Análise da estabilidade e influência dos parâmetros de calibração de uma câmara digital não métrica na fototriangulação - Pessoa, Guilherme Gomes [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2017)
O avanço tecnológico ocorrido nas últimas décadas, no que diz respeito à resolução e a qualidade de câmaras digitais, bem como o desenvolvimento das plataformas denominadas Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS), possibilitou o uso de tais equipamentos em atividades de Fotogrametria. Tradicionalmente, em trabalhos fotogramétricos, são empregadas câmaras com características fotogramétricas, tal equipamento é construído com maior rigor geométrico se comparado às câmara digitais convencionais. Em se tratando de mapeamento com melhores níveis de precisão, é importante que os parâmetros internos da câmara sejam determinados com precisão, uma vez que a qualidade dos produtos finais gerados está diretamente relacionada à precisão geométrica dos equipamentos utilizados. Tais parâmetros podem ser determinados a partir de métodos de calibração consagrados. No caso de câmaras digitais convencionais é importante verificar a estabilidade dos parâmetros em função do uso do equipamento. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar os dados obtidos por meio de uma câmara digital convencional, transportada por um RPAS, com o intuito de possibilitar o uso em mapeamentos planialtimétricos e geração de MDT. Para tanto, foram realizadas calibrações da câmara e os parâmetros foram então analisados com base em distribuições estatísticas, com a finalidade de se verificar a significância dos mesmos. Em seguida, os conjuntos de parâmetros foram analisados utilizando métodos de análise de similaridade de feixe de raios. Foram feitas ainda, análises de tendência e precisão dos pontos de verificação com relação aos Parâmetros de Orientação Interior (POI) utilizados na fototriangulação. Os resultados das análises de significância dos parâmetros apontaram para a eliminação do parâmetro K3, mas tal parâmetro não foi eliminado devido a sua importância verificada pela magnitude da correção proporcionada pelo mesmo. As análises de similaridades constataram diferenças consideráveis, para os dois limiares considerados, entre os feixes reconstruídos, fato que pôde ser verificado nos experimentos de fototriangulação, que apontaram para influência dos parâmetros, principalmente, na estimativa da componente Z dos pontos de verificação. Por fim, pode-se concluir que a câmara analisada não deve ser considerada como um equipamento estável. Sendo assim, o processo prévio ou periódico de calibração, separadamente da tomada de fotos para o levantamento fotogramétrico, não é justificável. No caso deste equipamento, o ideal é que seja realizado o processo de calibração em serviço.

Technological advances in recent decades with regard to the resolution and quality of off-theshelf cameras, as well as the development of platforms called Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS), allowed the use of such equipment in photogrammetry activities. Traditionally in photogrammetric activities cameras with high geometric accuracy characteristics are used, such equipment is built with the highest geometric accuracy when compared to off-the-shelf camera. In the case of precision mapping, it is important that the internal camera parameters are determined with precision, since the quality of the generated product is directly related to the geometric accuracy of the equipment used, such parameters can be determined from calibration methods. In the case of off-the-shelf cameras it is important that the stability of the parameters as a function of equipment use be verified. Thus, this study aimed to evaluate the data obtained from a off-the-shelf digital camera, carried by a RPAS, in order to enable the use in 3D mapping and generation of MDT. To this end, calibrations of the camera parameters were performed and were then analyzed based on statistical distributions in order to determine the significance of the parameters, then sets of parameters were studied using methods of bundle similarity analysis. Also, analyzes of bias and precision of the check points with respect to the Internal Orientation Parameters (IOP) used in phototriangulation. The results of the analysis of significance of the parameters pointed to the elimination of parameter K3, but this parameter was not eliminated due to its importance verified by the magnitude of the correction provided. The similarity bundle analysis considering two thresholds pointed to differences between the reconstructed bundles, which could be verified in the phototriangulantion experiments, which pointed to influence of the interior orientation parameters mainly on the Z component of the checkpoints. Finally, it can be concluded that the analyzed camera should not be considered as a stable equipment. Therefore, the previous or periodic calibration process separately from the photogrammetric survey is not justified. In the case of this equipment the ideal is to carry out the calibration process in service.
Assessiment of the stability and influence of the calibration parameters of a non-metric digital camera in bundle adjustment
Keywords: Calibração; Câmara digital; RPAS