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Untersuchungen und erste Ergebnisse zur geometrischen Qualität marktgängiger Kameras für den UAV-Einsatz

Heinz-Jürgen Przybilla

In der klassischen Luftbild-Photogrammetrie sind digitale Messbildkameras seit mehr als einer Dekade etabliert. Die zum Einsatz kommenden Systeme sind spezielle, auf die Anwendung hin konzipierte Konstruktionen. Ein besonderer Aspekt ist hierbei die sogenannte „Metrik“ der Kamera, welche sich durch eine Langzeitstabilität der Inneren Orientierung auszeichnet /Jacobsen et al. 2010/. Der chinesische Hersteller DJI ist Marktführer im Bereich der UAV/Suasnews 2017/ mit Schwerpunkt auf semiprofessionellen Anwendungen. Allerdings ist ein deutlicher Trend zur Entwicklung von Systemen für den professionellen Einsatz erkennbar. Dabei sind die verfügbaren Fluggeräte mit Kameras aus eigener Entwicklung (proprietäre Systeme) ausgestattet, die sowohl für die Erstellung von hochauflösenden Videos als auch von Einzelbildern geeignet sind. In der vorliegenden Untersuchung wurden die aktiv stabilisierten Kamerasysteme der DJI Phantom 3 Professional (12 MPx) sowie der Zenmuse-X5-Kamera (16 MPx) hinsichtlich ihrer metrischen Qualität untersucht. Sie sind Teil eines umfangreichen Benchmarks, der die geometrischen und radiometrischen Eigenschaften aktueller UAV-Kameras untersucht / Cramer et al. 2017b/,/Meißner et al. 2017/. Die geometrischen Prüfungen erfolgten am 3D-Testfeld der Hochschule Bochum (HS Bochum) mittels wiederholter Kalibrierungen. Die Vorgehensweise der Kalibrierung ist dabei analog zu dem beschriebenen Verfahren von / Kraft et al. 2016/. Zusätzlich erfolgte die Kalibrierung der Zenmuse-X5-Kamera mit dem DJI Inspire 1 Pro auf Grundlage einer Kreuz-Befliegung des LWL-Industriemuseums Zeche Zollern, das als 3D-Testfeld für UAV-Befliegungen dient.

 

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