Automatyzacja procesu przetwarzania danych obrazowych

Niniejszy artykuł omawia aktualne możliwości automatyzacji procesu przetwarzania danych obrazowych na przykładzie wykorzystania programu PhotoScan firmy Agisoft. Obecnie dla tworzenia produktów fotogrametrycznych wykorzystuje się dane obrazowe pozyskiwane różnymi systemami rejestracji (kamery pomiarowe, niemetryczne) umieszczonymi na samolotach, satelitach czy coraz częściej na systemach UAV. Wykonuje się wielokrotne rejestracje obiektu (obszaru terenu) w celu wyeliminowania zjawiska martwych pół oraz dla podniesienia finalnej dokładności opracowania fotogrametrycznego - w efekcie tworzone są duże zespoły zdjęć. Geometria tak powstałych zespołów (bloków) zdjęć znacznie odbiega od standardowej konfiguracji zdjęć. Dla szybkiego odtworzenia orientacji zewnętrzne zdjęć w takim bloku wykorzystuje się obecnie automatyczne algorytmy dopasowania obrazów. Mogą one tworzyć model bloku w układzie lokalnym lub zewnętrznym układzie odniesienia wykorzystując dodatkowe dane w postaci pomierzonych środków rzutów oraz punktów osnowy terenowej (fotopunkty). W przypadku opracowania zdjęć niemetrycznych na tym etapie możliwym jest przeprowadzenie procesu samokalibracji. Algorytm dopasowania obrazów jest również wykorzystany w kolejnym kroku do generowania gęstej chmury punktów rekonstruującej kształt przestrzenny obiektu (obszaru). W kolejnych krokach przetwarzania mogą powstać standardowe produkty fotogrametryczne w postaci ortomozaiki, NMT lub NMPT oraz fotorealistycznego modelu bryły obiektu (terenu). szystkie wymienione kroki przetwarzania są realizowane w jednym programie, a nie jak to jest w standardowych oprogramowaniach komercyjnych w wielu modułach programowych. Dla określonego zestawu rejestracyjnego cały proces przetwarzania zdjęć na georeferencyjne produkty finalne może odbywać się w pełni automatycznie (wsadowo) poprzez sekwencyjne realizację ustalonych kroków przetwarzania przy wcześniej ustalonych parametrach sterujących. W artykule prezentowane będą praktyczne rezultaty zastosowania analizowanego programu dla całkowicie automatycznego generowania ortomozaiki zarówno z bloku standardowych zdjęć metrycznych wykonanych kamerą Vexcel jak również bloku zdjęć niemetrycznych pozyskanych systemem UAV.

This article discusses the current capabilities of automate processing of the image data on the example of using PhotoScan software by Agisoft. At present, image data obtained by various registration systems (metric and non-metric cameras) placed on airplanes, satellites, or more often on UAVs is used to create photogrammetric products. Multiple registrations of object or land area (large groups of photos are captured) are usually performed in order to eliminate obscured area as well as to raise the final accuracy of the photogrammetric product. Because of such a situation the geometry of the resulting image blocks is far from the typical configuration of images. For fast images georeferencing automatic image matching algorithms are currently applied. They can create a model of a block in the local coordinate system or using initial exterior orientation and measured control points can provide image georeference in an external reference frame. In the case of non-metric image application, it is also possible to carry out self-calibration process at this stage. Image matching algorithm is also used in generation of dense point clouds reconstructing spatial shape of the object (area). In subsequent processing steps it is possible to obtain typical photogrammetric products such as orthomosaic, DSM or DTM and a photorealistic solid model of an object. All aforementioned processing steps are implemented in a single program in contrary to standard commercial software dividing all steps into dedicated modules. Image processing leading to final georeferenced products can be fully automated including sequential implementation of the processing steps at predetermined control parameters. The paper presents the practical results of the application fully automatic generation of othomosaic for both images obtained by a metric Vexell camera and a block of images acquired by a non-metric UAV system.