précise [Termes IGN] orbitographie [Termes IGN] Quasi-Zenith Satellite System [Termes IGN] rayonnement solaire [Termes IGN] variance d'Allan Résumé : (auteur) During 2016–2018, satellite metadata/information including antenna parameters, attitude laws and physical characteristics such as mass, dimensions and optical properties were released for Galileo and QZSS (except for the QZS-1 optical coefficients). These metadata are critical for improving the accuracy of precise orbit and clock determination. In this contribution, we evaluate the benefits of these new metadata to orbit and clock in three aspects: the phase center offsets and variations (PCO and PCV), the yaw-attitude model and solar radiation pressure (SRP) model. The updating of Galileo PCO and PCV corrections, from the values estimated by Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt and Deutsches GeoForschungsZentrum to the chamber calibrations disclosed by new metadata, has only a slight influence on Galileo orbits, with overlap differences within only 1 mm. By modeling the yaw attitude of Galileo satellites and QZS-2 spacecraft (SVN J002) according to new published attitude laws, the residuals of ionosphere-free carrier-phase combinations can be obviously decreased in yaw maneuver seasons. With the new attitude models, the 3D overlap RMS in eclipse seasons can be decreased from 12.3 cm, 14.7 cm, 16.8 cm and 34.7 cm to 11.7 cm, 13.4 cm, 15.8 cm and 32.9 cm for Galileo In-Orbit Validation (IOV), Full Operational Capability (FOC), FOC in elliptical orbits (FOCe) and QZS-2 satellites, respectively. By applying the a priori box-wing SRP model with new satellite dimensions and optical coefficients, the 3D overlap RMS are 5.3 cm, 6.2 cm, 5.3 cm and 16.6 cm for Galileo IOV, FOCe, FOC and QZS-2 satellites, with improvements of 11.0%, 14.7%, 14.0% and 13.8% when compared with the updated Extended CODE Orbit Model (ECOM2). The satellite laser ranging (SLR) validation reveals that the a priori box-wing model has smaller mean biases of − 0.4 cm, − 0.4 cm and 0.6 cm for Galileo FOCe, FOC and QZS-2 satellites, while a slightly larger mean bias of − 1.0 cm is observed for Galileo IOV satellites. Moreover, the SLR residual dependencies of Galileo IOV and FOC satellites on the elongation angle almost vanish when the a priori box-wing SRP model is applied. As for satellite clocks, a visible bump appears in the Modified Allan deviation at integration time of 20,000 s for Galileo Passive Hydrogen Maser with ECOM2, while it almost vanishes when the a priori box-wing SRP model and new metadata are applied. The standard deviations of clock overlap can also be significantly reduced by using new metadata. Numéro de notice : A2019-383 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-019-01230-4 Date de publication en ligne : 02/02/2019 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-019-01230-4 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93462 [article]

Concept of AHRS algorithm designed for platform independent IMU attitude alignment / Dariusz Tomaszewski in Reports on geodesy and geoinformatics, vol 104 n° 1 (December 2017)  

Public [article]  inReports on geodesy and geoinformatics > vol 104 n° 1 (December 2017) . - pp 33 - 47 Titre : Concept of AHRS algorithm designed for platform independent IMU attitude alignment Type de document : Article/Communication Auteurs : Dariusz Tomaszewski, Auteur ; Jacek Rapinski, Auteur ; Renata Pelc-Mieczkowska, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : pp 33 - 47 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Navigation et positionnement [Termes IGN] accélération [Termes IGN] angle d'Euler [Termes IGN] attitude and heading reference system AHRS [Termes IGN] centrale inertielle [Termes IGN] instabilité du vecteur (télédétection) [Termes IGN] système de coordonnées [Termes IGN] téléphone intelligent Résumé : (Auteur) Nowadays, along with the advancement of technology one can notice the rapid development of various types of navigation systems. So far the most popular satellite navigation, is now supported by positioning results calculated with use of other measurement system. The method and manner of integration will depend directly on the destination of system being developed. To increase the frequency of readings and improve the operation of outdoor navigation systems, one will support satellite navigation systems (GPS, GLONASS ect.) with inertial navigation. Such method of navigation consists of several steps. The first stage is the determination of initial orientation of inertial measurement unit, called INS alignment. During this process, on the basis of acceleration and the angular velocity readings, values of Euler angles (pitch, roll, yaw) are calculated allowing for unambiguous orientation of the sensor coordinate system relative to external coordinate system. The following study presents the concept of AHRS (Attitude and heading reference system) algorithm, allowing to define the Euler angles. The study were conducted with the use of readings from low-cost MEMS cell phone sensors. Subsequently the results of the study were analyzed to determine the accuracy of featured algorithm. On the basis of performed experiments the legitimacy of developed algorithm was stated. Numéro de notice : A2017-794 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1515/rgg-2017-0013 En ligne : https://doi.org/10.1515/rgg-2017-0013 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=89071 [article]

Correction of ZY-3 image distortion caused by satellite jitter via virtual steady reimaging using attitude data / Mi Wang in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 119 (September 2016)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 119 (September 2016) . - pp 108 - 123 Titre : Correction of ZY-3 image distortion caused by satellite jitter via virtual steady reimaging using attitude data Type de document : Article/Communication Auteurs : Mi Wang, Auteur ; Ying Zhu, Auteur ; Shuying Jin, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 108 - 123 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] distorsion d'image [Termes IGN] image satellite [Termes IGN] image ZiYuan-3 [Termes IGN] instabilité du vecteur (télédétection) [Termes IGN] interpolation [Termes IGN] modèle de déformation des images [Termes IGN] modèle par fonctions rationnelles Résumé : (Auteur) ZiYuan-3 (ZY-3), the first Chinese civilian stereo mapping satellite, suffers from 0.67 Hz satellite jitter that deteriorates its geometric performance in mapping, resource monitoring and other applications. This paper proposes a distortion correction method based on virtual steady reimaging (VSRI) using attitude data to eliminate the negative influence caused by satellite jitter in satellite data preprocessing. VSRI helps linear array pushbroom cameras rescan the ground with a uniform integral time and smooth attitude. In this method, a VSRI model is proposed, and the geometric relationship between the original and corrected image is determined in terms of geolocation consistency based on a rigorous geometric model. Thus, the corrected image is obtained by resampling from the original one. Three areas of ZY-3 three-line images suffering from satellite jitter were used to validate the accuracy and efficiency of the proposed method. First, different attitude interpolation methods were compared. It is found that the Lagrange polynomial model and the cubic piecewise polynomial model have higher interpolation accuracy for original imagery. Then, the replacement accuracy of the rational function model (RFM) for ZY-3 was analyzed with 0.67 Hz satellite jitter. The results indicate that attitude oscillation reduces the fitting precision of the RFM for the rigorous imaging model. Finally, the relative orientation accuracy of the three-line images and the geo-positioning accuracy with ground control points (GCPs) before and after distortion correction were compared. The results show that the distortion caused by satellite jitter is corrected efficiently, and the accuracy of the three experimental datasets is improved in both the image space and the ground space. Numéro de notice : A2016-780 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2016.05.012 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2016.05.012 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=82475 [article]

Estimating the yaw-attitude of an BDS IGSO and MEO satellites / Xiaolei Dai in Journal of geodesy, vol 89 n° 10 (october 2015)  

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Algorithms for vision-based path following along previously taught paths / Deon George Sabatta (2015)  

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Reducing the draconitic errors in GNSS geodetic products / C.J. Rodriguez-Solano in Journal of geodesy, vol 88 n° 6 (June 2014)  

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Assessing lidar accuracy with hexagonal retro-reflective targets / Roberto Canavosio-Zuzelski in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 79 n° 7 (July 2013)  

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Modeling image motion in airborne Three-Line-Array (TLA) push-broom cameras / G. Jia in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 79 n° 1 (January 2013)  

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Traitement des données de télédétection / Michel-Claude Girard (2010)

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Etude bibliographique pour la mise en place d'une chaine d'acquisition multicapteurs très haute résolution sur un vecteur volant à basse altitude / Antoine Gademer (2006)

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Physique de l’atmosphère, télédétection et géophysique spatiale / Stéphane Jacquemoud (2006) 

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Traitement des données de télédétection / Michel-Claude Girard (2004)

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Séparation des décalages induits par l'attitude et le relief entre images d'un couple stéréoscopique / Sylvie Roques (2001)  

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