以光達資料之控制直線求解像片 外方位參數之作業探討 指導教授：趙鍵哲 學生：彭念豪
報告流程 前言 研究方法 實驗成果與分析 結論與未來方向 參考文獻
前言 線特徵具有較清楚的幾何及輻射訊息，提供偵測及匹配上的便利 。 光達資料具有空間三維訊息，地、物表之斷線及結構線可藉由影像處理或結構化(Structuralization)方式推演產生 。
前言-2 考慮到物空間資料的隨機性，在平差模式中將控制直線視為觀測量處理。 分別利用單像及雙像求解，並分析其優缺。
研究方法 直線特徵於物空間之參數化 以直線為基礎之共線式 非固定式約制(Soft Constraint) 控制直線參數觀測量的方差-協方差矩陣 雙像同時求解 控制直線的萃取
直線特徵於物空間之參數化
直線特徵於物空間之參數化-2 上式並非一通式，本研究中所採用的方式為判斷三維直線和X-Y、Y-Z及X-Z三個平面的法向量交角，選擇交角最小的平面為穿刺點所在平面。
以直線為基礎之共線式
以直線為基礎之共線式-2 其中 自由度為(2*m-6)
非固定式約制 一般而言，單片後方交會是將像片量測值作為平差時的觀測值，而視地面控制資料為完全無誤差。但考慮到控制資料的隨機特性，為了合理的誤差分析，必須將已知的控制資料依照其精度施以非固定式的約制，視為另一類之觀測值，加入平差模式。
非固定式約制-2
非固定式約制-3 結合像點觀測量及控制直線參數觀測量兩類之觀測方程式後的平差模式中的A矩陣將擴充為： 自由度(2m-6)
控制直線參數觀測量的方差-協方差矩陣
雙像同時求解 自由度為(4m-12)
控制直線的萃取 離散光達點雲資料經Surfer軟體以克利金法(Kriging Interpolator)內插規則網格後，以Canny邊緣線偵測元偵測控制直線。
實驗成果與分析 實驗中所採用的資料為成功大學圖書館側面的近景影像及地面光達資料，所使用之地面雷射掃描儀為加拿大Optech公司所生產之ILRIS-3D，而影像由數位相機FujiFilm FinePix S1 Pro搭配Nikon 28mm f/2.8s鏡頭取得。地面光達的定位精度約為8mm-12mm，控制直線的精度可經由誤差傳播推算。
實驗的配置
實驗的配置-2
後方交會計算分析-單片求解 值得注意的是單片求解之景深方向的改正量相對不敏感。
後方交會計算分析-雙像求解
前交共軛光束之一致性檢查
外部精度檢查 本實驗例於影像重疊區域中有3個地面量測之檢核點(圖3-1)可供檢驗外方位參數之物空間定位品質。
結論與未來方向 本研究之實驗成果顯示融合光達資料與影像方位求解之可行性。 雙像求解因具有共軛光束的約制，故在前方交會檢驗光束相交情形及定位精度時，擁有較好的成果。 而單片後方交會則因為不需要共軛，所以較不容易受到遮蔽及重疊區的限制。
結論與未來方向-2 若干工作仍留後續深入研究： 1. 利用更精確的偵測方式(例如結構化的特徵偵測)產生較高精度的光達資料控制直線，有助於提昇外方位參數品質。 2. 發展自動化的物、像控制直線量測及匹配，提昇作業效率。 3. 在平差模式中引入方差分量分析(Variance Component Analysis)，反推較合理之光達資料原始精度。
參考文獻 吳怡燊，2003。影像控制區塊自動化量測及方位求解作業之探討，國立台灣大學土木研究所碩士論文。 彭念豪、趙鍵哲，2004。以控制直線求解單張像片外方位參數模式之探討，第二十三屆測量學術及應用研討會論文集，pp.197-204。 劉燈烈，2004。地面光達點雲資料的平差結合與影像敷貼，國立成功大學測量及空間資訊研究所碩士論文。 Habib, A., A. Asmamaw, D. Kelly, and M. May, 2000. Linear Features in Photogrammetry, Report No. 450, Department of Civil & Env. Eng. & Geodetic Science, The Ohio State University, Columbus, OH. Schenk, T., 2004. From point-based to feature-based aerial triangulation, ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, Vol. 58, pp.315—329.