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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 土木工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/52448
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor趙鍵哲(Jen-Jer Jaw)
dc.contributor.authorTzu-Liang Chouen
dc.contributor.author周姿良zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-15T16:15:05Z-
dc.date.available2016-08-25
dc.date.copyright2015-08-25
dc.date.issued2015
dc.date.submitted2015-08-18
dc.identifier.citationAdvance Multimedia Co. Ltd., 2015. DCFever.com, URL:
http://www.dcfever.com/cameras/specification.php?id=1555, http://www.dcfever.com/cameras/specification.php?id=710,
http://www.dcfever.com/lens/specification.php?id=344,
http://www.dcfever.com/lens/specification.php?id=218
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dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/52448-
dc.description.abstract近年來非量測型相機為攝影測量實務應用中常用的設備之一,為顧及攝影測量品質,通常以相機率定程序確認像點精化項目及精化量值,並修正物像對應關係。然而相機在獲取影像時,尤其是變焦式相機,可能因拍攝場景率定困難,或當時無自率光束施行條件,無法當場進行率定;另對於無段式變焦鏡,若選擇非預設刻度的像主距,其數值無法事後回復。這些狀況使得相機率定工作難以進行或者獲致不可靠之結果。
本研究綜合上述實務需求及資料處理彈性,使相機在諸多像主距下建構率定結果資料庫,依據觀測資料分析相機參數及像點精化分別與像主距的多項式函數關係,配合考量表頭檔像主距誤差、觀測量品質以及決定各項參數的最適擬合階數,推求符合任何資料型態的相機參數擬合模型及像點精化改正模型,建立當率定工作無法施行、免於施行條件下或像主距無法回復之像點精化有效替代方案,以產生等效或接近等效的像點精化成果。
基於實務考量並透過實驗成果顯示,在任何資料型態下,加入表頭檔像主距誤差及觀測量精度,能增加資料的可信度並提升擬合精度;另外,相同資料型態若採用固定單一的多項式函數,可能使部分擬合成果的偏誤較大,因此逐一針對不同項目及最適擬合階數的自動判定,將可有效減少擬合成果的偏誤。除此之外,本研究亦建構多項式總體精化擬合方法,經實驗顯示其像點精化之成果品質優於經由相機個別參數擬合化算者,展現模式簡化、程序便捷及提供足夠品質之實務應用潛力。
zh_TW
dc.description.abstractNon-metric digital cameras have recently gained their increasing popularity in photogrammetric applications. To achieve quality performance of photogrammetric tasks, the estimation of camera parameters, among others, is of great concern. Camera calibration is designed to determine camera parameters, including interior orientation parameters and distortions, for effectively refining the image point so that object-to-image correspondence under collinearity property can be well justified. There are, however, some situations where camera calibration, especially for zoom-dependent cameras, is hard or impossible to operate, or the focal length employed in the site can not be fully preserved elsewhere, making camera calibration inapplicable or unreliable. Therefore, alternative ways of supplying camera parameters must be considered.
This research employed correction models, instead of actual calibration, to determine the camera parameters by referring to the recorded calibrated data sets of the very same camera on different principal distances. Two types of model have been formed. One features in estimating each kind of camera parameters in a separate fashion, while the other integrates all parameters and forms an effective polynomial function to estimate the overall amount of refinement. It is revealed from the experimental results that both models offer satisfactory estimations for image point refinement, especially when the quality of the calibrated data sets, the uncertainty of the focal distance of the target shown in metadata, and the best fitting order are taken into consideration through least-squares adjustment. Furthermore, the second model where the overall refinement is achieved by a single polynomial function gains better refinement than the first one, suggesting a convenient and sufficient alternative for image point refinement under no actual camera calibration.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-15T16:15:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ntu-104-R02521117-1.pdf: 8255490 bytes, checksum: 93b956225a96119cac284a4d11de6d1e (MD5)
Previous issue date: 2015
en
dc.description.tableofcontents口試委員會審定書 #
誌謝 i
摘要 ii
ABSTRACT iii
目錄 iv
圖目錄 ix
表目錄 x
第一章、 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 研究方法與流程 3
1.4 論文架構 4
第二章、 相機參數獲取方法 5
2.1 傳統相機參數估計(一般相機率定方法) 5
2.1.1 實驗室率定法(Laboratory Calibration Method) 5
2.1.2 星體率定法(Stellar Calibration Method) 5
2.1.3 實地率定場法(Field Calibration Method) 6
2.1.4 自率光束法(Bundle block adjustment with Self-Calibration) 6
2.1.5 現有率定軟體 6
2.2 變通式相機參數估計 8
第三章、 相機參數與總體精化之多項式擬合方法 11
3.1 資料庫建置 12
3.2 相機參數之物理特性 12
3.2.1 像主距與表頭檔像主距 12
3.2.2 像主距與像主點 12
3.2.3 像主距與輻射畸變差 13
3.2.4 像主距與離心畸變差 14
3.2.5 像主距、像點位置與像點精化 15
3.3 數學函式 15
3.3.1 共線式 15
3.3.2 像點精化函式 15
3.3.3 相機參數之多項式係數函式 16
3.3.4 總體精化之多項式係數函式 17
3.4 平差模式 18
3.4.1 函數模型 18
3.4.1.1 間接觀測最小二乘平差法 19
3.4.1.2 廣義最小二乘平差法 19
3.4.2 隨機模式 19
3.5 粗差偵測 20
3.5.1 選擇權迭代法 20
3.5.2 以Robust原理導出的選擇權迭代法 21
3.5.3 可靠度分析 21
3.5.3.1 內可靠度 21
3.5.3.2 外可靠度 22
3.5.3.3 多餘觀測分量 22
3.6 決定最適擬合階數 23
3.6.1 最小差值比較法 23
3.6.2 SSE-check 23
3.6.3 區間判定法 24
3.7 成果驗證 24
第四章、 實驗及成果分析 25
4.1 實驗目的 25
4.2 實驗配置 25
4.2.1 相機及鏡頭規格 25
4.2.2 實驗率定場介紹 27
4.2.2.1 率定場A 28
4.2.2.2 率定場B 28
4.2.3 實驗軟體 29
4.2.3.1 Photomodeler 率定軟體 29
4.2.3.2 iWitnessPro 率定軟體 29
4.3 實驗資料 30
4.3.1 資料一: 30
4.3.2 資料二: 30
4.3.3 資料三: 31
4.4 實驗變因簡易測試 32
4.4.1 平差模式 32
4.4.2 權重模式 33
4.4.3 粗差偵測 35
4.5 實驗流程 36
4.6 實驗一:使用資料一-Photomodeler率定參數組 37
4.6.1 間接觀測平差模式 37
4.6.1.1 相機參數擬合成果 37
4.6.1.2 總體精化擬合成果 39
4.6.2 廣義平差模式 40
4.6.2.1 相機參數擬合成果 41
4.6.2.2 總體精化擬合成果 43
4.6.3 最適擬合階數之驗證比較 44
4.6.3.1 最小差值比較 45
4.6.3.2 SSE-check 45
4.6.4 兩種使用最適階數擬合化算為像點精化之成果比較 46
4.6.5 最適階數擬合化算為像點精化之檢核成果比較 47
4.7 實驗二:使用資料二率定參數組 48
4.7.1 間接觀測平差模式 48
4.7.1.1 相機參數擬合 48
4.7.1.2 總體精化擬合 50
4.7.2 廣義平差模式 52
4.7.2.1 相機參數擬合成果 53
4.7.2.2 總體精化擬合 55
4.7.3 最適擬合階數之驗證比較 56
4.7.3.1 最小差值比較 56
4.7.3.2 SSE-check 57
4.7.4 兩種使用最適階數擬合化算為像點精化之成果比較 58
4.6.6 最適階數擬合化算為像點精化之檢核成果比較 59
4.8 實驗三:使用資料三-iWitnessPro率定參數組 60
4.8.1 間接觀測平差模式 60
4.8.1.1 相機參數擬合 60
4.8.1.2 總體精化擬合 64
4.8.2 廣義平差模式 67
4.8.2.1 相機參數擬合 67
4.8.2.2 總體精化擬合 71
4.8.3 最適擬合階數之驗證比較 74
4.8.3.1 最小差值比較 74
4.8.3.2 SSE-check 76
4.8.4 兩種使用最適階數擬合化算為像點精化之成果比較 78
4.6.7 最適階數擬合化算為像點精化之檢核成果比較 79
4.9 成果分析 81
4.9.1 實驗一: 81
4.9.2 實驗二: 82
4.9.3 實驗三: 83
第五章、 結論與建議 84
5.1 結論 84
5.2 建議 85
參考文獻 87
附錄 90
附錄一:像點精化之參考向量圖 90
附錄二:實驗一之相關成果 91
附錄三:實驗二之相關成果 92
附錄四:實驗三之相關成果 93
dc.language.isozh-TW
dc.subject變焦式相機zh_TW
dc.subject相機參數zh_TW
dc.subject像點精化zh_TW
dc.subject擬合模型zh_TW
dc.subject多項式zh_TW
dc.subjectZoom-dependent cameraen
dc.subjectCamera parametersen
dc.subjectImage point refinementen
dc.subjectFitting modelen
dc.subjectPolynomial functionen
dc.title變通式相機參數及像點精化估計zh_TW
dc.titleAlternative Estimation of Camera Parameters and Image Point Refinementen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear103-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee邱式鴻,饒見有
dc.subject.keyword變焦式相機,相機參數,像點精化,擬合模型,多項式,zh_TW
dc.subject.keywordZoom-dependent camera,Camera parameters,Image point refinement,Fitting model,Polynomial function,en
dc.relation.page94
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2015-08-18
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept土木工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:土木工程學系

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