Laporan Fotogrametri Digital

MODUL 1 FOTOGRAMETRI DIGITAL 2013/2014

KOREKSI FOCAL LENGTH SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN PHOTO MODELER 6.22

Dosen Pengampu

: Hepi Hapsari Handayani,S.T. M.Sc.

JISBY RARA D

3511100007

FINNA SUDJIANTO

3511100010

ZULFIKAR ADLAN NADZIR

3511100027

BELLY PROFILYANTI

3511100030

JURUSAN TEKNIK GEOMATIKA FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013

PRAKTIKUM 1 FOTOGRAMETRI DIGITAL

Penentuan Interior Orientation Parameter Secara Otomatis Dengan Photo Modeler Scanner 6.22

Oleh : Jisby Rara D. 3511100006 Finna Sudjianto 3511100010 Zulfikar Adlan N. 3511100027 Belly Profilyanti 3511100030 Fotogrametri Digital B

JURUSAN TEKNIK GEOMATIKA FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL KATA PENGANTAR

Puji syukur kami aturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat-Nya, laporan praktikum Fotogrametri Digital ini dapat kami rampungkan dengan judul “Koreksi Focal Length Secara Otomatis Menggunakan PhotoModeler Scanner 6.22.” Laporan praktikum Fotogrametri ini kami rampungkan untuk mengetahui nilai-nilai parameter orientasi dalam atau biasa disebut Internal Orientation Parameters (IOP) melalui proses Camera Calibration dan untuk memenuhi tugas mata kuliah Fotogrametri Digital semester 5 tahun ajaran 2013/2014. Dalam penyelesaian laporan ini, kami mendapatkan bantuan dari pihak-pihak yang membantu kegiatan praktikum Fotogrametri Digital ini serta dalam penyelesaian laporan praktikum. Oleh karena itu, kami mengucapkan banyak terimakasih kepada: 1. Ibu Hepi Hapsari Handayani, ST, M.Sc selaku dosen pengampu dan dosen praktikum Fotogrametri Digital 2. Ibu Meiriska Yusfania, ST, MT selaku dosen praktikum Fotogrametri Digital 3. Pihak-pihak yang membantu kegiatan praktikum Fotogrametri Digital dan penyelesaian laporan praktikum Fotogrametri Digital ini. Demikian laporan ini kami rampungkan. Mohon maaf apabila terdapat kesalahan dalam penyelesaian laporan ini. Kami menerima kritik dan saran untuk penyempurnaan laporan praktikum Fotogrametri Digital kedepannya.

17 November 2013 Tim Peyusun

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL “KOREKSI OTOMATIS FOCAL LENGTH SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN PHOTO MODELER 6.22

I

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ……………………………………………………………………………………………………………………

I

DAFTAR ISI ……………………………………………………………………………………………………………………………….

II

DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………………………………………………………………….

III

BAB I

PENDAHULUAN …………………………………………………………………………………………………………..

1

1.1. Latar Belakang …………………………………………………………………………………………………………….

1

1.2. Tujuan …………………………………………………………………………………………………………………………

1

1.3. Manfaat ………………………………………………………………………………………………………………………

1

BAB II DASAR TEORI ……………………………………………………………………………………………………………….

2

2.1. Interior Orientation Parameter ……………………………………………………………………………………

2

2.2. Digital Camera …………………………………………………………………………………………………………….

2

2.3. Kalibrasi Kamera …………………………………………………………………………………………………………

3

2.4. Photo Modeler Scanner ……………………………………………………………………………………………..

4

BAB III METODOLOGI …………………………………………………………………………………………………………….

6

3.1. Waktu dan Lokasi ………………………………………………………………………………………………………

6

3.2. Diagram Alir ………………………………………………………………………………………………………………

6

3.3. Langkah Pelaksanaan …………………………………………………………………………………………………

7

BAB IV HASIL DAN ANALISA …………………………………………………………………………………………………..

10

4.1. Hasil ………………………………………………………………………………………………………………………….

10

4.2. Analisa ………………………………………………………………………………………………………………………

19

BAB V KESIMPULAN ……………………………………………………………………………………………………………..

36

DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………………………………………………………………….

IV


II

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.

Kamera Digital low-end ……………………………………………………………………………………………

2

Gambar 2.

Kamera Digital midrange …………………………………………………………………………………………

3

Gambar 3.

Kamera Digital high-end ………………………………………………………………………………………….

3

Gambar 4.

Beberapa jenis frame kalibrasi ………………………………………………………………………………..

4

Gambar 5.

Diagram Alir Pelaksanaan Praktikum ……………………………………………………….....

6

Gambar 6.

Aplikasi Photo Modeler Scanner ………………………………………………………………….

7

Gambar 7.

Tampilan awal Photo Modeler Scanner ……………………………………………………….

8

Gambar 8.

Kotak Dialog untuk Pemilihan Foto Camera Calibration Project …………………..

8

Gambar 9.

Proses Excute Callibration ……………………………………………………………………………

9

Gambar 10.

Proses Kalibrasi Berjalan ……………………………………………………………………………..

9

Gambar 11.

Hasil Kalibrasi ……………………………………………………………………………………………...

9

Gambar 12.

Posisi Kamera ………………………………………………………………………………………………

10

Gambar 13.

Pengambilan Foto Pertama …………………………………………………………………………

11

Gambar 14.

Pengambilan Foto Kedua …………………………………………………………………………….

12

Gambar 15.

Tampilan Error pada Pengambilan Foto Pertama ………………………………………..

13

Gambar 16.

Proses Kalibrasi Kamera pada Pengambilan Foto Pertama ………………………….

13

Gambar 17.

Hasil Kalibrasi Kamera dengan 8 Foto (Foto Pertama) …………………………………

14

Gambar 18.

Hasil Kalibrasi Kamera dengan 12 Foto (Foto Pertama) ………………………………

15

Gambar 19.

Tampilan Error pada Pengambilan Foto Kedua …………………………………………..

16

Gambar 20.

Proses Kalibrasi Kamera pada Pengambilan Foto Kedua ……………………………..

16

Gambar 21.

Hasil Kalibrasi Kamera dengan 8 Foto (Foto Kedua) …………………………………….

17

Gambar 22.

Hasil Kalibrasi Kamera dengan 12 Foto (Foto Kedua) …………………………………..

18

Gambar 23.

Camera Viewer ……………………………………………………………………………………………

19


III

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL DAFTAR PUSTAKA

Ligterink,G.H . 1987 . Dasar Fotogrametri Interpretasi Foto Udara . Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia http://www.photomodeler.com/products/scanner/default.html


IV

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kalibrasi kemera meruapakan proses yang sangat penting dalam pengukuran fotogrametrik dan pada umumnya kamera fotogrametri yang digunakan untuk pemotretan udara lensanya tidak sempurna, sehingga proses perekaman foto memiliki kesalahan sebagai akibat dari ketidaksempunaan lensa sehingga hasil yang diperoleh masih memiliki faktor kesalahan kamera. Oleh karena itu perlu untuk melakukan kalibrasi kamera dengan mencari parameter-parameter orientasi dalam atau interior orientation parameter (IOP) dari kamera tersebut agar hasil akhir yang diperoleh bebas dari faktor kesalahan kamera dan memberikan ketelitian yang baik.

1.2 Tujuan Adapun tujuan praktikum kalibrasi kamera ini adalah memahami proses kalibrasi kamera termasuk mengetahui nilai-nilai parameter orientasi dalam atau Interior Orientation Parameter (IOP) yaitu : 1. Focal Length 2. Principal Point X (Xp) 3.

Principal Point Y (Yp)

4. Format Width (Fw) 5. Format Height (Fh) 6. Radial Distorsion (K) 7. Decentring Distortion (P) Selain itu agar mampu memahami penggunaan software Photo Modeler Scanner.

1.3 Manfaat Adapun manfaat praktikum kalibrasi kamera ini adalah : 1. Mengetahui proses kalibrasi kamera dengan aplikasi Photo Modeler Scanner 2. Mendapatkan nilai-nilai parameter orientasi dalam atau Interior Orientation Parameter (IOP)

PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

1


BAB II DASAR TEORI 2.1 Interior Orientation Parameter Dalam semua kasus, element dari orientasi dalam (lokasi principle point (xp, yp) dan principle distance (c)) harus ditentukan. Parameter ini menjelaskan posisi dari CCD sensor dengan akurat ke proyeksi pusat. Sebagai bagian dari parameter tambahan, bukan elemen itu sendiri yang ditentukan, tapi perubahan parameter tersebut (Δx, Δy, dan Δc): Δxi = Δxp - Δc Δyi = Δyp - Δc Di mana koordinat foto ditentukan sebagai berikut: x = x – xp y = y – yp z=-c

2.2 Digital Camera Berdasarkan penggunaannya ada beberapa jenis kamera digital diantaranya kamera digital low-end, kamera digital midrange dan kamera digital high-end. 2.1.1.

Kamera Digital low-end Kamera dengan resolusi kecil, dengan fitur zoom dan lensa zoom

Gambar 1. Kamera Digital low-end

2.1.2.

Kamera Digital midrange Kamera digital dengan resolusi tinggi, memiliki lensa zoom yang variatif dan fasilitas yang lebih lengkap dari kamera digital low-end.


2


Gambar 2. Kamera Digital midrange

2.1.3. Kamera Digital high-end Kamera tipe DSLR dengan resolusi mulai dari 6 mega pixel dan memiliki fasilitas dan pengaturan yang lebih lengkap.

Gambar 3. Kamera Digital high-end

2.3 Kalibrasi Kamera Kalibrasi merupakan hal yang sangat penting dalam proses pengukuran secara fotogrametrik. Kalibrasi dan orientasi kamera yang tepat dibutuhkan dalam mengekstrak data 3 dimensi metric yang presisi. Sebuah kamera dianggap telah dikalibrasi apabila parameter panjang focus, principal point (xp, yp) dan distorsi lensa (K1,K2,K3,P1,P2) telah diketahui (Remonindo & Fraser, 2006) Proses kalibrasi kamera dilakukan dengan mengambil minimal 6 gambar dari sebuah pola dengan grid tertentu. Gambar tersebut dimasukkan ke dalam perangkat lunak untuk kemudian diproses secara otomatis untuk menghitung parameter-parameter yang dibutuhkan. Hasil dari kalibrasi kamera ini dapat disimpan dan digunakan kembali untuk proses-proses selanjutnya yang menggunakan kamera tersebut (Gorski,Kuczko,Wichniarek &Zawadski, 2010)


3


Gambar 4. Beberapa jenis frame kalibrasi

Ada 3 metode dalam melakukan kalibrasi kamera yaitu : (1) metode laboratorium, (2) metode lapangan , dan (3) metode stellar Multikolimator dan goniometer merupakan metode kalibrasi kamera laboratorium, kedua metode ini masing-masing memerlukan alat khusus dan mahal. Pada metode multikolimator objek (berupa tanda silang kotak) yang akan dipotret, diletakkan diatas sebuah pelat kaca, objek tersebut diproyeksikan melalui sejumlah kolimator individual yang dipasang dengan sudut tertentu (yang nilainya sudah diketahui) ke bidang focus kamera. Dari tanda silang kotak yang terproyeksi dari bidang focus dapat diukur panjang fokus ekivalen dan radial lensa pada tiap pertambahan sudut. Pada metode goniometer, objek berupa plat grid yang disinari dari belakang, grid ini kemudian diproyeksikan melalui lensa kamera pada arah berlawanan. Sudut dimana sinar grid yang timbul, diukur dengan goniometer. Besarnya panjang fokus ekivalen dan distorsi radial lensa ditentukan dengan membandingkan sudut yang terukur sebenarnya dengan sudut yang benar menurut teori. Metode stellar tidak memerlukan alat khusus dan mahal. Pada metode ini dilakukan pemotretan atas sasaran yang terdiri dari bintang yang dapat diidentifikasi, dilakukan pencatatan waktu pemotretean. Sehingga akan diperoleh sudut perpanjanagan bintang pada letak kamera. Sudut ini kemudian dibandingkan terhadap sudut yang diperoleh dari pengukuran tepat atas gambar bintang.

2.4 Photo Modeler Scanner Photomodeler Scanner adalah software fotogrametri yang menyediakan pemodelan berdasarkan gambar (image) untuk pengukuran yang akurat serta model 3D dalam bidang


4

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL engineering, arsitektur, film, forensik, kebudayaan, dan lain-lain. Photomodeler Scanner menyediakan utilitas untuk menciptakan pengukuran dan model 3D yang akurat dan berkualitas tinggi dari kumpulan foto. Proses ini disebut dengan scanning 3D berbasis foto. PhotoModeler Scanner adalah sebuah scanner 3d yang menyediakan hasil yang serupa dengan 3s laser scanner. Proses scanning 3d ini menghasilkan point cloud yang padat dari textur permukaan fotografi dari berbagai ukuran PhotoModeler dasar ditambah kemampuan untuk melakukan Dense Surface modelling (DSM), scanning 3d dan Smartmatch. SmartMatch menyediakan pemasangan proyek yang efisien dimana tidak ada target yang terkode dibutuhkan. Dense Surface Modelling digunakan dalam berbagai aplikasi di mana sejumlah besar titik-titik 3D diperlukan. Surface yang dimodelkan tersebutmemerlukan tekstur random atau natural. Kebanyakan aplikasi dimana 3d laser scanner bekerja, DSM akan bekerja juga. Beberapa aplikasi dari DSM antara lain: 

Arkeologi



Arsitektur dan preservasi



Seni/Museum/Kuratorial



Teknik Sipil



Film dan Animasi



Forensik



Teknik Mesin dan Pengukuran bersifat industri



Obat-obatan



Pertambangan, ekskavasi, dan geoteknik

PhotoModeler Scanner mengekspor point cloud 3d dan jaring triangulasi dalam format berikut: .stl, .ply, .txt, .iv, .facet.


5


BAB III METODOLOGI 3.1 Waktu dan Lokasi Praktikum kalibrasi kamera ini dilaksanakan pada : Hari, Tanggal

: Rabu, 6 November 2013

Waktu

: 08.30 WIB – selesai

Lokasi

: Ruang Himpunan Mahasiswa Teknik Geomatika ITS Surabaya

3.2 Diagram Alir Diagram alir Pelaksanaan

Gambar 5. Diagram Alir Pelaksanaan Praktikum


6


3.3 Langkah Pelaksanaan Langkah Pengambilan Gambar 1. Melakukan pemotretan titik-titik kolimator dengan kamera digital IXUS 115 HS 2. Titik Kolimator yang dicetak ditempel di lantai/meja dengan alas yang datar dan cukup luas 3. Titik Kolimator dipotret dari 12 sisi, ditambah 4 sisi untuk foto dalam bentuk 2 900 CW dan 2 900 CCW 4. Memindahkan hasil foto ke laptop untuk selanjutnya diproses dengan perangkat lunak Photo Modeler Scanner 5. Proses kalibrasi kamera

Langkah Proses Kalibrasi Kamera Metode yang kami gunakan adalah dengan Auto Calibration yang dikerjakan di program PhotoModeler Scanner versi 6.22. Metode ini memudahkan proses kalibrasi karena tidak mengharuskan kami menghitung secara manual semua parameter yang dicari dalam kalibrasi tetapi hanya dengan memasukkan beberapa foto dari grid yang sudah ada ke dalam program dan program yang akan menghitung calibrated focal length (CFL) dari kamera yang kami gunakan. Cara pengerjaan kalibrasi menggunakan PhotoModeler Scanner adalah sebagai berikut : 1. Membuka PhotoModeler Scanner

Gambar 6.Aplikasi Photo Modeler Scanner


7


2. Setelah PhotoModeler Scanner terbuka, pilih New Camera Calibration Project

Gambar 7.Tampilan awal Photo Modeler Scanner 3. Setelah keluar dialog Camera Calibration Project, pilih foto yang akan dipakai dengan memindah foto di kolom kiri menuju kolom kanan (minimal 6 foto dan maksimal 12 foto)

Gambar 8. Kotak Dialog untuk Pemilihan Foto Camera Calibration Project 4. Setelah memasukkan foto sesuai persyaratan (6-12 foto), akan keluar dialog baru yang memungkinkan kita untuk mengeksekusi kalibrasi. Kita pilih menu “Execute Calibration” agar proses mulai berjalan.


8


Gambar 9. Proses Excute Callibration 5. Setelah itu, proses kalibrasi akan berjalan, yang bisa kita lakukan hanyalah menunggu proses kalibrasi ini sampai selesai.

Gambar 10. Proses Kalibrasi Berjalan 6. Setelah proses kalibrasi selesai, akan keluar dialog box yang menunjukkan hasil kalibrasi berupa parameter- parameter dan juga CFL yang sudah kita tunggu- tunggu.

Gambar 11. Hasil Kalibrasi PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

9


BAB IV HASIL DAN ANALISA 4.1 Hasil 4.1.1

Hasil Pengambilan Foto Dengan menggunakan kamera digital merk Canon Ixus 115HS yang mempunyai focal

length 5-20 mm, kami mengambil foto dari CalibrationGrid yang sudah disediakan oleh PhotoModeler Scanner. Sesuai dengan tutorial di menu Help dari PhotoModeler Scanner, foto yang kami ambil dibagi dalam 3 grup, yaitu foto Core, Add-on 1 and Add-on 2. Dimana Foto Core adalah foto yang diambil dari sisi Utara (1), Selatan (3), Timur (2) dan Barat (4) dari CalibrationGrid dimana pengambilan adalah sudut normal dan Clockwise (searah jarum jam) untuk posisi 1 dan 2, sedangkan untuk posisi 3 dan 4 menggunakan sudut normal dan Counter Clockwise ( Berlawanan arah jarum jam). Ilustrasi dari posisi foto adalah sebagai berikut :

Gambar 12. Posisi Kamera Sedangkan grup ke 2 yaitu Add-on 1 adalah grup yang berisi foto dari posisi 1 sampai 4 yang melengkapi sudut dari foto Core , yaitu 1 Counter Clockwise, 2 Counter Clockwise, 3 Clockwise dan 4 Clockwise. Dari sini sudah didapatkan 12 foto, tetapi untuk membuat proses Camera Calibration yang kita lakukan semakin baik, maka diambillah foto grup Addon 2, dimana berisikan foto yang diambil dari pojok- pojok Calibration Grid, atau dalam bahasa Inggrisnya adalah edge from the Grid. Jadi foto yang kami dapat dari 1 kali pengambilan adalah 16 buah foto. Kami melakukan proses pengambilan foto ini sebanyak 2 kali, di tempat yang berbeda tetapi tetap menggunakan kamera digital Canon IXUS 115HS, sehingga foto yang kami PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

10

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL dapatkan adalah 32 foto. Berikut ini adalah foto- foto yang kami dapatkan, baik dari pengambilan 1 maupun 2 dan baik grup Core, Add-on 1 or Add-on 2. : Pengambilan Foto ke-1

Gambar 13. Pengambilan Foto Pertama


11

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL Pengambilan Foto ke-2

Gambar 14. Pengambilan Foto Kedua


12

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL 4.1.2

Hasil Camera Calibration

4.1.2.1

Pengambilan Foto 1

4.1.2.1.1

4 Foto Sesuai dengan alur dan metode yang sudah dijelaskan di bab 3, kali ini kita akan melakukan proses kalibrasi foto dengan foto yang berjumlah 4 foto, dimana foto yang kami gunakan adalah foto pengambilan pertama, dari sudut normal di setiap sisi (1,2,3,4). Dimana hasilnya adalah sebagai berikut: (Terjadi error message “ A calibration need at least 6 photos”)

Gambar 15. Tampilan Error pada Pengambilan Foto Pertama

Meskipun terjadi error, kami tetap mencoba melakukan proses kalibrasi terhadap 4 foto tersebut dan hasilnya adalah :

Gambar 16. Proses Kalibrasi Kamera pada Pengambilan Foto Pertama


13


4.1.2.1.2

8 Foto Untuk jumlah foto kedua, yaitu 8 foto, kami melakukan lagi proses kalibrasi dengan menggunakan 8 foto dari grup Core dengan hasil sebagai berikut :

Gambar 17. Hasil Kalibrasi Kamera dengan 8 Foto (Foto Pertama)


14


4.1.2.1.3

12 Foto Untuk jumlah foto ketiga, yaitu 12 foto, kami mengambil dari foto Grup Core yang ditambah dengan Add-on 1 sehingga berjumlah 12. Hasil dari proses Camera Calibration dengan 12 foto adalah sebagai berikut :

Gambar 18. Hasil Kalibrasi Kamera dengan 12 Foto (Foto Pertama) PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

15


4.1.2.2

Pengambilan Foto 2

4.1.2.2.1

4 Foto Sesuai dengan alur dan metode yang sudah dijelaskan di bab 3, kali ini kita akan melakukan proses kalibrasi foto dengan foto yang berjumlah 4 foto, dimana foto yang kami gunakan adalah foto pengambilan kedua, dari sudut normal di setiap sisi (1,2,3,4). Dimana hasilnya adalah sebagai berikut: (Terjadi error message “ A calibration need at least 6 photos”)

Gambar 19. Tampilan Error pada Pengambilan Foto Kedua

Meskipun terjadi error, kami tetap mencoba melakukan proses kalibrasi terhadap 4 foto tersebut dan hasilnya adalah :

Gambar 20. Proses Kalibrasi Kamera pada Pengambilan Foto Kedua


16


4.1.2.2.2

8 Foto Untuk jumlah foto kedua, yaitu 8 foto, kami melakukan lagi proses kalibrasi dengan menggunakan 8 foto dari grup Core dengan hasil sebagai berikut :

Gambar 21. Hasil Kalibrasi Kamera dengan 8 Foto (Foto Kedua)


17


4.1.2.2.3

12 Foto Untuk jumlah foto ketiga, yaitu 12 foto, kami mengambil dari foto Grup Core yang ditambah dengan Add-on 1 sehingga berjumlah 12. Hasil dari proses Camera Calibration dengan 12 foto adalah sebagai berikut :

Gambar 22. Hasil Kalibrasi Kamera dengan 12 Foto (Foto Kedua)


18


4.1.3 Camera Viewer Setelah melakukan proses kalibrasi dengan menggunakan 4, 8 dan 12 foto, dihasilkan sebuah report terhadap proses kalibrasi tersebut, yang akan kita bahas di sub bab selanjutnya. Hasil selanjutnya dari proses kalibrasi ini adalah Dialog Camera Viewer yang merupakan Dialog Box berisi kamera yang kita lakukan beserta parameter parameter yang sudah ditemukan di proses kalibrasi. Dialog Box tersebut seperti di bawah ini :

Gambar 23. Camera Viewer 4.2 Analisa 4.2.1

Project Status Camera Calibration Report 4.2.1.1 Pengambilan Foto 1 Hasil dari proses kalibrasi kamera yang sudah dilakukan terhadap Grup Foto 1 yang berjumlah 4, 8 dan 12 adalah sebagai berikut : 4.2.1.1.1

4 Foto

Tidak ada Report yang bisa di-generate karena memang tidak ada proses kalibrasi yang berjalan, dikarenakan 4 foto kurang dari 6 foto, sehingga tidak ada proses apapun yang berjalan.


19

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL 4.2.1.1.2

8 Foto

Report yang didapatkan dari proses kalibrasi menggunakan 8 foto adalah sebagai berikut: Status Report Tree

Project Name: *** Project has not yet been saved ***

Problems and Suggestions (3) Project Problems (1) The total photo area covered by points is 66%, which is less than the recommended 80%. Try to take photos of the calibration grid so that marked points fill as much of the photo frame as possible. Also move the grid around the frame so overall there is good coverage across all photos. This will result in a better calibration as more of the lens will be calibrated to account for variability throughout the lens. Problems related to most recent processing (2) One or more of the camera parameter standard deviations (P1) is quite high. Ensure this is a suitable project for camera calibration if you are doing field calibration. Also try removing parameters to be solved, by turning them off in 'Preferences' / 'Process' tab / 'Solve during full field calibration' section; or for calibration on the Calibration Options dialog. First try removing P1 or P2 from the calibration if Xp, Yp, P1 or P2 appear in the list above. K3, K2 and sometimes K1 may need to be removed. Rarely should you need to remove f, Xp, Yp, Fw or Fh. One or more of the camera parameter deviations has a high correlation: ((Yp - P2:95.2%)(P2 - Yp:95.2%)) A very high correlation (esp. anything over 95%) between two camera parameters during calibration means that neither parameter will have solved well. The high correlation may be due to camera positioning or the type of lens. Try to rerun the calibration after disabling one of the correlating parameters (disable lens distortion parameters first) in the Calibration


20

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL Options dialog. If this does not solve the problem try retaking the photographs.

Information from most recent processing Last Processing Attempt: Mon Nov 18 00:19:01 2013 PhotoModeler Version: 6.2.2.596 - final,full Status: successful Processing Options Orientation: off Global Optimization: on Calibration: on (full calibration) Constraints: off Total Error Number of Processing Iterations: 3 Number of Processing Stages: 2 First Error: 4.324 Last Error: 1.418 Precisions / Standard Deviations Camera Calibration Standard Deviations Camera1: Canon IXUS 115 HS [5.00] Focal Length Value: 5.057027 mm Deviation: Focal: 6.2e-004 mm Xp - principal point x Value: 3.075466 mm Deviation: Xp: 9.7e-004 mm Yp - principal point y Value: 2.230219 mm Deviation: Yp: 0.001 mm Correlations over 95.0%: P2:95.2% Fw - format width Value: 6.197877 mm Deviation: Fw: 4.0e-004 mm Fh - format height PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

21

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL Value: 4.648200 mm K1 - radial distortion 1 Value: 2.246e-003 Deviation: K1: 2.0e-005 K2 - radial distortion 2 Value: -2.588e-005 Deviation: K2: 1.4e-006 K3 - radial distortion 3 Value: 0.000e+000 P1 - decentering distortion 1 Value: 8.637e-006 Deviation: P1: 1.1e-005 P2 - decentering distortion 2 Value: -1.311e-003 Deviation: P2: 1.4e-005 Correlations over 95.0%: Yp:95.2%

Quality Photographs Total Number: 8 Bad Photos: 1 Weak Photos: 0 OK Photos: 7 Number Oriented: 7 Number with inverse camera flags set: 0 Cameras Camera1: Canon IXUS 115 HS [5.00] Calibration: yes Number of photos using camera: 8 Average Photo Point Coverage: 66% Photo Coverage Number of referenced points outside of the Camera's calibrated coverage: 0 Point Marking Residuals PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

22

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL Overall RMS: 0.171 pixels Maximum: 0.853 pixels Point 2 on Photo 4 Minimum: 0.088 pixels Point 13 on Photo 8 Maximum RMS: 0.474 pixels Point 99 Minimum RMS: 0.064 pixels Point 13 Point Tightness Maximum: 0.00062 m Point 12 Minimum: 9.3e-005 m Point 13 Point Precisions Overall RMS Vector Length: 8.49e-005 m Maximum Vector Length: 0.000135 m Point 14 Minimum Vector Length: 7.91e-005 m Point 40 Maximum X: 6.52e-005 m Maximum Y: 7.32e-005 m Maximum Z: 9.22e-005 m Minimum X: 3.93e-005 m Minimum Y: 3.94e-005 m Minimum Z: 5.36e-005 m Dari report diatas, didapatkan bahwa area yang tercover oleh foto kurang dari 80% seperti yang disarankan, yaitu hanya 66%. Selain itu, ada standar deviasi dari salah satu parameter (P1) yang lumayan tinggi dan punya korelasi yang lumayan tinggi juga. Dari report diatas kita dapatkan bahwa focal length dari kamera yang sudah terkalibrasi adalah 5.057027 mm, dengan standar deviasi sebesar 0.0004 mm. IOP yang lain seperti Xp, Yp, Fw, Fh, K1, K2, K3, P1, dan P2 juga didapatkan dengan RMS Error sebesar 0.171 pixels. Yang jadi masalah


23

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL adalah ada 1 foto yang termasuk Bad Photos karena tidak semua Control Points terlihat (Hanya 3) sehingga foto itu tidak digunakan.

4.2.1.1.3

12 Foto


Project Name: 12.pmr

Problems and Suggestions (3) Project Problems (2) Problem: A large percentage of your points are sub-pixel marked so it is assumed you are striving for a high accuracy result. The largest residual (Point5 - 1.794567) is greater than 1.00 pixels. Suggestion: In high accuracy projects, strive to get all point residuals under 1.00 pixels. If you have just a few high residual points, study them on each photo to ensure they are marked and referenced correctly. If many of your points have high residuals then make sure the camera stations are solving correctly. Ensure that you are using the best calibrated camera possible. Remove points that have been manually marked unless you need them. The total photo area covered by points is 71%, which is less than the recommended 80%. Try to take photos of the calibration grid so that marked points fill as much of the photo frame as possible. Also move the grid around the frame so overall there is good coverage across all photos. This will result in a better calibration as more of the lens will be calibrated to account for variability throughout the lens. Problems related to most recent processing (1) One or more of the camera parameter deviations has a high correlation: ((Yp - P2:95.6%)(P2 - Yp:95.6%)) A very high correlation (esp. anything over 95%) between two camera parameters during calibration means that neither parameter will have solved PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

24

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL well. The high correlation may be due to camera positioning or the type of lens. Try to rerun the calibration after disabling one of the correlating parameters (disable lens distortion parameters first) in the Calibration Options dialog. If this does not solve the problem try retaking the photographs.

Information from most recent processing Last Processing Attempt: Mon Nov 18 08:38:19 2013 PhotoModeler Version: 6.2.2.596 - final,full Status: successful Processing Options Orientation: off Global Optimization: on Calibration: on (full calibration) Constraints: off Total Error Number of Processing Iterations: 2 Number of Processing Stages: 2 First Error: 2.913 Last Error: 2.913 Precisions / Standard Deviations Camera Calibration Standard Deviations Camera1: Canon IXUS 115 HS [5.00] Focal Length Value: 5.056259 mm Deviation: Focal: 9.2e-004 mm Xp - principal point x Value: 3.073034 mm Deviation: Xp: 0.001 mm Yp - principal point y Value: 2.235411 mm Deviation: Yp: 0.002 mm Correlations over 95.0%: P2:95.6% Fw - format width PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

25

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL Value: 6.199809 mm Deviation: Fw: 6.0e-004 mm Fh - format height Value: 4.648200 mm K1 - radial distortion 1 Value: 2.306e-003 Deviation: K1: 3.0e-005 K2 - radial distortion 2 Value: -3.158e-005 Deviation: K2: 2.0e-006 K3 - radial distortion 3 Value: 0.000e+000 P1 - decentering distortion 1 Value: 5.221e-005 Deviation: P1: 1.6e-005 P2 - decentering distortion 2 Value: -1.251e-003 Deviation: P2: 1.8e-005 Correlations over 95.0%: Yp:95.6%

Quality Photographs Total Number: 12 Bad Photos: 1 Weak Photos: 0 OK Photos: 11 Number Oriented: 11 Number with inverse camera flags set: 0 Cameras Camera1: Canon IXUS 115 HS [5.00] Calibration: yes Number of photos using camera: 12 Average Photo Point Coverage: 71% Photo Coverage PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

26

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL Number of referenced points outside of the Camera's calibrated coverage: 0 Point Marking Residuals Overall RMS: 0.372 pixels Maximum: 1.795 pixels Point 5 on Photo 9 Minimum: 0.159 pixels Point 79 on Photo 11 Maximum RMS: 1.161 pixels Point 2 Minimum RMS: 0.087 pixels Point 79 Point Tightness Maximum: 0.0019 m Point 1001 Minimum: 0.00017 m Point 78 Point Precisions Overall RMS Vector Length: 0.000141 m Maximum Vector Length: 0.000163 m Point 2 Minimum Vector Length: 0.000135 m Point 30 Maximum X: 7.55e-005 m Maximum Y: 9.13e-005 m Maximum Z: 0.000119 m Minimum X: 6.73e-005 m Minimum Y: 6.59e-005 m Minimum Z: 9.27e-005 m Dari report diatas, didapatkan bahwa area yang tercover oleh foto kurang dari 80% seperti yang disarankan, yaitu hanya 71%. Selain itu, ada standar deviasi dari salah satu parameter (P1) yang lumayan tinggi dan punya korelasi yang lumayan tinggi juga. Dari report diatas kita dapatkan bahwa focal length dari kamera yang sudah terkalibrasi adalah 5.056259 mm, dengan standar deviasi PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

27

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL sebesar 0.00092 mm. IOP yang lain seperti Xp, Yp, Fw, Fh, K1, K2, K3, P1, dan P2 juga didapatkan dengan RMS Error sebesar 0.372 pixels. Yang jadi masalah adalah ada 1 foto yang termasuk Bad Photos karena tidak semua Control Points terlihat (Hanya 3) sehingga foto itu tidak digunakan. Perbedaan antara pengambilan 8 foto dan 12 foto adalah, hasil CFL yang didapatkan juga berbeda meskipun sedikit, dan juga terdapat perbedaan ketelitian dalam hal ini ditunjukkan dengan RMS Error. Karena ada 1 bad photo yang tidak kelihatan Control Points nya secara lengkap, sehingga kami mengulangi proses pengambilan foto sehingga didapatkan foto pengambilan ke – 2 yang juga berjumlah 12 foto.

4.2.1.2 Pengambilan Foto 2 Hasil dari proses kalibrasi kamera yang sudah dilakukan terhadap Grup Foto 1 yang berjumlah 4, 8 dan 12 adalah sebagai berikut : 4.2.1.2.1

4 Foto

Tidak ada Report yang bisa di-generate karena memang tidak ada proses kalibrasi yang berjalan, dikarenakan 4 foto kurang dari 6 foto, sehingga tidak ada proses apapun yang berjalan. 4.2.1.2.2

8 Foto

Report yang didapatkan dari proses kalibrasi menggunakan 8 foto adalah sebagai berikut:

Status Report Tree


Problems and Suggestions (2) Project Problems (2) Problem: A large percentage of your points are sub-pixel marked so it is assumed you are striving for a high accuracy result. The largest residual (Point59 - 1.269001) is greater than 1.00 pixels. Suggestion: In high accuracy projects, strive to get all point residuals under 1.00 pixels. If you have just a few high residual points, study them on each photo to ensure they are marked and referenced correctly. If many of PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

28

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL your points have high residuals then make sure the camera stations are solving correctly. Ensure that you are using the best calibrated camera possible. Remove points that have been manually marked unless you need them. The total photo area covered by points is 62%, which is less than the recommended 80%. Try to take photos of the calibration grid so that marked points fill as much of the photo frame as possible. Also move the grid around the frame so overall there is good coverage across all photos. This will result in a better calibration as more of the lens will be calibrated to account for variability throughout the lens. Problems related to most recent processing (0)

Information from most recent processing Last Processing Attempt: Mon Nov 18 08:58:58 2013 PhotoModeler Version: 6.2.2.596 - final,full Status: successful Processing Options Orientation: off Global Optimization: on Calibration: on (full calibration) Constraints: off Total Error Number of Processing Iterations: 3 Number of Processing Stages: 2 First Error: 3.980 Last Error: 2.251 Precisions / Standard Deviations Camera Calibration Standard Deviations Camera1: Canon IXUS 115 HS [5.00] Focal Length Value: 5.059798 mm Deviation: Focal: 7.3e-004 mm Xp - principal point x PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

29

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL Value: 3.088701 mm Deviation: Xp: 0.001 mm Yp - principal point y Value: 2.224284 mm Deviation: Yp: 0.001 mm Fw - format width Value: 6.199204 mm Deviation: Fw: 3.5e-004 mm Fh - format height Value: 4.648200 mm K1 - radial distortion 1 Value: 2.173e-003 Deviation: K1: 4.6e-005 K2 - radial distortion 2 Value: -3.209e-005 Deviation: K2: 4.5e-006 K3 - radial distortion 3 Value: 0.000e+000 P1 - decentering distortion 1 Value: -1.015e-004 Deviation: P1: 1.4e-005 P2 - decentering distortion 2 Value: -1.441e-003 Deviation: P2: 1.7e-005

Quality Photographs Total Number: 8 Bad Photos: 0 Weak Photos: 0 OK Photos: 8 Number Oriented: 8 Number with inverse camera flags set: 0 Cameras PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

30

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL Camera1: Canon IXUS 115 HS [5.00] Calibration: yes Number of photos using camera: 8 Average Photo Point Coverage: 62% Photo Coverage Number of referenced points outside of the Camera's calibrated coverage: 0 Point Marking Residuals Overall RMS: 0.278 pixels Maximum: 1.269 pixels Point 59 on Photo 7 Minimum: 0.174 pixels Point 13 on Photo 5 Maximum RMS: 0.933 pixels Point 59 Minimum RMS: 0.106 pixels Point 13 Point Tightness Maximum: 0.0012 m Point 59 Minimum: 0.0002 m Point 13 Point Precisions Overall RMS Vector Length: 0.000124 m Maximum Vector Length: 0.000171 m Point 90 Minimum Vector Length: 0.000116 m Point 1001 Maximum X: 7.8e-005 m Maximum Y: 9.8e-005 m Maximum Z: 0.00013 m Minimum X: 5.36e-005 m Minimum Y: 5.21e-005 m Minimum Z: 8.67e-005 m PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

31

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL Dari report diatas, didapatkan bahwa area yang tercover oleh foto kurang dari 80% seperti yang disarankan, yaitu hanya 62%. Selain itu, ada presentase besar dari titik yang sudah di-marking secara sub-pixel, sehingga membuat RMS Error untuk setiap titik melebihi 1 pixel. . Dari report diatas kita dapatkan bahwa focal length dari kamera yang sudah terkalibrasi adalah 5.059798 mm, dengan standar deviasi sebesar 0.00073 mm. IOP yang lain seperti Xp, Yp, Fw, Fh, K1, K2, K3, P1, dan P2 juga didapatkan dengan RMS Error sebesar 0.278 pixels. Pada pengambilan foto kali ini, semua foto termasuk OK Photos sehingga tidak perlu adanya pengulangan. 4.2.1.2.3

12 Foto



Problems and Suggestions (2) Project Problems (2) Problem: A large percentage of your points are sub-pixel marked so it is assumed you are striving for a high accuracy result. The largest residual (Point59 - 1.352713) is greater than 1.00 pixels. Suggestion: In high accuracy projects, strive to get all point residuals under 1.00 pixels. If you have just a few high residual points, study them on each photo to ensure they are marked and referenced correctly. If many of your points have high residuals then make sure the camera stations are solving correctly. Ensure that you are using the best calibrated camera possible. Remove points that have been manually marked unless you need them. The total photo area covered by points is 68%, which is less than the recommended 80%. Try to take photos of the calibration grid so that marked points fill as much of the photo frame as possible. Also move the grid around the frame so overall there is good coverage across all photos. This will result in a better


32

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL calibration as more of the lens will be calibrated to account for variability throughout the lens. Problems related to most recent processing (0)

Information from most recent processing Last Processing Attempt: Mon Nov 18 09:53:03 2013 PhotoModeler Version: 6.2.2.596 - final,full Status: successful Processing Options Orientation: off Global Optimization: on Calibration: on (full calibration) Constraints: off Total Error Number of Processing Iterations: 3 Number of Processing Stages: 2 First Error: 3.911 Last Error: 2.167 Precisions / Standard Deviations Camera Calibration Standard Deviations Camera1: Canon IXUS 115 HS [5.00] Focal Length Value: 5.055719 mm Deviation: Focal: 4.9e-004 mm Xp - principal point x Value: 3.085320 mm Deviation: Xp: 7.3e-004 mm Yp - principal point y Value: 2.230165 mm Deviation: Yp: 8.3e-004 mm Fw - format width Value: 6.198387 mm Deviation: Fw: 2.4e-004 mm Fh - format height PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

33

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL Value: 4.648200 mm K1 - radial distortion 1 Value: 2.156e-003 Deviation: K1: 3.1e-005 K2 - radial distortion 2 Value: -2.631e-005 Deviation: K2: 3.1e-006 K3 - radial distortion 3 Value: 0.000e+000 P1 - decentering distortion 1 Value: -7.036e-005 Deviation: P1: 9.1e-006 P2 - decentering distortion 2 Value: -1.360e-003 Deviation: P2: 1.0e-005 Quality Photographs Total Number: 12 Bad Photos: 0 Weak Photos: 0 OK Photos: 12 Number Oriented: 12 Number with inverse camera flags set: 0 Cameras Camera1: Canon IXUS 115 HS [5.00] Calibration: yes Number of photos using camera: 12 Average Photo Point Coverage: 68% Photo Coverage Number of referenced points outside of the Camera's calibrated coverage: 0 Point Marking Residuals Overall RMS: 0.279 pixels Maximum: 1.353 pixels PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

34

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL Point 59 on Photo 6 Minimum: 0.219 pixels Point 21 on Photo 4 Maximum RMS: 0.917 pixels Point 59 Minimum RMS: 0.132 pixels Point 87 Point Tightness Maximum: 0.0015 m Point 70 Minimum: 0.0002 m Point 87 Point Precisions Overall RMS Vector Length: 9.26e-005 m Maximum Vector Length: 0.000112 m Point 70 Minimum Vector Length: 8.92e-005 m Point 29 Maximum X: 5.2e-005 m Maximum Y: 6.09e-005 m Maximum Z: 7.79e-005 m Minimum X: 4.16e-005 m Minimum Y: 4.1e-005 m Minimum Z: 6.42e-005 m Dari report diatas, didapatkan bahwa area yang tercover oleh foto kurang dari 80% seperti yang disarankan, yaitu hanya 68%. Dari report diatas kita dapatkan bahwa focal length dari kamera yang sudah terkalibrasi adalah 5.055719 mm, dengan standar deviasi sebesar 0.00049 mm. IOP yang lain seperti Xp, Yp, Fw, Fh, K1, K2, K3, P1, dan P2 juga didapatkan dengan RMS Error sebesar 0.279 pixels. Perbedaan antara pengambilan 8 foto dan 12 foto adalah, hasil CFL yang didapatkan juga berbeda meskipun sedikit, dan juga terdapat perbedaan ketelitian dalam hal ini ditunjukkan dengan RMS Error. Dari pengambilan foto 1 dan pengambilan foto 2 didapatkan focal length yang berkisar antara 5.055-5.057, sehingga nilai CFL nya diantara nilai nilai tersebut, dan RMS Error yang didapatkan juga termasuk kecil, sehingga bisa digunakan dalam proses kalibrasi Foto. PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22

35

MODUL 1 PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL BAB V KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan 

Kalibrasi Kamera dibutuhkan untuk mendapatkan CFL dan IOP dari sebuah kamera, agar kamera itu siap digunakan untuk melakukan pengukuran fotogrametrik



Kalibrasi kamera bisa dilakukan secara manual dengan kalkulator biasa ataupun secara otomatis menggunakan aplikasi seperti PhotoModeler Scanner, dalam versi 6.22 seperti yang kelompok kami gunakan.



Dalam pengambilan foto, usahakan menggunakan tripod dan juga area foto melebihi 80% dari luas foto.



Hasil dari kalibrasi kamera di PhotoModeler Scanner menunjukkan angka 5.055-5.057 mm, karena kami melakukan 2 kali pengambilan foto dan 3 macam jumlah foto, yaitu 4, 8, dan 12.



Jumlah foto yang harus dimasukkan minimal 6 maksimal 12 , apabila hanya 4 yang dimasukkan tidak akan diproses.



Tidak ada hubungan antara jumlah foto yang dimasukkan dengan RMS Error yang kami dapatkan karena bisa saja semakin banyak foto RMS Error semakin tinggi, ataupun sebaliknya, tergantung pada integritas dan konsistensi foto tersbeut.



RMS Error yang kami dapatkan dalam pengukuran adalah berkisar antara 0.171 pixels0.378 pixels, yang berarti kamera digital Canon IXUS 115HS bisa digunakan dalam pengukuran fotogrametrik.


36

Laporan Fotogrametri Digital

Recommend Documents