Artículo patrocinado por Extraco, Misturas, Lógica, Enmacosa e Ingeniería InSitu, dentro del proyecto SITEGI, cofinanciado por el CDTI. (2012).
Article sponsored by Extraco, Misturas, Lógica, Enmacosa and Ingeniería Insitu inside the SITEGI project, cofinanced by the CDTI. (2012)
Autores / Authors : B. Riveiro, H. González-Jorge, M. Varela, D.V. Jauregui
Continúa en: http://carreteras-laser-escaner.blogspot.com/2014/07/validation-of-terrestrial-laser.html
Continued from: http://carreteras-laser-escaner.blogspot.com/2014/07/validation-of-terrestrial-laser.html
School of Civil Engineering and Geosciences, Newcastle University, Newcastle upon Tyne, United Kingdom
Department of Natural Resources and Environmental Engineering, Mining Engineering School, University of Vigo, 36310 Vigo, Spain
Department of Civil Engineering, College of Engineering, New Mexico State University, Las Cruces, NM, USA
Resumen / Abstract
Esta investigación muestra una nueva metodología basada en la aplicación de escaneo láser terrestre y técnicas de Fotogrametría como herramientas auxiliares de métricas para los procedimientos de inspección del puente. Estas metodologías se validan a través de un estudio de caso donde se obtienen la altura mínima y la geometría general de una viga de hormigón pretensado. Los datos obtenidos se comparan con altas mediciones precisas de una estación total. Los resultados muestran un buen acuerdo para la geometría de la viga con altos coeficientes de correlación estadísticos. La mínima altura vertical también muestra un buen acuerdo para todos los sistemas, que aparece bastante bueno debido a las tolerancias métricas requeridas en estos trabajos de inspección.
This research shows a novel methodology based on the application of terrestrial laser scanning and photogrammetry techniques as auxiliary metric tools for bridge inspections procedures. These methodologies are validated throughout a case study where the minimum underclearance and the overall geometry of a prestressed concrete beam are obtained. Data obtained are compared with high accurate measurements provided by a total station.
Results show a good agreement for beam geometry with high statistical correlation coefficients. Minimum vertical underclearance also shows a good agreement for all the systems, which appears good enough due the metric tolerances required in these inspection works.
1. introducción / Introduction
Los países desarrollados han hecho una gran inversión de capital en la red de transporte, con puentes que representa uno de los elementos más caros y vulnerables. Por ejemplo, hay más de 17.000 puentes inventariados en la red de carreteras españolas [1]. El deterioro de estas estructuras se incrementa con la edad, tráfico pesado y condiciones ambientales agresivas, que en última instancia pueden conducir a la reducción de la capacidad de carga, si no recibe un mantenimiento adecuado [2]. Muchos parámetros deben evaluarse periódicamente para determinar la evaluación de la condición de una estructura como grietas, delaminación, infiltración del agua, impacto vehicular, ataque biológico, la corrosión del refuerzo, astillamiento, bloqueó las juntas de dilatación, vandalismo y/o desviación geométrica [5]. Geometría generalmente desempeña un papel clave en la detección de anomalías, como el poblado de apoyo de la puentes modernos de hormigón pretensado o en los puentes de piedra arcos [6,7].
El uso de vigas hormigón pretensados prefabricadas ha demostrado para ser un método económico de construcción del moderno puente. El hormigón pretensado exhibe muchas ventajas frente a hormigón armado, particularmente que se requiere un miembro más pequeño y las grietas de hormigón se reducen al mínimo para un período determinado y la carga. Para puentes de carretera típica, altura vertical es uno de los más importantes parámetros geométricos que deben medirse periódicamente con un alto nivel de exactitud. La distancia mínima es particularmente importante para detectar cambios causados por el establecimiento de apoyo o repavimentación y evitar colisiones vehiculares de estructuras que están expuestas al tráfico. Además, la medida a largo plazo de la geometría de la viga puede proporcionar información sobre los efectos de fluencia y contracción sobre vigas de hormigón pretensados [8,9]. Sin embargo, la adquisición de este valor métrico tradicionalmente se logra por medio de sistemas de medición de contacto con exactitud metrológica pobre y bajo las condiciones de trabajo peligrosas para los inspectores. Modernas tecnologías de topografía son capaces de proporcionar mediciones precisas altas y podrían ser muy útiles para la obtención de los parámetros geométricos requeridos en las inspecciones de la puente. La fotogrametría y láser terrestre [10] son dos técnicas geodésicas que han progresado significativamente en los últimos años y aplicación ha aumentado en campos como la arquitectura [11,12], [13–21] de la ingeniería civil, industria [22,23] y Arqueología [24,25], para nombrar unos pocos. La validación de las tecnologías geodésicas propuestas para la medición de espacio vertical y geometría de la viga de puentes es esencial antes de su adopción con regularidad en los protocolos para la inspección del puente. En consecuencia, este trabajo presenta dos procedimientos para la medición de puente basado en Fotogrametría y láser terrestre. La precisión de estas técnicas es validada mediante comparación con una estación total.
Developed countries have made a large capital investment in the transportation network, with bridges representing one of the most expensive and vulnerable elements. For example, there are more than 17,000 bridges inventoried on the Spanish road network [1]. The deterioration of these structures greatly increases with age, heavy traffic, and aggressive environmental conditions, which can ultimately lead to the reduction of the load carrying capacity whether not properly maintained [2]. Many parameters must be periodically evaluated to determine the condition assessment of a structure including cracking, delamination, water infiltration, vehicular impact, biological attack, corrosion of reinforcement, spalling, blocked expansion joints, vandalism and/or geometrical deviation [3–5]. Geometry usually plays a key role in the detection of anomalies, such as the support settlement of the modern bridges of prestressed concrete or in the stone arch bridges [6,7].
The use of simple-supported precast prestressed concrete beams has proved to be an economical method of modern bridge construction. Prestressed concrete exhibits many advantages versus reinforced concrete, particularly that a smaller member is required and concrete cracks are minimized for a given span and loading. For typical highway bridges, vertical underclearance is one of the most important geometric parameters that must be periodically measured with a high level of accuracy. The minimum clearance is particularly important to detect changes caused by support settlement or repaving and to avoid vehicular collisions of structures that are exposed to traffic.
Furthermore, the long-term measurement of beam geometry can provide information about the effects of creep and shrinkage on prestressed concrete girders [8,9]. However, the acquisition of this metric value is traditionally accomplished by means of contact measurement systems with poor metrological accuracy and under dangerous working conditions for the inspectors.
Modern surveying technologies are capable of providing high accurate measurements and could be very useful for obtaining the geometrical parameters required in bridge inspections. Photogrammetry and terrestrial laser scanning [10] are two geodetic techniques which have significantly progressed in recent years and implementation has increased in fields such as architecture [11,12], civil engineering [13–21], industry [22,23], and archaeology [24,25], to name a few.
The validation of the proposed geodetic technologies for the measurement of vertical clearance and beam geometry of bridges is essential before it is regularly adopted in the protocols for bridge inspection. Accordingly, this paper presents two procedures for bridge measurement based on photogrammetry and terrestrial laser scanning. The accuracy of these techniques is validated via comparison with a total station.
2. Operaciones básicas / Basic operation
El escáner láser 3D y Fotogrametría son técnicas de no-contacto que han evolucionado significativamente en la última década para examinar y documentar estructuras contruidas. Ambas técnicas son capaces de proporcionar nubes compuestas de miles o millones de puntos de medición sobre la superficie de la estructura con precisión milimétrica y con información adicional de la textura. En las siguientes secciones se ofrece una discusión de los principios básicos del funcionamiento de estas tecnologías.
3D laser scanning and close range photogrammetry are non-contact techniques that have significantly evolved in the last decade for surveying and documenting built up structures. Both techniques are capable of providing clouds composed of thousands or millions of points measured over the structure surface with millimeter accuracy and with additional texture information. A discussion of the basic operating principles of these technologies is provided in the following sections.
2.1. Escáner láser terrestre / Terrestrial laser scanning
Los escáneres láser son instrumentos que pueden automaticallycollect las coordenadas espaciales 3D de una gran cantidad de puntos en un período muy corto de tiempo [26,27]. El escáner láser es muy útil cuando la precisión de la medición es significativamente mayor que los cambios previstos en la superficie del objeto. Desafortunadamente, en algunos campos como la ingeniería civil, es difícil encontrar instrumentos con suficiente precisión para medir los cambios sutiles en la geometría de la estructura. La precisión del punto único de la tecnología de escáner láser suele ser entre ±2 y ±50 mm [28] y en algunos casos, puede ser considerada inadecuada para el monitoreo de deformaciones estructurales. Sin embargo, el modelado de la nube de punto puede ser eficaz para evaluar el cambio en la forma de la superficie de una objeto. Gordon y Lichti [29] demostraron que datos de escáner láser terrestre modelado proporcionan una precisión to20 veces superior a la precisión de coordenadas monopunto, demostrando así que se pueden medir deformaciones submilimétrica .Las técnicas más populares de alta precisión disponibles (por ejemplo, tachymetry, estaciones totales, conjuntos metros e inclinómetros) funcionan típicamente usando un número relativamente pequeño de puntos discretos y por lo tanto, incapaces de proporcionar cobertura de área completo. Por otro lado, sistemas de escaneo láser permiten la medición de una gran cantidad de puntos de datos en periodos muy cortos de tiempo y también son capaces de examinar áreas bajo condiciones peligrosas o donde el acceso al sitio es problemático.
Laser scanners are instruments that can automatically collect the 3D spatial coordinates of a large amount of points in a very short period of time [26,27]. Laser scanning is very useful when the measurement precision is significantly higher than the expected changes in the object surface.
Unfortunately, in some fields like civil engineering, it is difficult to find instruments with enough precision for measuring the subtle changes in structure geometry. The single point precision of laser scanner technology is usually between ±2 and ±50 mm [28], and in some cases, may be considered inadequate for monitoring structural deformations.
Nevertheless, the modeling of the whole point cloud can be effective in evaluating the change in shape of an object surface. Gordon and Lichti [29] showed that modeled terrestrial laser scanner data provided a precision up to 20 times higher than single point coordinate precision, thereby proving that submillimetric deformations can be measured.
The most popular high accuracy techniques available (e.g., tachymetry, total stations, joint meters and inclinometers) typically operate using a relatively small number of discrete points and thus, fail to provide full area coverage.
On the other hand, laser scanning systems allow the measurement of a large amount of data points in very short periods of time and also are capable of surveying areas under hazardous conditions or where site access is problematic.
2.2. Fotogrametría / Photogrammetry
La fotogrametría es una técnica de medición remota que permite la reconstrucción 3D de métrica de un objeto de fotografías. Esta reconstrucción analíticamente se obtiene mediante la orientación interior y exterior (incluyendo orientaciones relativas y absolutas).Orientación interior se define como el proceso de reconstrucción de los sistemas de la perspectiva de la cámara cuando las imágenes fueron capturadas. La reconstrucción se basa en la estimación de parámetros interiores que describen la geometría interior de la cámara que consiste en la posición del punto principal, la distancia principal, el sensor dimensiones, tangenciales y radiales distorsiones [30,31]. Parámetros de orientación interior generalmente se calcula por medio de procedimientos de calibración de la cámara. La orientación externa consiste en localizar el centro de la perspectiva de cada paquete de rayos en el sistema de coordenadas global de las posiciones de cámara en el momento de la exposición. Este proceso implica matemáticamente seis parámetros, tres que representan las coordenadas de posición espacial (X, Y, Z) y tres que representan los ángulos de orientación de ejes (x, u, j). Posteriormente, las ecuaciones de la condición de colinealidad requiere que el centro de la perspectiva de cámara (O punto), un punto arbitrario en la imagen 2D (x, y) y la posición espacial global de este punto de la superficie del objeto (X, Y, Z) se encuentran en una línea recta. Por lo tanto, es posible obtener la posición de un punto en la superficie de la object´s por intersección, después de medir las coordenadas correspondiente de la imagen del punto en dos imágenes [32]. Actualmente, el paquete de ajuste es el método de triangulación más común y preciso, que permite el cálculo directo de las relaciones entre las coordenadas de la imagen 2D y 3D objeto coordenadas [33].
Photogrammetry is a remote measurement technique that allows the 3D metric reconstruction of an object from photographs. This reconstruction is analytically achieved by means of the interior and external orientation (including relative and absolute orientations).
Interior orientation is defined as the process of reconstructing the perspective systems of the camera when the images were captured. The reconstruction is based on the estimation of interior parameters that describe interior geometry of the camera which consists of the principal point position, principal distance, sensor dimensions, tangential and radial distortions [30,31]. Interior orientation parameters are usually calculated by means of camera calibration procedures.
The external orientation consists of locating the perspective center of each bundle of rays in the global coordinate system of the camera positions at the moment of exposure. This process mathematically involves six parameters, three representing the spatial position coordinates (X,Y,Z), and three representing the axis orientation angles (x,u,j). Subsequently, the collinearity condition equations requires that the camera perspective center (point O), an arbitrary point in the 2D image (x,y), and the global spatial position of this point on the surface of the object (X,Y,Z) are located on a straight line. Thus, it is possible to obtain the 3D position of a point on the object´s surface by intersection, after measuring the corresponding image coordinates of the point on two images [32]. Currently, bundle adjustment is the most common and precise triangulation method, that allows the direct computation of the relations between 2D image coordinates and 3D object coordinates [33].
3. Descripción del sitio de medición/ Measurement site description
La autopista AP-9 es el modo terrestre más importante de transporte en la región noroeste de la Península Ibérica. Vincula el norte de Galicia con Portugal, donde está vinculado a los portugueses A 3 autopista con destino a Lisboa. Esta autopista tiene actualmente aproximadamente 219 kilómetros de infraestructura de transporte (incluyendo pavimentos, alcantarillas y puentes) en uso entre la norteña ciudad gallega de Ferrol y la frontera gallega con Portugal. Los derechos de uso fueron otorgados a la empresa de AUDASA (España), quien también es el responsable de mantenimiento de carreteras. El paisaje gallego se caracteriza por una topografía muy irregular con muchos ríos de diverso tamaño. La combinación de este rasgo geográfico y la alta difusión de la población han generado una demandfor constante de nuevas estructuras para permitir al público cruzar ríos y otras barreras geográficas. Por consiguiente, se construyeron muchas estructuras importantes y caros por la autopista AP-9 incluyendo 444 viaductos transversales, 65 paso subterráneo puentes y viaductos y 7 túneles. La encuesta presentada en este estudio se realizó en uno de los puentes de paso a desnivel en la autopista AP-9 que atraviesa el lecho de un arroyo, así como una carretera nacional, PO-531 (ver Fig. 1). El puente tiene dos palmos continuos recto con una longitud total de 60 m y está sostenido por pilares de altura completa y un pilar central compuesta de 4 ejes circulares. La superestructura se compone de 14 vigas de doble t pretensados que soportan una losa de fundido en placeconcrete. El palmo de puente que cruza la carretera nacional PO-531 tiene una longitud de aproximadamente 30 m y es la parte de la estructura donde se midió la altura vertical. El estudio se centró en este período particular porque la PO-531 de carretera nacional que une a dos de las ciudades más importantes en el noroeste de la Península Ibérica: Pontevedra y Vilagarcía de Arousa. Además, servicios de un volumen importante de camiones que distribuyen las cargas diarias que llegan al puerto de Vilagarcía
The AP-9 motorway is the most important terrestrial mode of transportation in the Norwest region of the Iberian Peninsula. It ties the north of Galicia with Portugal, where it is linked to the A-3 Portuguese motorway with destination to Lisboa. This motorway currently has approximately 219 km of transportation infrastructure (including pavements, culverts and bridges) in use between the northern Galician city of Ferrol and the Galician border with Portugal. The usage rights were awarded to the AUDASA Company (Spain), who is also the responsible party for road maintenance.
The Galician landscape is characterized by a very irregular topography with many rivers of different size. The combination of this geographic trait and the high dissemination of the population have generated a constant demand for new structures to allow the public to cross rivers and other geographic barriers. Accordingly, many important and high-priced structures were built on the AP-9 motorway including 444 transversal overpasses, 65 underpass bridges and viaducts, and 7 tunnels.
The survey presented in this study was performed on one of the underpass bridges on the AP-9 motorway that crosses a stream bed as well as a national road, the PO-531 (see Fig. 1). The bridge has two straight continuous spans with a total length of 60 m and is supported by full-height abutments and a central pillar composed of 4 circular shafts. The superstructure is composed of 14 prestressed double-tee beams which support a cast-in-place concrete slab.
The bridge span that crosses the PO-531 national road has a length of approximately 30 m, and is the part of the structure where the vertical underclearance was measured.
The study focused on this particular span because the PO-531 national road that joins two of the more important towns in the northwest of the Iberian Peninsula: Pontevedra and Vilagarcía de Arousa. Furthermore, it services a substantial volume of trucks that distribute the daily freights that arrive at the Port of Vilagarcía.
4. Colección de datos y equipos / Equipment and data collection
4.1. Equipamiento / Equipment
4.1.1. Estación Total Leica TCR1102 / Total station Leica TCR1102
Se recogieron datos de la geometría con equipo de topografía tradicional, un total de estación Leica TCR1102 (véase Fig. 2), para validar las mediciones láser de escaneo y Fotogrametría. Especificaciones técnicas de la estación total incluyen una precisión angular (horizontal y vertical) de 2'' y un alcance máximo de medición entre 3500 y 80 m, respectivamente, según si la medición se realiza mediante un prisma o en modo re flector.
La exactitud de medición de distancia, según ISO 17123-4 [34], es de 2 mm 2 ppm en el modo de medición estándar. Un láser rojo con una longitud de onda de 633 nm puede utilizarse en la configuración de medida de fase y exactitud alcanza 3 mm 2 ppm en 30 mm. Estos instrumentos modulan el rayo láser y medir la diferencia de fase entre las señales emitidas y recogidas, que es proporcional a la distancia medida.
Geometric bridge data were collected with traditional surveying equipment, a total station Leica TCR1102 (see Fig. 2), to validate the laser scanning and photogrammetry measurements. Technical specifications of the total station include an angular accuracy (horizontal and vertical) of 2’’ and a maximum range of measurement between 3500 and 80 m, respectively, depending on whether the measurement is performed using a prism or in reflectorless mode. The distance measurement accuracy, according to ISO 17123-4 [34], is 2 mm + 2 ppm in standard measurement mode. A red laser with a 633 nm wavelength may be used in the phase measurement configuration and accuracy reaches 3 mm + 2 ppm at 30 mm. These instruments modulate the laser beam and measure the phase difference between the emitted and collected signals, which is proportional to the measured distance.
4.1.2. Escáner laser terrestre Riegl LMS Z390i / Terrestrial laser scanner Riegl LMS Z390i
Para el período seleccionado de puente de la autopista AP-9, un escáner láser terrestre a largo plazo, modelo de Riegl LMS-Z390i, fue utilizada (véase Fig. 1). El principio de medición de este escáner láser se basa en el principio TOF pulsado por lo que es capaz de medir distancias desde 1.5 hasta 400 m, con una precisión nominal de 6 mm en la gama de 50 m en iluminación normal y condiciones de la reflectividad. El láser emite radiación en la banda de frecuencias del infrarrojo con una longitud de onda de 1550 nm. Los mínimos y máximos de resolución angulares son 0.2_ y 0.002_, respectivamente, y la tasa de adquisición de punto oscila entre 8000 y 11.000 puntos por segundo. La divergencia de la viga es 0.3 mrad, que significa 30 m m por 100 m gama. Este equipo tiene un máximo campo de visión del 80_ en la dirección vertical y 360_ horizontalmente.
To survey the selected span of the AP-9 motorway bridge, a long-range terrestrial laser scanner, Riegl model LMS-Z390i, was used (see Fig. 1). The measurement principle of this laser scanner is based on the pulsed TOF principle so it is able to measure distances ranging from 1.5 to 400 m, with a nominal accuracy of 6 mm at 50 m range in normal illumination and reflectivity conditions. The laser emits radiation in the frequency band of infrared with a wavelength of 1550 nm. The minimum and maximum angular resolutions are 0.2 and 0.002 , respectively, and the point acquisition rate ranges between 8000 and 11,000 points per second. The beam divergence is 0.3 mrad, which signifies 30 mm per 100 m range. This equipment has a maximum field of view of 80 in the vertical direction and 360 horizontally.
 |
| Fig. 1. Bridge and prestressed concrete beam (inside red lines) along with roadway shoulder. Geodetic instruments. (A) Leica TCR 1102 and (B) Riegl LMS Z390i. (For interpretation of the references to colour in this figure legend, the reader is referred to the web version of this article.) |
4.1.3. Cámaras digitales / Digital cameras
Varios sistemas fotogramétricos fueron validados en este estudio. La cámara y el objetivo son los componentes más importantes en un sistema de medición fotogramétricos. Tradicionalmente, modificado para requisitos particulares cámaras métricas fabricadas específicamente para la medición fotogramétricos han utilizado debido a sus configuraciones internas estables pero son caras. Las reflejas (SLR) cámaras están disponibles a un costo menor que puede utilizarse para obtener altos resultados fotogramétricos. Las cuatro cámaras usadas en este trabajo fueron la Canon 5D Mark II, Canon 10d, Canon 450D y Canon 1000D. Una breve descripción de cada cámara se establece a continuación: – Canon EOS 5D Mark II es una cámara digital de gama media de SLR con un 21,1 megapíxeles. Está equipado con un sensor RGB CMOS (complementary metal oxide semiconductor) con un tamaño de 5616 _ 3744 píxeles y un –processor de imagen DIGIC 4. Tamaño del sensor: 36 _ 24 mm. – Canon EOS 10D es también una réflex digital de gama media. Está equipado con un sensor CMOS RGB con una resolución de 6,3 megapíxeles (3072 _ 2048 píxeles) y un procesador de imagen DIGIC de Canon. Tamaño del sensor: 22,7 _ 15 mm. – Canon EOS 450D pertenece a las cámaras SLR de asequible de Canon. Está equipado con un sensor CMOS RGB con un tamaño de 12,2 millones de píxeles y un procesador DIGIC III. Tamaño del sensor: 22,2 _ 14,8 mm. – Canon EOS 1000D cuenta con un sensor CMOS RGB con un tamaño de 10.1 megapíxeles. También pertenece a las cámaras SLR de asequible de Canon. El procesador de imagen es también DIGIC III. Tamaño del sensor: 22,2 _ mm 14,8.Todas las cámaras descritas fueron equipadas con una lente de gran angular Canon EF 20 mm. Lentes gran angular tienen longitudes vecinales por debajo de 35 resultados de mmwhich en un campo de visión más amplio, minimizando la cantidad de adquisición de imágenes. Imágenes fueron tomadas con el enfoque manual en la posición infinita, ISO 100 y el uso de la exposición automática.Todos los sistemas de cámara fueron calibrados por el software de Photomodeler_ según los principios de la fotogrametría convergente usando imágenes expuestas de un patrón de pared plana.Calibración de cámara requiere la adquisición de fotografías, entre 6 y 12, de la rejilla de la calibración, desde puntos de vista que debe asegurarse de intersecciones de ray buena. PhotoModeler software utiliza técnicas y fiducial objetivo marcado para la automatización del proceso de tratamiento de imágenes. La tabla 1 muestra la geometría interna de los sistemas de cámara obtenidos por el proceso de calibración. EQs. (1) y (2) representan las distorsiones radiales y tangenciales, respectivamente.
Several photogrammetric systems were validated in this study. The camera and lens are the most important components in a photogrammetric measurement system. Traditionally, customized metric cameras manufactured specifically for photogrammetric measurements have been used due to their stable internal configurations but are expensive. Single lens reflex (SLR) cameras are now available at a lower cost that can be used to obtain high accurate photogrammetric results. The four cameras used in this work were the Canon 5D Mark II, Canon 10D, Canon 450D and Canon 1000D. A brief description of each camera is provided below:
– Canon EOS 5D Mark II is an SLR mid-range digital camera with a 21.1-megapixel resolution. It is equipped with a RGB CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensor with a size of 5616 3744 pixels, and an image –processor DIGIC 4. Sensor size: 36 24 mm.
– Canon EOS 10D is also an SLR mid-range digital camera. It is equipped with an RGB CMOS sensor with a resolution of 6.3 megapixels (3072 2048 pixels), and an Canon DIGIC image processor. Sensor size: 22.7 15 mm.
– Canon EOS 450D belongs to the budget-friendly SLR cameras of Canon. It is equipped with an RGB CMOS sensor with a 12.2 million pixel size and a DIGIC III processor. Sensor size: 22.2 14.8 mm.
– Canon EOS 1000D has a RGB CMOS sensor with a size of 10.1 megapixel. It also belongs to the budget-friendly SLR cameras of Canon. The image processor is also DIGIC III. Sensor size: 22.2 14.8 mm. All the cameras described above were equipped with a Canon EF 20 mm wide-angle lens. Wide-angle lenses have focal lengths below 35 mmwhich results in a wider field of view, thus minimizing the amount of image acquisition.
Images were taken with the manual focus set at the infinite position, ISO 100, and using automatic exposure.
All camera systems were calibrated by the Photomodeler software according to the principles of convergent photogrammetry using exposed images of a flat wall pattern.
Camera calibration requires the acquisition of photographs, between 6 and 12, of the calibration grid, from points of view that must ensure good ray intersections. Photomodeler software uses image processing techniques and fiducial target marking for the automation of the process. Table 1 shows the internal geometry of the camera systems obtained from the calibration process. Eqs. (1) and (2) depict radial and tangential distortions, respectively.
donde r es el radio de la lente, dr la distorsión radial de la lente, dpx el descentrar Lente distorsión a lo largo de x eje, dpy la distorsión decentering a lo largo del y eje, K1, K2 y K3 son los coeficientes de la distorsión radial de la lenteThecoefficients P1 y P2 de la descentrar Lente distorsión, x e y las distancias de la lente.
where r is the lens radium, dr the radial lens distortion, dpx the decentering lens distortion along x axis, dpy the decentering distortion along the y axis, K1, K2 and K3 are the coefficients of the radial lens distortion, P1 and P2 the coefficients of the decentering lens distortion, x and y the lens distances.
Continued from: http://carreteras-laser-escaner.blogspot.com/2014/07/validation-of-terrestrial-laser.html
For more information or if you prefer this article in pdf-format, contact with us:
Or, send us an e-mail.
No hay comentarios:
Publicar un comentario