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Influence of system calibration on direct sensor orientation / N. Yastikli in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 71 n° 5 (May 2005)
[article]
Titre : Influence of system calibration on direct sensor orientation Type de document : Article/Communication Auteurs : N. Yastikli, Auteur ; Karsten Jacobsen, Auteur Année de publication : 2005 Article en page(s) : pp 629 - 633 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s)
[Termes IGN] antenne GPS
[Termes IGN] erreur aléatoire
[Termes IGN] erreur systématique
[Termes IGN] étalonnage d'instrument
[Termes IGN] étalonnage de capteur (imagerie)
[Termes IGN] GPS-INS
[Termes IGN] ligne de visée
[Termes IGN] modèle mathématique
[Termes IGN] orientation du capteur
[Termes IGN] orientation interne
[Termes IGN] positionnement par GPS
[Termes IGN] système de coordonnéesRésumé : (Auteur) The determination of object coordinates based on direct sensor orientation is an extrapolation from the projection centers to the ground coordinate system. Like any extrapolation, it is sensitive to random and systematic errors, as well as, to improper data handling. Direct sensor orientation is based on the combination of an Inertial Measurement System (IMU) and GPS. The GPS antenna, the IMU, and the imaging sensor are located in different positions, and the latter two have different orientations. Therefore, the calibration of all sensors and the relation between the sensors is of vital importance for precise ground positioning. The system calibration includes the determination of the boresight misalignment, the interior camera orientation, and the GPS antenna offset. A rigorous mathematical model is required. The inner orientation of the camera used has to be determined under flight conditions to achieve sufficient results. In this paper, the influence of the system calibration to the direct sensor orientation and improper data handling will be shown. Numéro de notice : A2005-183 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.14358/PERS.71.5.629 En ligne : http://dx.doi.org/10.14358/PERS.71.5.629 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=27320
in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 71 n° 5 (May 2005) . - pp 629 - 633[article]Ortho-rectification of QuickBird satellite / F. Volpe in GEO: Geoconnexion international, vol 4 n° 4 (april 2005)
[article]
Titre : Ortho-rectification of QuickBird satellite Type de document : Article/Communication Auteurs : F. Volpe, Auteur Année de publication : 2005 Article en page(s) : pp 40 - 41 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Orthophotographie, orthoimage
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] correction géométrique
[Termes IGN] détecteur
[Termes IGN] élément d'orientation interne
[Termes IGN] étalonnage géométrique
[Termes IGN] image Quickbird
[Termes IGN] orientation interne
[Termes IGN] orthorectification
[Termes IGN] point d'appuiRésumé : (Auteur) Very high resolution satellite data is now being used for applications traditionally covered by aerial photography . Most of these applications requires that the data extracted from the satellite imagery be accurately located on a map ; therefore the geometrical processing of the imagery becomes a key issue. Numéro de notice : A2005-141 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=27279
in GEO: Geoconnexion international > vol 4 n° 4 (april 2005) . - pp 40 - 41[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 062-05041 RAB Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Mesure de champs de déplacements tridimensionnels d'un glissement de terrain par stéréocorrélation d'images aériennes / I. Piquee (2005)
Titre : Mesure de champs de déplacements tridimensionnels d'un glissement de terrain par stéréocorrélation d'images aériennes Type de document : Mémoire Auteurs : I. Piquee, Auteur Editeur : Champs/Marne : Université de Marne-la-Vallée Année de publication : 2005 Importance : 67 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Mémoire de master 2ème année, spécialité sciences de l'information géographiqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] ArcGIS
[Termes IGN] CIRCE
[Termes IGN] corrélation automatique de points homologues
[Termes IGN] couple stéréoscopique
[Termes IGN] effondrement de terrain
[Termes IGN] Excel (logiciel)
[Termes IGN] Leica Photogrammetry Suite
[Termes IGN] montagne
[Termes IGN] orientation d'image
[Termes IGN] orientation externe
[Termes IGN] orientation interne
[Termes IGN] pixelIndex. décimale : DSIG Mémoires du master 2 IG, du master 2 SIG, de l'ex DEA SIG Résumé : (Auteur) Ce mémoire présente une nouvelle méthodologie de rendu des champs de déplacements tridimensionnels à l'aide de la stéréo-corrélation de photographies aériennes de haute résolution. Le but de cette nouvelle approche est d'apporter un maximum de précision dans l'obtention des vecteurs 3D insuffisamment pris en compte dans la méthode classique de restitution des déplacements réalisée à l'aide de Modèles Numériques de Terrain et d'images orthorectifiées. En effet, contrairement à la voie classique qui nécessite une chaîne de traitements d'images par la création et la comparaison d'orthophotos, l'approche nouvelle utilisée ici vise à ne pas déformer les images et à restituer le relief le plus directement possible à l'aide d'équations photogrammétriques. La présentation de vecteurs 3D est le résultat d'une association de corrélations stéréoscopiques 2D et d'une corrélation temporelle. L'exploitation de cette approche permet de déterminer des déplacements avec une résolution inférieure au pixel et la précision obtenue peut être encore largement améliorée par quelques adaptations. Pour valider cette amélioration de précision, il reste à mettre en place la méthode classique afin de comparer les résultats sur la même zone d'étude. Un glissement de terrain de montagne dont l'emplacement est confidentiel est utilisé en guise d'application. Note de contenu : Introduction
1- Mesure de champs de déplacements par stéréovision
11- La vision stéréoscopique
12- La méthode classique
121- Orientation des capteurs
122- Corrélation des images stéréoscopiques
123- Calcul de Modèle Numérique de Terrain
124- Création d'orthophotos
125- Comparaison pixélaire par corrélation des orthophotos
13- Limites de la méthode
14- Proposition d'une nouvelle méthodologie et apports
2- Présentation de la zone d'étude
21-Géomorphologie
22- Type de glissement de terrain
23- Données initiales
3- Prétraitements
31-Les objectifs
32-Les étapes
4- Stéréo-corrélation 3D
41- Les orientations des chambres de prises de vues
411- Les orientations internes
412- Les orientations externes
413- Les aérotriangulations
42- Corrélation
421- But
422- La corrélation
423- Lescorrélateurs
424- Corrélation subpixélaire
424- Corrélation multi-dates
425- Discussion
43- Outil de calcul des coordonnées de terrain du réseau dense
5-Résultats
51- Résultats des calculs des coordonnées du réseau dense
52- Calcul des vecteurs de déplacements
53- Modélisation des mouvements
54-Comparaison avec le prétraitement
55- Réflexion sur la précision des résultats
56- Discussion sur la stéréocorélation 3D
Conclusion généraleNuméro de notice : 13389 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire Master 2 IG Organisme de stage : Laboratoire des géomatériaux (Institut Francilien des Géosciences, UMLV) Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=49962 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13389-01 DSIG Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible Mise en place d'un procédé photogrammétrique simple pour le relevé des tessons de céramique en archéologie / Mahzad Kalantari (2005)
Titre : Mise en place d'un procédé photogrammétrique simple pour le relevé des tessons de céramique en archéologie Type de document : Mémoire Auteurs : Mahzad Kalantari , Auteur Editeur : Champs/Marne : Université de Marne-la-Vallée Année de publication : 2005 Importance : 69 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Mémoire de master 2ème année, spécialité : sciences de l'information géographiqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] archéologie
[Termes IGN] auto-étalonnage
[Termes IGN] caméra numérique
[Termes IGN] distorsion d'image
[Termes IGN] élément d'orientation externe
[Termes IGN] élément d'orientation interne
[Termes IGN] étalonnage de capteur (imagerie)
[Termes IGN] fouille archéologique
[Termes IGN] géométrie de l'image
[Termes IGN] longueur focale
[Termes IGN] photogrammétrie métrologiqueIndex. décimale : DSIG Mémoires du master 2 IG, du master 2 SIG, de l'ex DEA SIG Résumé : (Auteur) Les tessons céramiques sont des morceaux de poterie trouvés dans les fouilles archéologiques. Leur relevé se fait actuellement à la main avec l'aide d'un conformateur. Afin de réduire la tache manuelle, une méthode basée sur la photogrammétrie est mise en place. Cette méthode a pour but de reproduire un modèle en 3 dimensions du tesson à partir d'images acquises par la caméra. La méthode doit aider les archéologues dans leurs travaux, elle doit garder sa simplicité en ayant des outils de mise en place facilement accessibles. Dans cette méthode les prises de vues sont faites avec des caméras numériques amateurs. Le principal problème de ces chambres de prise de vues est la forte distorsion de leurs systèmes d'optique, cette distorsion peut causer des erreurs dans les mesures photogrammétriques d'où l'intérêt d'étalonner la caméra, c'est-à-dire de retrouver les coefficients de distorsion, la distance et le centrage (les paramètres internes de la caméra). Dans notre méthode l'étalonnage se fait en même temps que les prises de vues, (autocalibrage) avec l'aide de simples panneaux quadrillés. La taille des tessons est en général pas très grande, les prises de vues sont faites à une distance très proche de l'objet en utilisant une longue focale. Les calculs obtenus montrent que notre méthode peut obtenir des résultats satisfaisants. Numéro de notice : 30180 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire Master 2 IG Organisme de stage : ENSG Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=51644 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 30180-01 DSIG Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible
Titre : Modelling of spaceborne linear array sensors Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Daniela Poli, Auteur Editeur : Zurich : Institut für Geodäsie und Photogrammetrie IGP - ETH Année de publication : 2005 Collection : IGP Mitteilungen, ISSN 0252-9335 num. 85 Importance : 204 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-906467-50-4 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s)
[Termes IGN] auto-étalonnage
[Termes IGN] C (langage)
[Termes IGN] capteur aérien
[Termes IGN] capteur en peigne
[Termes IGN] capteur spatial
[Termes IGN] chambre DTC
[Termes IGN] compensation par faisceaux
[Termes IGN] géométrie de l'image
[Termes IGN] géoréférencement direct
[Termes IGN] géoréférencement indirect
[Termes IGN] GPS-INS
[Termes IGN] image EROS
[Termes IGN] image MOMS-2P
[Termes IGN] image SPOT-HRS
[Termes IGN] image Terra-ASTER
[Termes IGN] image Terra-MISR
[Termes IGN] modèle géométrique de prise de vue
[Termes IGN] modèle mathématique
[Termes IGN] modèle par fonctions rationnelles
[Termes IGN] modèle stéréoscopique
[Termes IGN] orientation du capteur
[Termes IGN] orientation externe
[Termes IGN] orientation interne
[Termes IGN] point d'appui
[Termes IGN] point de vérification
[Termes IGN] points homologuesIndex. décimale : 35.11 Géométrie et qualité des prises de vues Résumé : (Auteur) The topic of this research is the development of a mathematical model for the georeferencing of imagery acquired by multi-line CCD array sensors, carried on air- or spacecraft. Linear array sensors are digital optical cameras widely used for the acquisition of panchromatic and multispectral images in pushbroom mode with spatial resolution ranging from few centimeters (airborne sensors) up to hundreds meters (spaceborne sensors). The images have very high potentials for photogrammetric mapping at different scales and for remote sensing applications. For example, they can be used for the generation of Digital Elevation Models (DEM), that represent an important basis for the creation of Geographic Information Systems, and the production of 3D texture models for visualization and animation purposes.
In the classical photogrammetric chain that starts from the radiometric preprocessing of the raw images and goes to the generation of products like the DEMs, the orientation of the images is a fundamental step and its accuracy is a crucial issue during the evaluation of the entire system. For pushbroom sensors, the triangulation and photogrammetric point determination are rather different compared to the standard approaches for full frame imagery and require special investigations on the sensor geometry and the acquisition mode.
Today various models based on different approaches have been developed, but few of them are rigorous and can be used for a wide class of pushbroom sensors. In general a rigorous sensor model aims to describe the relationship between image and ground coordinates, according to the physical properties of the image acquisition. The functional model is based on the collinearity equations. The sensor model presented in this thesis had to fulfil the requirement of being rigorous and at the same time as flexible as possible and adaptable to a wide class of linear array sensors. In fact pushbroom scanners in use show different geometric characteristics (optical systems, number of CCD lines, scanning mode, stereoscopy) and for each data set specific information are available (ephemeris, GPS/INS observations, calibration, other internal parameters). Therefore the model needs to be dependent on a certain number of parameters that may change for each sensor.
According to the availability of information on the sensor internal and external orientation, the proposed model includes two different orientation approaches.
The first one, the direct georeferencing one, is based on the estimations of the ground coordinates of the points measured in the images through a forward intersection, using the external orientation provided by GPS and INS instruments or interpolated by ephemeris or computed using the orbital parameters (satellite case). This approach does not require any ground control points, except for final checking, and does not estimate any additional parameters for the correction of the interior and exterior orientation. For this reason, the accuracy of this method depends on the accuracy of the external and internal orientation data.
The alternative orientation method, based on indirect georeferencing, is used if the sensor external and internal orientation is not available or not enough accurate for high-precision photograrnmetric mapping. This approach is a self-calibrating bundle adjustment. The sensor position and attitude are modelled with 2nd order piecewise polynomial functions (PPM) depending on time. Constraints on the segment borders assure the continuity of the functions, together with their first and second derivatives. Using pseudo-observations on the PPM parameters, the polynomial degree can be reduced to one (linear functions) or even to zero (constant functions). If GPS and INS are available, they are integrated in the PPM. For the self-calibration, additional parameters (APs) are used to model the lens internal parameters and distortions and the linear arrays displacements in the focal plane.
The parameters modelling the internal and external orientation, together with the ground coordinates of tie and control points, are estimated through a least-squares bundle adjustment using well distributed ground control points. The use of pseudo-observations allows the user to run the adjustment fixing any unknown parameters to certain values. This option is very useful not only for the external orientation modelling, but also for the analysis of the single self-calibration parameter's influence. The weights for the observations and pseudo-observations are determined according to the measurement accuracy. A blunder detection procedure is integrated for the automatic detection of wrong image coordinate measurement. The adjustment results are analyzed in terms of internal and external accuracy. The APs to be estimated are chosen according to their correlations with the other unknown parameters (ground coordinates of tie points and PPM parameters). A software has been developed under Unix environment in C language.
The flexibility of the model has been proved by testing it on MOMS-2P, SPOT-5/HRS, ASTER, MISR and EROS-A1 stereo images. These sensors have different characteristics (single-lens and multi-lens optical systems, various number of linear arrays, synchronous and asynchronous acquisition modes), covering a wide range of possible acquisition geometries.
For each dataset both the direct and indirect models have been used and in all cases the direct georeferencing was not accurate enough for high accurate mapping. The indirect model has been applied with different ground control points distributions (when possible), varying the PPM configurations (number of segments, polynomials degree) and with and without self-calibration. Excluding EROS-A1, all the imagery has been oriented with sub-pixels accuracy in the check points using a minimum of 6 ground control points. In case of EROS-A1, an accuracy in the range of I to 2 pixels has been achieved, due the lack of information on the geometry of the sensor asynchronous acquisition. For the ASTER and SPOT-5/HRS datasets, a DEM has also been generated and compared to some reference DEMs.
New cameras can be easily integrated in the model, because the required sensor information are accessible in literature as well as in the web. If no information on the sensor internal orientation is available, the model supposes that the CCD lines are parallel to each other in the focal plane and perpendicular to the flight direction and estimates any systematic error through the self-calibration. The satellite's position and velocity vectors, usually contained in the ephemeris, are required in order to compute the initial approximations for the PPM parameters. If this information is not available, the Keplerian elements can be used to estimate the nominal trajectory. For pushbroom scanners carried on airplane or helicopter the GPS and INS measurements are indispensable, due to the un-predictability of the trajectory.Note de contenu : 1. INTRODUCTION
1.1. REVIEW OF EXISTING MODELS
1.2. RESEARCH OBJECTIVES
1.3. OUTLINE
2. LINEAR CCD ARRAY SENSORS
2.1. SOLIDSTATE TECHNOLOGY
2.2. ARRAY GEOMETRIES
2.2. 1. Linear arrays
2.2.2. Other geometries
2.3. IMAGING SYSTEM
2.4. SENSOR CALIBRATION
2.4.1. Errors in CCD lines
2.4.2. Lens distortions
2.4.3. Laboratory calibration
2.5. STEREO ACQUISITION
2.5.1. Acrosstrack
2.5.2. Alongtrack
2.6. PLATFORMS
2.6.1. Satellite platforms
2.6.2. Airborne and helicopter platforms
2.7. IMAGE CHARACTERISTICS
2.7.1. Spatial resolution
2.7.2. Radiometric resolution
2.7.3. Spectral resolution
2.7.4. Temporal resolution
2.8. PROCESSING LEVELS
2.9. LIST OF LINEAR ARRAY SENSORS
2.10. CONCLUSIONS
3. DIRECT GEOREFERENCING
3.1. EXTERNAL ORIENTATION FROM GPS/INS
3.1.1. Background
3.1.2. GPS system
3.1.3. INS system
3.1.4. GPS/INS integration
3.1.5. Commercial systems
3.2. EXTERNAL ORIENTATION FROM EPHEMERIS
3.2.1. Orientation with Keplerian elements
3.2.2. Orientation from state vectors
3.2.3. Interpolation between reference lines
3.3. DIRECT GEOREFERENCING
3.3.1. From image to camera coordinates
3.3.2. From camera to ground coordinates
3.3.3. Estimation of approximate ground coordinates
3.3.4. Refinement
3.4. SOME CONSIDERATIONS ON GPS/INS MEASUREMENTS
3.5. ACCURACY EVALUATION
3.6. CONCLUSIONS
4. INDIRECT GEOREFERENCING
4.1. ALGORITHM OVERVIEW
4.2. EXTENTION TO MULTILENS SENSORS
4.3. EXTERNAL ORIENTATION MODELLING
4.3.1. Integration of GPS/INS observations
4.3.2. Function continuity
4.3.3. Reduction of polynomial order
4.4.SELFCALIBRATION
4.5. OBSERVATION EQUATIONS
4.5.1. Image coordinates
4.5.2. External orientation parameters
4.5.3. Selfcalibration parameters
4.5.4. Ground control points
4.6. LEAST SQUARES ADJUSTMENT
4.6.1. Theory of least squares adjustment
4.6.2. Linearization
4.6.3. Design matrix construction
4.6.4. Solution of linear system
4.7. ANALYSIS OF RESULTS
4.7.1. Internal accuracy
4.7.2. RMSE calculations
4.7.3. Correlations
4.7.4. Blunder detection
4.8. FORWARD INTERSECTION
4.9. SUMMARY AND COMMENTS
5. PREPROCESSING
5.1. METADATA FILES FORMATS
5.2. INFORMATION EXTRACTION FROM METADATA FILES
5.3. RADIOMETRIC PREPROCESSING
5.3.1. Standard algorithms
5.3.2. Adhoc filters
6. APPLICATIONS
6.1. WORKFLOW
6.2. MOMS02
6.2.1. Sensor description
6.2.2. Data description
6.2.3. Preprocessing
6.2.4. Image orientation
6.2.5. Summary and conclusions
6.3. SPOT5/HRS
6.3.1. Sensor description
6.3.2. Data description
6.3.3. Preprocessing
6.3.4. Image orientation
6.3.5. DEM generation
6.3.6. Comparison
6.3.7. Summary and conclusions
6.4 ASTER
6.4.1. Sensor description
6.4.2. Data description
6.4.3. Preprocessing
6.4.4. Images orientation
6.4.5. DEM generation
6.4.6. Comparison with reference DEMs
6.4.7. Summary and conclusions
6.5 MISR
6.5.1. Sensor description
6.5.2. Data description
6.5.3. Preprocessing
6.5.4. Image orientation
6.5.5. Summary and conclusions
6.6 EROS-A1
6.6.1. Sensor description
6.6.2. Data description and Preprocessing
6.6.3. Image orientation
6.6.4. Summary and conclusions
7. CONCLUSION AND OUTLOOK
7.1 CONCLUSION
7.2 OUTLOOKNuméro de notice : 13260 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère DOI : 10.3929/ethz-a-004946341 En ligne : http://dx.doi.org/10.3929/ethz-a-004946341 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=54943 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13260-01 35.11 Livre Centre de documentation En réserve M-103 Disponible Four years of Landsat-7 on orbit geometric calibration and performance / D. Scott Lee in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 42 n° 12 (December 2004)PermalinkOptimising the accuracy of a low-cost photogrammetric motion study system / A.K. Chong in Photogrammetric record, vol 19 n° 106 (June - August 2004)PermalinkAutomatisation de l'orientation intérieure / B. Fredericque (2003)PermalinkConception et mise en place d'un polygone d'étalonnage des caméras numériques sur le site de l'école nationale des sciences géographiques / S. Oueslati (2003)PermalinkDigital photogrammetry / W. Linder (2003)PermalinkSolutions for exterior orientation in photogrammetry: a review / Pierre Grussenmeyer in Photogrammetric record, vol 17 n° 100 (October 2002 - March 2003)PermalinkKonzeption, Entwicklung und Erprobung eines digitalen integrierten flugzeuggetragenen Fernerkundungssystems für Precision Farming (PFIFF) / Görres Grenzdorffer (2002)PermalinkDigital photogrammetry, 1. Tome 1 / T. Schenk (1999)PermalinkPrincipal point behaviour and calibration parameter models for kodak DCS cameras / M.R. Shortis in Photogrammetric record, vol 16 n° 92 (October 1998 - March 1999)PermalinkPhotogrammétrie analogique, version provisoire / Didier Moisset (1995)Permalink