デジタル航空写真のリアリティ マッピングの調整オプション

ArcGIS Reality ライセンスがある ArcGIS 組織で利用できます。

ブロック調整を計算する際に使用されるパラメーターは、[調整] ウィンドウで定義します。 使用可能な調整オプションは、リアリティ マッピング プロジェクトを設定するときに定義されたワークスペースのタイプに応じて異なります。 たとえば、航空写真ではフレームの TIN 化が実行されます。

ブロック調整

デジタル航空写真のブロック調整パラメーターについて説明します。 これらのパラメーターは、タイ ポイントまたは地上コントロール ポイント (GCP) の計算時およびブロック調整の計算時に使用されます。

ドローン画像の調整オプションの詳細については、「ドローン画像のリアリティ マッピングの調整オプション」をご参照ください。

カメラのキャリブレーションを実行します

自動カメラ キャリブレーションは、内部標定やレンズ歪みを含むカメラのジオメトリック パラメーターを計算し向上させると同時に、画像の向きや画像の地上座標を決定します。 カメラのキャリブレーションが行われていない場合は、以下のオプションを選択して、バンドル ブロック調整全体の品質と精度を向上させます。 ブロック調整時にカメラのキャリブレーションを行い、カメラのパラメーター精度を向上することができます。 ほとんどの高品質デジタル カメラはキャリブレーション済みなので、その場合はこれらのオプションをオフにする必要があります。 これがデフォルトです。

• [焦点距離] - カメラの焦点距離を調整します
• [主点座標] - オートコリメーションの主点座標を調整します
• [K1、K2、K3] - 半径方向の歪み係数を調整します
• [P1、P2] - 接線方向の歪み係数を調整します
• [高精度 GPS の画像位置の修正] - このオプションは、リアル タイム キネマティック (RTK) または後処理キネマティック (PPK) などの高精度なディファレンシャル GPS で取得された画像に対してのみ使用されます。 このオプションがオンの場合は、プロセスは画像の標定パラメーターのみを調整し、GPS の計測は固定します。 このオプションがオンになっている場合、地上コントロール ポイント (GCP) は不要です。

キャリブレーション オプションの詳細については、「カメラ テーブルのスキーマ」をご参照ください。

注意:

より効果的なブロック調整とプロダクト生成結果を得るためには、空中写真のオーバーラップとサイドラップの値を大きくすることをお勧めします。

失敗ポイントの閾値 (ピクセル単位)

[失敗ポイントの閾値] 値を超える残差エラーのあるタイ ポイントは、調整の計算に使用されません。 残差の計測単位はピクセルです。

事前精度設定

事前精度設定を使用すると、Applanix などの測量位置標定システム (POS) からの標定データの精度を指定できます。 POS はそれぞれ、異なった精度情報を提供することがあります。 たとえば、ある POS は位置精度だけを出力し、その他の POS は x、y、z の精度を提供します。 したがって、使用可能な精度情報を入力するだけで済みます。 このカテゴリのデフォルト設定は NULL です。

デジタル空中プラットフォームは、POS を使用して外部標定を計測します。これらのパラメーターの計測済み精度を入力して、調整の品質を向上させることができます。

画像位置 (メートル)	説明
X	航空 POS によって指定された x 座標の精度。 PerspectiveX と同じ単位を使用する必要があります。
Y	航空 POS によって指定された y 座標の精度。 PerspectiveY と同じ単位を使用する必要があります。
Z	航空 POS によって指定された z 座標の精度。 PerspectiveZ と同じ単位を使用する必要があります。
平面	航空 POS によって指定された x,y 座標の精度。 PerspectiveX または PerspectiveY と同じ単位を使用する必要があります。
位置	航空 POS によって指定された x,y,z 座標の精度。 PerspectiveX、PerspectiveY または PerspectiveZ と同じ単位を使用する必要があります。

高度 (度)	説明
Omega	航空 POS によって指定された Omega 角度の精度。 単位は度 (10 進) です。
Phi	航空 POS によって指定された Phi 角度の精度。 単位は度 (10 進) です。
Kappa	航空 POS によって指定された Kappa 角度の精度。 単位は度 (10 進) です。

GNSS 設定

GNSS には、バンドル調整で、ユーザーが GPS アンテナ、カメラ、GPS 信号グローバル シフト間のオフセットをキャリブレーションするためのオプションがあります。 GNSS 設定を使用するには、調整に GCP が含まれている必要があります。

一部の航空測量の取得では、GPS アンテナがカメラ システムとは別に配置されます。 次のオプションでは、カメラと GPS アンテナの間の物理的なオフセットによる位置計測でのオフセットを修正できます。

• [アンテナ オフセットの計算] - カメラと航空測量 GPS アンテナの間の物理的オフセットを計算することによってセンサー位置の誤差を修正します。
• [シフトの計算] - GPS 信号での機器の位置ずれを補正します。

画像とソリューション ポイントの事後標準偏差の計算

次のオプションを使用して、各画像の外部標定パラメーターの標準偏差およびソリューション ポイントの座標の標準偏差を計算することができます。

• [画像の事後標準偏差を計算] - 調整後のソリューション ポイントの事後標準偏差が計算されます。 計算された標準偏差値はソリューション テーブルに格納されます。
• [ソリューション ポイントの事後標準偏差を計算] - 調整後の各画像の位置と方向の事後標準偏差が計算されます。 計算された標準偏差値はソリューション ポイント テーブルに格納されます。

タイ ポイントの投影変換

調整プロセスでは、各タイ ポイントが計算され、2D マップ上の正しい場所に表示されます。 このステップはオプションで、2D マップ ビューでのタイ ポイントの視覚的分析のみをサポートしています。 調整後、タイ ポイントの管理ドロップダウン メニューのタイ ポイントの投影変換オプションを使用する必要があります。

注意:

画像が 1000 個以上含まれている大規模プロジェクトに取り組む場合は、このステップをスキップして、調整品質に悪影響を及ぼすことなく、調整処理時間を短縮することができます。

タイ ポイントの一致

タイ ポイントは、隣接する画像間で重複するエリア内の共通オブジェクトまたは位置を表すポイントです。 これらのポイントは、ブロック調整で幾何学的制度を改善するのに使用されます。 [調整] ツールの [タイ ポイントの一致] カテゴリには、オーバーラップしている画像からのタイ ポイントの自動計算をサポートするオプションが含まれています。 タイ ポイントの自動計算を有効にするには、[フル フレームのペアワイズ マッチング] チェックボックスをオンにします。 最適な結果を得るためには、次の条件を満たしている必要があります。

• 撮影された地形が変化に富む (起伏が大きい丘陵地など)。
• 画像間の前方向と横方向のオーバーラップ割合が推奨値より小さい。
• 初期画像標定パラメーターと投影中心座標の精度が低い。
• 画像の斜角が大きい。

画像位置の精度

画像本来の位置正確度は、センサーの表示ジオメトリ、センサーのタイプ、および処理レベルによって異なります。 通常、位置正確度は画像成果物の一部として説明されます。 画像の精度を最も適切に説明しているキーワードを選択します。

値は 3 つの設定から構成されます。これらをタイ ポイント計算アルゴリズムで使用して、使用する近傍内の画像数を決定します。 たとえば、精度が [高] に設定されている場合、アルゴリズムは小さい近傍を使用して、オーバーラップ画像内で一致するフィーチャを特定します。

設定	説明
Low	画像位置の精度が低く、センサーの向きの誤差が大きくなります (5 度を超える回転)。 ポイント マッチングの計算をサポートするため、ピクセル検索範囲が広い、スケール不変の特徴変換 (SIFT) アルゴリズムが使用されます。
Medium	画像位置の精度が中程度で、センサーの向きの誤差が小さくなります (5 度未満の回転)。 ポイント マッチングの計算をサポートするため、検索範囲が約 800 ピクセルの Harris アルゴリズムが使用されます。 これがデフォルトです。
High	画像位置の精度が高く、センサーの向きの誤差が小さくなります。 この設定は、外部標定データを備えた衛星画像および航空写真に適しています。 ポイント マッチングの計算をサポートするため、検索範囲が狭い Harris アルゴリズムが使用されます。

タイ ポイントの類似性

画像ペア間の一致するタイ ポイントの許容レベルを選択します。

設定	説明
Low	一致する画像ペアの相似許容レベルは低くなります。 この設定を指定すると最も多くの一致するペアが生成されますが、一部の一致に高レベルの誤差が含まれる場合があります。
Medium	一致するペアの相似許容レベルは中程度になります。 これがデフォルトです。
High	一致する画像ペアの相似許容レベルは高くなります。 この設定を指定すると、生成される一致するペアの数は最小になりますが、一致するペアに含まれる誤差の程度は低くなります。

タイ ポイントの密度

画像ペア間で計算されるタイ ポイントの相対数を選択します。

設定	説明
Low	最低数のタイ ポイントが作成されます。
Medium	中程度の数のタイ ポイントが作成されます。 これがデフォルトです。
High	最大数のタイ ポイントが作成されます。

タイ ポイントの分布

出力ポイントを規則的な分布とランダムな分布のどちらにするかを選択します。

• ランダム - ポイントは、ランダムに生成されます。 ランダムに生成されたポイントは、不規則な形状のオーバーラップ領域に適しています。 これがデフォルトです。
• 標準 - 固定パターンに基づいてポイントが生成されます。

マスク ポリゴン フィーチャ

ポリゴン フィーチャクラスを使用して、タイ ポイントの計算に含めたくない領域を除外します。

フィーチャクラスの属性テーブルで、mask フィールドはタイ ポイントを計算する領域を含めるのか除外するのかを制御します。 1 の値は、ポリゴン (内部) で定義された領域を計算から除外することを指定します。 2 の値は、ポリゴン (内部) で定義された領域を計算に含め、ポリゴンの外部の領域を計算から除外することを指定します。

参考文献

Lowe, David G. (1999). "Object recognition from local scale-invariant features". Proceedings of the International Conference on Computer Vision. Vol. 2. pp. 1150–1157.

Chris Harris and Mike Stephens (1988). "A Combined Corner and Edge Detector". Alvey Vision Conference. Vol. 15.