Fotogrametrik dijital hava kameralarında kalibrasyon parametrelerinin zamansal değişim analizi

Abstract

Kalibrasyon ölçümlerin doğru ve sistematik olmasını sağlamak için sadece sonuçların doğruluğunu yükseltmek değil aynı zamanda ölçüm hassasiyetlerini belirleme faaliyeti olarak tanımlanmıştır. Bir başka tanıma göre ise kalibrasyon iyi hazırlanmış koşullarda niteliksel belirleme sürecidir. Bu kapsamda fotogrametrik alanda 1963 yılından günümüze birçok akademik çalışma yayınlanmıştır. Bilimsel çalışmaların büyük bir kısmı GNSS/IMU bütünleşik sistemin hava fotogrametrisinde kullanılmaya başlandığı 2001-2004 yılları arasında yapılmıştır. Kamera kalibrasyon parametrelerinin belirlenmesi sürecine genel olarak sistem kalibrasyonu denilmektedir. Sistem kalibrasyonu sistemlerin kendi kalibrasyonları ve birbirine göre kalibrasyonları olmak üzere ikiye ayrılmıştır. Sistemlerin bireysel kalibrasyonu fabrika kalibrasyonu, birbirlerine göre kalibrasyonuna ise kullanıcı kalibrasyonu olarak tanımlanmıştır. Kullanıcı kalibrasyonu genel olarak algılayıcı sistemler ile navigasyon sistemler arasındaki konum ve dönüklüğün belirlenmesidir. Başka bir deyişle GNSS anteni, IMU ve kamera arasındaki fiziksel bağıntının modellenmesidir. Sistem kalibrasyonunun ilk bileşeni GNSS anteni ile kamera perspektif merkezi arasındaki fiziksel mesafe olan öteleme vektörünün ölçülmesidir. İkinci bileşeni ise IMU platform koordinat sistemi ile kamera perspektif merkezi koordinat sistemi arasındaki dönüklük olarak ifade edilen Boresight dönüklük açılarının hesaplanmasıdır. Her ne kadar dijital fotogrametrik hava kameralarının kalibrasyon sürecine yönelik birçok makale yayınlanmış, birçok konu üzerinde akademik camiada görüş birliği sağlanmış olsa da diğer fotogrametrik alanlarda yaşanan gelişmeler (Örn: otomatik detay çıkarımı, yoğun eşleme tekniğiyle sayısal yüzey modeli üretimi) sebebiyle bazı önemli ayrıntılar atlanmış ve sorular cevapsız bırakılmıştır. Kamera kalibrasyon süreci ile ilgili akademik çalışmalar “ne” ve “nasıl” sorularına cevap vermekle birlikte en az bu sorular kadar önemli olan “hangi sıklıkta” ve “gereklilik” sorularına cevap verilmemiştir. Bu tezde, hangi sıklıkta sistem kalibrasyonunun yapılması gerektiği araştırılacak, özel kalibrasyon uçuşları ve özel kalibrasyon test alanlarına ihtiyacın gerekliliği sorgulanacaktır. Bu tezin sonucunda ticari hayatın aktörleri olan kamera kullanıcıların karşılaştıkları ve akademik çalışmalarda cevaplanmamış problemlerine çözüm aranacak ve birbiriyle iç içe olması gereken akademik-ticari alanın birbirine yakınlaşması sağlanacaktır.