MEASURING PHOTOGRAMMETRIC CONTROL TARGETS IN LOW CONTRAST IMAGES

This paper presents an experimental assessment of photogrammetric targets and subpixel location techniques to be used with low contrast images such as images acquired by hyperspectral frame cameras. Eight different target patterns of varying shape, background, and size were tested. The aim was to identify an optimum distinctive pattern to serve as control point in aerial surveys of small areas using hyperspectral cameras when natural points are difficult to find in suitable areas. Three automatic techniques to identify the target point of interest were compared, which were weighted centroid, template matching, and line intersection. For assessment, hyperspectral images of the set of targets were collected in an outdoor 3D terrestrial calibration field. RGB images were also acquired for reference and comparison. Experiments were conducted to assess the accuracy at the sub-pixel level. Bundle adjustment with several images was used, and vertical and horizontal distances were directly measured in the field for verification. An experiment with aerial flight was also performed to validate the chosen target. The analysis of residuals and discrepancies indicated that a circular target is best suited as the ground control in aerial surveys, considering the condition in which the target appears with few pixels in the image

A LIGHTWEIGHT UAV-BASED LASER SCANNING SYSTEM FOR FOREST APPLICATION

Lightweight Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have become a cost effective alternative for studies which use aerial Remote Sensing with high temporal frequency requirements for small areas. Laser scanner devices are widely used for rapid tridimensional data acquisition, mainly as a complementary data source to photogrammetric surveying. Recent studies using laser scanner systems onboard UAVs for forestry inventory and mapping applications have presented encouraging results. This work describes the development and accuracy assessment of a low cost mapping platform composed by an Ibeo Lux scanner, a GNSS (Global Navigation Satellite System) antenna, an Inertial Navigation System Novatel Span-IGM-S1, integrating a GNSS receiver and an IMU (Inertial Measurement Unit), a Raspberry PI portable computer and an octopter UAV. The system was assessed in aerial mode using an UAV octopter developed by SensorMap Company. The resulting point density in a plot with trees concentration was also evaluated. The point density of this device is lower than conventional Airborne Laser Systems but the results showed that altimetric accuracy with this system is around 30 cm, which is acceptable for forest applications. The main advantages of this system are their low weight and low cost, which make it attractive for several applications

A AULA INAUGURAL DO CURSO DE GEOMETRIA APLICADA ÀS ARTES NO CONSERVATÓRIO IMPERIAL DE ARTES E OFÍCIOS

Nesta comunicação, apresenta-se a tradução do texto integral da aula inaugural do Coronel Aimé Laussedat (1819-1907), professor suplente no Conservatoire Impérial des Arts et Métiers (antigo nome do CNAM), comentado pelo autor na versão original, publicado pela Associação Francesa de Topografia (revista XYZ vol. 133 4° trimestre 2012, pag. 57-64), traduzido por Laurent Polidori e Antonio M. G. Tommaselli

REGISTRO SEMIAUTOMÁTICO ENTRE IMAGENS INFRAVERMELHAS E RGB COLETADAS POR UM PAR DE CÂMARAS DIGITAIS

A utilização de imagens adquiridas por sensores CCDs de médio formato, em plataformas aéreas, é uma alternativa para  a redução de custos de projetos de aerolevantamento. Porém, a utilização de sensores que captem somente a banda do visível (RGB) restringe algumas aplicações, tornando-se relevante integrar um sensor adicional que capte o infravermelho próximo (IR). No mercado há várias soluções para a aquisição simultânea de várias bandas espectrais. Uma alternativa que possibilita uma redução nos custos de integração é coletar as bandas RGB com uma câmara e a infravermelha com uma segunda câmara. É necessário, entãoregistrar as imagens, o que implica em determinar um conjunto de pontos ou feições correspondentes, calcular uma função de mapeamento polinomial e reamostrar uma das imagens. Um dos problemas mais críticos é a determinação de  correspondência entre as imagens, devido às diferenças  radiométricas entre as imagens. Neste trabalho são utilizadas técnicas de detecção de pontos de interesse e é proposta umafunção de correspondência usando as diferenças nas magnitudes e direções dos gradientes de intensidade entre as imagens RGB e IR. Foram realizados vários experimentos com a técnica proposta, indicando que é possível utilizar esta técnica obtendo-se erros residuais inferiores a 1,5 pixel

DETECÇÃO E AFINAMENTO DE BORDAS EM DIREÇÕES PREVIAMENTE CONHECIDAS

This work presents a study on the generation of digital masks aiming at edge detection with previously known directions. This solution is important when edge direction is available either from a direction histogram or from a prediction based on camera and object models. A modification in the non-maximum suppression method of thinning is also presented enabling the comparison of local maxima for any edge directions. Results with a synthetic image and with crops of a CBERS satellite images are presented showing an example with its application in road detection, provided that directions are previously known.Este trabalho apresenta um método para a construção de filtros para detecção de bordas que apresentam uma maior resposta em direções previamente estabelecidas. Esta solução é importante quando se deseja extrair linhas cuja direção é previamente conhecida, tanto a partir de um histograma de direções predominantes, quanto pela predição com base nos modelos de câmara e do objeto. Apresenta-se também uma modificação no método de afinamento por supressão não–máxima, permitindo o tratamento de bordas com qualquer direção. Por fim, são apresentados alguns resultados com uma imagem sintética e com recortes de imagens orbitais CBERS, mostrando exemplos de aplicação dos filtros propostos para detectar bordas de rodovias, cujas direções são conhecidas

UM MÉTODO PARA A CONEXÃO E APROXIMAÇÃO POLIGONAL DE ELEMENTOS DE BORDAS EM IMAGENS DIGITAIS

Este trabalho apresenta um método para a conexão de pixels de borda, com o objetivo de segmentar as retas definidas pelas descontinuidades nos tons de cinza em imagens digitais. Este método é baseado na técnica de Varredura e Rotulação, em relação à qual foram propostos vários passos adicionais para a efetiva extração de feições retas. O método também possui uma alternativa baseada no processo de perseguição de contorno. Todas as modificações foram desenvolvidas após estudos sobre imagens aéreas reais, sendo apresentados resultados obtidos com dados sintéticos e dados reais. A method for edge pixel connection and straight-line segmentation in digital images Abstract In this paper a method for edge pixel connection is presented, aiming at the segmentation of the straight-lines defined by gray level discontinuities in digital images. This proposed method is based on the Scan and Label technique, with was improved with several additional steps aiming at effective straight line extraction. An alternative based on the edge following technique was also implemented. All the improvements were developed after extensive experiments with real aerial images. Some results obtained with synthetic and real data are presented

LIMIARIZAÇÃO AUTOMÁTICA DE IMAGENS DIGITAIS

Este trabalho aborda o problema de limiarização automática de imagens digitais. São discutidos dois métodos denominados globais, nos quais um único valor de limiar é definido para toda a imagem. Após vários testes definiu-se uma estratégia que limita o cálculo do limiar a uma pequena janela local e a aplicação deste limiar é feita em uma janela ainda menor (no centro da primeira janela). No cálculo do limiar local podem ser usados os critérios propostos para quaisquer dos métodos globais. Foram implementados os métodos globais, a estratégia local e realizados experimentos com imagens padrão e com imagens aéreas reais. Os resultados obtidos são apresentados, bem como algumas conclusões e recomendações

Um modelo alternativo à equaçao de colinearidade utilizando feições retas

Orientador: Joao Bosco LugnaniDissertaçao (mestrado) -Universidade Federal do Paraná. Curso de Pós-Graduaçao em Ciencias GeodésicasResumo: O objetivo deste trabalho é propor um modelo matemático que estabeleça uma relação funcional entre feições Retas no espaço objeto e espaço imagem, prescindindo da correspondência ponto a ponto. Este modelo matemático baseia-se na equivalência entre parêmetros do plano determinado pela feição-imagem e pelo C.P., no espaço imagem, e parâmetros do plano determinado pela feição e pelo C.P. no espaço objeto. E apresentado o desenvolvimento da metodologia visando a aplicação do modelo nos problemas de Resseção Espacial e Formação Analítica de Modelos. Os resultados práticos obtidos, usando dados simulados, são apresentados e discutidos, mostrando que o modelo dos "planos equivalentes" funciona plenamente.Abstract:The aim of this theele Is to suggest a mathematical model in order to establish a funtional relationship between straight features in object and image space, without necessity of point to point correspondence. This mathematical model Is based on the equivalence between definition parameters from the planes determined by each straight feature - either In the Image and in the object space - and the Perspective Center (P.C.). It is presented the development of the methodology aiming the application of this mathematical model to the resection and analytical stereomode 1 formation problems. The obtained practical results, using simulate data, are presented and discussed, showing that the "equivalent planes mathematical model" works succesfully

A STUDY ON THE EFFECTS OF VIEWING ANGLE VARIATION IN SUGARCANE RADIOMETRIC MEASURES

Remote Sensing techniques, such as field spectroscopy provide information with a large level of detail about spectral characteristics of plants enabling the monitoring of crops. The aim of this study is to analyze the influence of viewing angle in estimating the Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) for the case of sugarcane. The study on the variation of the spectral reflectance profile can help the improvement of algorithms for correction of BRDF in remote sensing images. Therefore, spectral measurements acquired on nadir and different off-nadir view angle directions were considered in the experiments. Change both anisotropy factor and anisotropy index was determined in order to evaluate the BRDF variability in the spectral data of sugarcane. BRDF correction was applied using the Walthall model, thus reducing the BRDF effects. From the results obtained in the experiments, the spectral signatures showed a similar spectral pattern varying mainly in intensity. The anisotropy factor which showed a similar pattern in all wavelengths. The visual analysis of the spectral reflectance profile of sugarcane showed variation mainly in intensity at different angles. The use of Walthall model reduced the BRDF effects and brought the spectral reflectance profiles acquired on different viewing geometry close to nadir viewing. Therefore, BRDF effects on remote sensing data of vegetation cover can be minimized by applying this model. This conclusion contributes to developing suitable algorithms to produce radiometrically calibrated mosaics with remote sensing images taken by aerial platforms