Ilmakuvat ja laserkeilaus metsänmittauksessa - tutkimusten ja menetelmien esittelyä 2

Puut ilmakuvilla - algoritmi latvapisteiden automaattiseen paikantamiseen

Latvapisteiden paikantaminen on ensimmäinen tehtävä puiden kaukokartoituksessa. Yo. ilmakuvasarjassa näkyy sama mänty-kuusimetsä kuudesta eri suunnasta. Kuvat A-C on otettu samalta lentolinjalta ja kuvat D-F viereiseltä lentolinjalta. Algoritmin, joka paikantaa latvapisteet, tulee kyetä ratkaisemaan ns. vastinpisteongelma - on löydettävä saman puun latvapiste eri kuvilta. Kuvassa on ihminen osoittanut latvapisteen tarkkaa paikkaa kuvilla A ja E. Pistettä osoitettaessa "virittyy" kamerasta kohti maata kuvasäde, jonka kulkua 3D tilassa on hahmotettu noin 10 metrin matkalla, korkeudella 203 m ± 5 m m.p.y., kuville projisoiduin sinisin viivoin. Kuvien A ja E kuvasäteet leikkaavat muilla kuvilla kohdissa, joissa on latvapiste. On löydetty sama piste - suurella todennäköisyydellä - käyttäen hyväksi epipolaarigeometriaa. Kuvaa C, joka on vastavalon kuva, voi käyttää puulajin tunnistamiseen: valo siilautuu männyn latvuksen läpi, ja kun taas kuusen latvukset jäävät tummiksi ja niissä näkyy vain siluetti - korona.

 Lisää tutkimuksista Sisällysluettelo

Vastinpisteiden haku on huonosti asetettu tehtävä, sillä samat puut eivät näy kaikilla kuvilla ja eri suunnista otetuissa kuvissa näkyy aivan erilainen hahmo. Tehtävää pitää rajoittaa. Jos tiedetään likimäärin millä korkeudella latvukset sijaitsevat, voidaan käyttää epipolaarigeometriaa: vastinpiste voi sijaita toisilla kuvilla vain kuvasäteen kulku-uralla (siniset viivat vasemmassa ilmakuvasarjassa). Vastinpisteen haku on siten yksiulotteinen ongelma - kuljetaan vain epipolaarisuoraa. Suoraa saadaan lyhennettyä, jos tiedetään, millä syvyydellä (3D tilassa, "Search Space") kohteet ovat. Jatkuu...