Generació automàtica i precisa de núvols de punts a partir de seqüències d'imatge preses amb RPAS

Abstract

En el present projecte es realitza un estudi sobre el benefici que pot aportar ,afegir imatges del Pla Nacional d’Ortofotografia aèria, on es coneixen les seves orientacions, dins del procés d’orientació d’imatges adquirides amb un RPAS o dron. L’orientació d’imatges és un pas clau dins del procés de generació de núvols de punts, ortofotos i models digital d’elevació del terreny. Un dels aspectes que s’estudia dins d’aquest treball, és la possibilitat de que gràcies a fer un ajust conjunt amb imatges ja orientades, pot permetre la reducció de punts de control. En aquest projecte es du a terme tot el procés fotogramètric dels diversos conjunts de dades, mostrant el procés necessari per a una possible reproducció posterior. També s’analitzaran l’impacte dels resultats mitjançant gràfiques comparatives. Per fer aquest estudi s’han efectuat els processos fotogramètrics d’imatges obtingudes per a la realització d’ortofotos. En el procés d’orientació s’ha assignat més pes a les imatges processades que a les noves, fent que els punts homòlegs generats entre els dos conjunts actuïn de punts de control (GCP). La metodologia proposada s’ha avaluat utilitzant com a zona d’estudi una part del municipi de l’Alcúdia, Mallorca. S’ha escollit aquest espai per la redundància i diversitat d’imatges que es disposa. Per el conjunt de dades processades, es demostra que les imatges que s’han processat conjuntament tenen una precisió fins a un 83% superior amb 0 GCP en el cas de les imatges preses amb RPAS el qual disposava d’un GNSS de baixa qualitat i precisió. Es pot concloure que amb la metodologia proposada es pot millorar significativament les orientacions inicials de les imatges preses amb RPAS que inclogui un GNSS de baix cost (1 freqüència i processat en codi). Aquest procés beneficia a aixecaments als quals l’adquisició de punts de suport sigui complicada o perillosa, a la vegada que garanteix una coherència geomètrica entre les ortofotos ja existents i les noves.

This work analyses the benefit of adding images from PNOA (Plan Nacional de Ortofotografía Arérea) with known orientation during the orientation process of images acquired by RPAS or drone. The orientation is a crucial step for the generation of orthophotos and digital elevation models. One of the aspects that are studied in this work is the possibility that thanks to a joint adjustment with images already oriented, it can allow the reduction of control points. In the present paper embraces the whole photogrammetric process of different datasets, showing the necessary process in other to replicate it afterwards. Also, the impact of the results will be analysed using comparative graphics. The proposed methodology has been evaluated using an area of Alcúdia municipality in Mallorca, like a study area. This space has been chosen for the redundancy and diversity of images available. For the realization of this study, images used to prepare the orthophotos of PNOA10 and PNOA25 have been used, and images acquired with RPAS. During the orientation process more weight was given to the already processed images rather than the new ones, in a way that the tie points generated between the two sets are used as GCP (Ground Control Points). This paper shows that the images acquired by RPAS which has a GNSS of low quality and accuracy, processed together with orientated datasets have an improved precision up to 83% than the images processed alone in absence of GCP. It can be concluded that using this system, the initial orientation of the images taken by RPAS with a low quality GNSS (Global Navigation Satellite System) (L1 frequency and code processing) can be highly improved. This process can be useful for surveys whose acquisition of GCP is of difficult or dangerous access. At the same time it guarantees geometrical coherence between the processed images and the new ones.