Monoscopic method for the automatic determination of height of buildings in air photos

Abstract

This paper proposes a monoscopic method for automatic determination ofbuilding’s heights in digital photographs areas, based on radial displacement ofpoints in the plan image and geometry at the time the photo is obtained.Determination of the buildings’ heights can be used to model the surface in urbanareas, urban planning and management, among others. The proposed methodologyemploys a set of steps to detect arranged radially from the system ofphotogrammetric coordinates, which characterizes the lateral edges of buildingspresent in the photo. In a first stage is performed the reduction of the searching areathrough detection of shadows projected by buildings, generating sub-images of theareas around each of the detected shadow. Then, for each sub-image, the edges areautomatically extracted, and tests of consistency are applied for it in order to becharacterized as segments of straight arranged radially. Next, with the lateral edgesselected and the knowledge of the flight height, the buildings’ heights can becalculated. The experimental results obtained with real images showed that theproposed approach is suitable to perform the automatic identification of thebuildings height in digital images.Este trabalho propõe um método monoscópico para a determinação automática daaltura de edifícios em fotografias aéreas digitais, baseada no deslocamento radialdos pontos projetados no plano-imagem e na geometria no momento da obtenção dafotografia. A determinação da altura de edifícios pode ser utilizada para amodelagem da superfície em áreas urbanas, planejamento e gerenciamento urbano,entre outros. A metodologia proposta emprega um conjunto de etapas para adetecção de bordas dispostas radialmente em relação ao sistema de coordenadasfotogramétrico, sendo que estas bordas caracterizam as arestas laterais verticais dosedifícios presentes numa fotografia. Na primeira etapa realiza-se a redução doespaço de busca por meio da detecção das sombras projetadas pelos edifícios,gerando sub-imagens das áreas no entorno de cada sombra detectada. Em seguida,para cada sub-imagem são extraídas automaticamente bordas que passam por testesde consistência de modo que sejam caracterizados como segmentos de retadispostos radialmente. Deste modo, a partir destas arestas, e com o conhecimento daaltura de vôo, são estimadas as alturas dos edifícios. Os resultados alcançados emexperimentos com imagens reais digitalizadas, obtidas com câmaras métricas,mostraram-se promissores para a determinação das alturas de edifícios