Utilização de imagens omnidirecionais georreferenciadas como controle de campo para orientação de imagens orbitais

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

The increasing of the usage of satellite images in the maps and orthoimages production makes the elimination of residuals systematic errors, generated by inaccuracy in the direct determination of the platform motion, fundamental to achieving the necessary precision. These errors can be corrected through control points, but the survey of control points has great cost in the final product, which is related to time and number of professionals required for that activity. The use of an image with an aerial view of the control point, with the precise location of this point, would allow the automatic determination of correspondence between that aerial view and the orbital image, determining the control point position in the orbital image. The aerial view image may be acquired using a catadioptric camera with a conical mirror directed to the ground, and the camera optical axis pointed to this mirror. The georeferencing of catadioptric image may be performed in motion and quickly through the use of a GNSS receiver integrated with inertial measurement unit. This project aims to develop a system for collecting and processing georeferenced catadioptric omnidirectional images as ground control for satellite images orientation. Hardware and software elements have been developed for geometric and radiometric processing of the collected images. Those elements were used to produce scenes with aerial view whose central point has known coordinates and can be located in the orbital images by area based image matching methods. The experiments with ALOSPRISM images showed that correct matches to a sufficient number of points were obtained, allowing geometric image correction

Com o aumento da utilização de imagens orbitais para a produção de cartas e ortoimagens, a eliminação de erros sistemáticos residuais causados pela imprecisão na determinação direta do movimento da plataforma é fundamental para atingir a precisão necessária. Esses erros podem ser corrigidos por meio de pontos de controle, mas o levantamento desses pontos representa parcela importante do tempo e custo para a geração do produto final, sendo esse custo relacionado tanto ao tempo gasto para o levantamento, como também à quantidade de profissionais e equipamentos requeridos para essa atividade. A hipótese deste trabalho é que a utilização de uma imagem de vista aérea do ponto de controle, juntamente com a posição precisa desse ponto, permitiria a determinação automática de correspondência entre essa vista aérea e a imagem orbital, determinando-se a posição do ponto de controle na imagem orbital. A imagem de vista aérea pode ser adquirida através de uma câmara catadióptrica com um espelho cônico direcionado para o solo e o eixo óptico da câmara apontado para esse espelho. O georreferenciamento da imagem catadióptrica pode ser realizado de forma rápida e em movimento com a utilização de um receptor GNSS integrado a uma unidade de medição inercial. Para validar esta hipótese desenvolveu-se neste projeto um sistema para coleta e processamento de imagens omnidirecionais catadióptricas georreferenciadas como controle de campo para a orientação de imagens orbitais. Foram desenvolvidos os elementos de hardware e software para o processamento geométrico e radiométrico das imagens coletadas, utilizados na produção de cenas com vista aérea...