laporan fotogrametri digital

MODUL 1 FOTOGRAMETRI DIGITAL

2013/2014

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

KOREKSI FOCAL LENGTH SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN PHOTO

MODELER 6.22

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

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


“KOREKSI OTOMATIS FOCAL LENGTH SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN PHOTO MODELER 6.22

I

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




II

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




III

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




IV

DAFTAR PUSTAKA

Ligterink,G.H . 1987 . Dasar Fotogrametri Interpretasi Foto Udara . Jakarta : Penerbit Universitas

Indonesia

http://www.photomodeler.com/products/scanner/default.html

http://www.photomodeler.com/products/scanner/default.html


PENENTUAN INTERIOR ORIENTATION PARAMETER

SECARA OTOMATIS DENGAN PHOTO MODELER SCANNER 6.22 1

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)




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.




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)




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




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.




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




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




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.




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




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 Add-

on 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




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




Pengambilan Foto ke-2

Gambar 14. Pengambilan Foto Kedua




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




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)




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)





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




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)




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)




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


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.




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




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




Value: 4.648200 mm

K1 - radial distortion 1

Value: 2.246e-003

Deviation: K1: 2.0e-005


Value: -2.588e-005



Value: 0.000e+000

P1 - decentering distortion 1

Value: 8.637e-006

Deviation: P1: 1.1e-005


Value: -1.311e-003


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


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




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




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


sebagai berikut:

Status Report Tree

Project Name: 12.pmr



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.









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




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.




Status: successful

Processing Options

Orientation: off



Constraints: off

Total Error



First Error: 2.913

Last Error: 2.913




Focal Length

Value: 5.056259 mm



Value: 3.073034 mm

Deviation: Xp: 0.001 mm


Value: 2.235411 mm


Correlations over 95.0%: P2:95.6%

Fw - format width




Value: 6.199809 mm


Fh - format height

Value: 4.648200 mm


Value: 2.306e-003



Value: -3.158e-005



Value: 0.000e+000


Value: 5.221e-005



Value: -1.251e-003


Correlations over 95.0%: Yp:95.6%

Quality

Photographs

Total Number: 12

Bad Photos: 1

Weak Photos: 0

OK Photos: 11

Number Oriented: 11


Cameras


Calibration: yes



Photo Coverage





0




Point 5 on Photo 9


Point 79 on Photo 11


Point 2


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


Point 2

Minimum Vector Length: 0.000135 m

Point 30



Maximum Z: 0.000119 m





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




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.


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


sebagai berikut:

Status Report Tree
















them.












Status: successful

Processing Options

Orientation: off



Constraints: off

Total Error



First Error: 3.980

Last Error: 2.251




Focal Length

Value: 5.059798 mm






Value: 3.088701 mm

Deviation: Xp: 0.001 mm


Value: 2.224284 mm


Fw - format width

Value: 6.199204 mm


Fh - format height

Value: 4.648200 mm


Value: 2.173e-003



Value: -3.209e-005



Value: 0.000e+000


Value: -1.015e-004



Value: -1.441e-003


Quality

Photographs

Total Number: 8

Bad Photos: 0

Weak Photos: 0

OK Photos: 8

Number Oriented: 8


Cameras





Calibration: yes



Photo Coverage


0




Point 59 on Photo 7


Point 13 on Photo 5


Point 59


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


Point 90

Minimum Vector Length: 0.000116 m

Point 1001



Maximum Z: 0.00013 m








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


sebagai berikut:

Status Report Tree













them.















Status: successful

Processing Options

Orientation: off



Constraints: off

Total Error



First Error: 3.911

Last Error: 2.167




Focal Length

Value: 5.055719 mm



Value: 3.085320 mm

Deviation: Xp: 7.3e-004 mm


Value: 2.230165 mm

Deviation: Yp: 8.3e-004 mm

Fw - format width

Value: 6.198387 mm


Fh - format height




Value: 4.648200 mm


Value: 2.156e-003



Value: -2.631e-005



Value: 0.000e+000


Value: -7.036e-005



Value: -1.360e-003


Quality

Photographs

Total Number: 12

Bad Photos: 0

Weak Photos: 0

OK Photos: 12

Number Oriented: 12


Cameras


Calibration: yes



Photo Coverage


0







Point 59 on Photo 6


Point 21 on Photo 4


Point 59


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


Point 70

Minimum Vector Length: 8.92e-005 m

Point 29



Maximum Z: 7.79e-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.




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 pixels-

0.378 pixels, yang berarti kamera digital Canon IXUS 115HS bisa digunakan dalam

pengukuran fotogrametrik.

laporan fotogrametri digital

Documents