بهینه سازی مدل ریاضی فوریه به کمک الگوریتم ژنتیک جهت مدل سازی رفتار خطای هندسی در دوربین های رقومی هوایی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

2 دانشکده مهندسی نقشه برداری- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

3 دانشکده مهندسی نقشه­ برداری- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

4 دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

اهمیت وجایگاه اطلاعات مکان مرجع درکلیه امورعمرانی و تحقیقاتی برکسی پوشیده نیست. ازمیان روش‌های تهیه وتولید اطلاعات مکانی،روش فتوگرامتری بواسطه سرعت،صرفه اقتصادی وازهمه مهم‌تر،عدم نیاز به حضورمستقیم عوامل انسان ی در محل،از جایگاه منحصربه فردی برخوردار می‌باشد. درروش فتوگرامتری،دوربین‌های مستقربرسکوهای هوایی،بعنوانا بزاراصلی تأمین داده‌های ورودی واولین حلقه عملیاتی نقشی کلیدی در میزان موفقیت و دستاوردهای سایرمراحل ایفا می‌کنند. امروزه پیشرفت تکنولوژیک منجر به ارائه دوربین‌های رقومی با کیفیت بسیار بالایی شده است که این دوربین‌ها نویدبخش تهیه اطلاعات مکانی مورد نیازبه روش فتوگرامتری بادقت،سرعت وبهره‌وری بالا می‌باشند. با توجه به ظهور دوربین‌های رقومی جدید وتنوع در ساخت وتکنولوژی بکار رفته در این نوع ازدوربین‌ها ضرورت کالیبراسیون آنها به عنوان یک نیازاولیه شناخته می‌شود. باتوجه به هزینه‌های بالاو مشکلات اجرایی درانجام کالیبراسیون آزمایشگاهی،استفاده ازمعادلات خودکالیبراسیون به عنوان یکی از راه‌حل‌های مفید دراین زمینه شناخته می‌شود. برای این منظور درمقاله حاضر،استفاده ازمعادلات فوریه باترم‌های بهینه حاصل ازالگوریتم ژنتیک پیشنهاد شده وبررویداده‌های شبیه‌سازی شده موردارزیابی ومقایسهب امدل‌های پیشین قرارگرفته است. براساس نتایج حاصل،این مدل قادراست تا اعوجاجات چندگانه رابا حداقل وابستگی مدلسازی نماید. دقت ارائه شده برای مدلسازی اعوجاجات چندگانه در تصاویر شبیه سازی شده دوربین رقومیUltra Camدرمقایسه با سایر پارامترهایا ضافه بهبود دردقت مدلسازی درحدود 30 درصد وباکمترین وابستگی را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimizing the Fourier Mathematical Model using Genetic Algorithms forModeling Geometric Error Behavior in Aerial Digital Cameras Case study:UltraCam Digital Camera

نویسندگان [English]

  • Hadi Babapour 1
  • Mahdi Mokhtarzadeh 2
  • Mohammad Javad Valadanzoj 3
  • Mahdi Modiri 4
چکیده [English]

The importance of spatial-referenceddata in all developmental and research affairs is not overlooked. Among the methods for the preparation and production of spatial data, the photogrammetry method has a unique position due to speed, cost-effectiveness and above all, the lack of need to direct human presence on the site. In photogrammetric method, airborne cameras play a key role in the success and achievements of other stages, as the main means of providing input data and the first operational loop. Today, technological advances have led to the presentation of high quality digital cameras that promise the provision of the required spatial information by photogrammetric method with high accuracy, speed and efficiency. Given the emergence of new digital cameras and the variety of construction and technology used in these types of cameras, the need for their calibration is recognized as a primary requirement. Considering the high costs and executive problems with performing laboratory calibration, the use of self-calibration equations is considered as one of the most useful solutions in this field. For this purpose, in this paper, the use of Fourier equations with optimal terms derived from the genetic algorithm was proposed, and was evaluated and compared with previous models on the simulated data. Based on the results, this model is able to model multiple distortions with minimal dependency. The accuracy presented for modeling multiple distortions in simulated images of the Ultra Cam digital camerashows an about 30% improvement in modeling accuracy with the least dependency,compared with other additional parameters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Photogrammetry
  • Self-calibration
  • Fourier equation
  • genetic algorithm