Georeferenzieren von Fotos ohne räumlichen Bezug?

Ich habe ungefähr 100-200 Bodenaufnahmen, die ich in ArcGIS 10 überlagern möchte und die keine räumlichen Informationen enthalten, die ich mithilfe einer photogrammetrischen Formel irgendwie entwickeln muss. Die Kamera wurde 2 Meter über dem Boden an einem RTK-GPS-Mast befestigt. Eins-zu-Eins-Beziehung zwischen GPS-Punkten und Fotos. Die Genauigkeit ist kein großes Problem, sollte jedoch mindestens 1 Meter betragen (was ungefähr dem Sichtfeld jedes Fotos entspricht). Ziel ist es, eine Möglichkeit zu entwickeln, jedes Bild mithilfe eines Skripts oder Modells automatisch zu georeferenzieren, da die Größe des Footprints jedes Bilds in dem von mir verwendeten Koordinatensystem ermittelt werden kann.

Womit ich arbeiten muss:

100-200 + Bodenschuss-Feldfotos:

-camera height 1.228 meters (from tip of gps)

-camera angle ~90 degrees

-camera focal length 0.006 meters

-North orientation

GPS-Punkte-Shapefile (100-200 + Datensätze; 1 Datensatz = 1 Punkt = 1 Foto):

-XY location for each photo(approximately the centroid of photo)
-NAD83 UTM Zone 14N (meters)

Grundlegende Verfahren, die ich ohne viel Zeitaufwand für die Georeferenzierung jedes einzelnen Fotos ausführen muss:

* 1) Bestimmen Sie die Abmessung (in Metern) eines der Fotos. Ich kann die Fotoskala (PS = f / H) und den repräsentativen Bruch (RF = 1 / (H / f)) berechnen, aber ich muss die Länge DE berechnen, um die entsprechende entsprechende Länge auf dem Boden AB (aka) zu finden. Die Breite (in Metern) werde ich im nächsten Schritt für rechteckige Puffer festlegen.

_{(Quelle: ucsb.edu )}

2) Verwenden Sie diese Abmessungen, um rechteckige Puffer um die GPS-Punkte zu erstellen

3) Räumliche Verbindung von GPS-Punkten mit den rechteckigen Puffern (um den Bildnamen zu erhalten, der jedem Punkt entspricht)

4) Teilen Sie die Rechteckpufferschicht nach Attributen (unter Verwendung des Bildverzeichnisses / Namensfelds).

* 5) Ersetzen Sie die Farbfüllung jedes Rechteckpuffers durch das entsprechende Bild

Ich habe Probleme mit den in Nr. 1 zu verwendenden Photogrammetrieformeln. # 5 ist eher ein Hack, um die Bilder zu visualisieren, um die Georeferenzierungssituation zu vermeiden. Ich erwarte nicht, dass jemand mein Problem löst. Ich poste gerne Probleme wie diese, um a) meine Gedanken zu sammeln, b) möglicherweise andere zu erbauen.

Ihre Gedanken werden geschätzt.

AKTUALISIERTE DETAILS:

-Fotos sind Bodenaufnahmen

-Nordorientiert

-Während dieses Problem aufgrund der Bildgröße im Vergleich zum Maßstab unpraktisch erscheint, habe ich meine Gründe: D.

Update: 20.06.2013 Ich habe die geometrischen Abmessungen jedes Fotos berechnet (1,52 x 1,14 m). Ich habe dann rechteckige Puffer mit diesen Abmessungen an jedem GPS-Punkt-Schwerpunkt erstellt. Ich habe ein Bild von Hand georeferenziert und es passt perfekt.

Aktuelles Problem: Mit Python möchte ich jedes Foto verkleinern, um es an die gleichen Abmessungen des entsprechenden Polygon-Footprints anzupassen. Ich habe mir die Verwendung des Warpfromfile-Werkzeugs in Arcgis 10.1 angesehen, muss jedoch sowohl für das Foto als auch für das Foto die Bodenkontrollpunkte angeben Fußabdruck, der etwas langweilig erscheint. Gibt es ein Werkzeug, mit dem ein Raster automatisch skaliert / an die Abmessungen eines Polygons angepasst werden kann?

Wenn Sie die Position der Kamera relativ zum Boden kennen und davon ausgehen, dass der Boden flach ist, sollten Sie targetan jeder der vier Bildecken Kontrollpunkte erstellen können. Übergeben Sie diese Kontrollpunkte dann an das Warp-Werkzeug . Die sourceKontrollpunkte würden durch Untersuchen der nicht projizierten Ausdehnung des Bildes gefunden.

Um eine Transformation höherer Ordnung zu verwenden, benötigen Sie meiner Meinung nach zusätzliche Kontrollpunkte an inneren Punkten, wodurch die Skalierung des Bildes in der Mitte mehr als in der Nähe der Ränder angepasst wird.

Warp ist nützlich, wenn das Raster eine systematische geometrische Korrektur erfordert, die mit einem Polynom modelliert werden kann.

Aktualisieren

Wenn Sie nur schnell und schmutzig vorgehen möchten, ist es möglicherweise besser, für jedes Foto eine Weltdatei zu erstellen , indem Sie dem Mittelpunkt einen Versatz hinzufügen (vorausgesetzt, dort fällt Ihr GPS-Punkt ab), um die Ecke des Fotos zu beschreiben, und Eine Pixelgröße in den linearen Einheiten der von Ihnen verwendeten Projektion.

Während dieses Problem ursprünglich vom Standpunkt der Softwarelösung aus angegangen wurde, war die Möglichkeit, auf dasselbe Hardware-Setup zuzugreifen, das zum Erfassen der Bilder verwendet wurde, definitiv eine bevorzugte Lösung. Ich schätze die softwarebasierten Lösungen, die Sie alle erwähnt haben, da dies meine Stärke ist, wann immer es erforderlich / optimal ist. Am Ende ist hier die Lösung, die ich gewählt habe:

Erstens: Ich habe die ungefähren Abmessungen der Bilder unter Verwendung des relativen Maßstabs eines bestimmten Objekts im Bild bekannter Länge berechnet (ohne Berücksichtigung der Perspektive).

Zweitens: Führen Sie eine Neueinrichtung der Kamera / RTK durch und machen Sie ein Bild mit zwei gekreuzten Maßbändern (in Metern) und berechnen Sie die tatsächlichen Abmessungen des Footprints.

Fazit: Meine ursprünglichen Näherungswerte für die Bildgröße waren nach dem Vergleich in Bezug auf Länge und Breite um <0,05 Meter genau. Perfekt geeignete Toleranz für meine Bedürfnisse.