The model of direct relative orientation with seven constraints for geological landslides measurement and 3D reconstruction

El modelo de orientación relativa directa con siete restricciones para la medida de deslizamientos de tierra y reconstrucción tridimensional

Con el desarrollo del entorno computacional y la alta precisión del modelo de reconstrucción tridimensional, utilizados para la medida y reconstrucción de desprendimientos geológicos, es crucial la obtención de la orientación relativa de alta precisión basada en imágenes múltiples y es el punto clave para asegurar y mejorar la exactitud del modelo 3D y la posición espacial. Actualmente el modelo de orientación relativa incluye cinco parámetros independientes. En el modelo linear de orientación relativa hay nueve parámetros para construir la relación geométrica espacial linear entre el sondeo y la posición espacial. Para eliminar el impacto de más parametrización y mejorar la exactitud y la estabilidad de los parámetros resueltos el modelo de orientación relativa convencional, este artículo propone y valida un nuevo modelo de orientación relativa con siete restricciones. Las restricciones adicionales se derivan de la propiedad ortogonal de la matriz de rotación de la imagen estéreo y se asocian con el ajuste de los cuadrados mínimos para obtener un resultado de alta precisión de la orientación relativa. Al medir la exactitud con la posición espacial se revela que el nuevo modelo propuesto tiene más ventajas que aquel de orientación relativa directa, especialmente en el modelo de reconstrucción 3D y en las aplicaciones fotográmetricas de rango cercano para la evaluación de desprendimientos geológicos. 

Introducción

La orientación relativa es el proceso de recuperación de la posición y la orientación de una imagen con la otra en un sistema de coordenadas del espacio de la imagen individual (Läbe & Förstner, 2006), que es un tema clásico en la fotogrametría por satélite, la visión por ordenador y la reconstrucción de modelos 3D. Con el desarrollo de los campos de estudio, se exige una mayor precisión del modelo de orientación relativa y es un proceso crucial para asegurar y mejorar la precisión de la orientación relativa. Para la medición 3D y la reconstrucción del modelo espacial en los deslizamientos geológicos, basándose en múltiples imágenes, la exactitud de la orientación relativa determina directamente la exactitud del modelo 3D reconstruido, cuya exactitud puede alcanzar la exactitud con el escáner láser en la precisión, teóricamente.