使用軟硬體設備

一、取像載具：定翼型 UAV 系統

本實驗採用定翼型無人飛行系統分為空中載具及地面導控載台兩部分；

(1) 定翼型 UAV：如下圖 3-1 所示。機身為複合材料，翼展長 3.3 公尺，展弦比 達11， UAV 空重 18 公斤，最大起飛重量 25 公斤，有效酬載 5 公斤。

圖3- 1 定翼型無人飛行載具(摘錄智飛科技)

(2) 地面導控載台：如圖 3-2 所示， 導控載台本體採用商用 2000cc 車輛底盤，

並設計車廂使其可以容納無人飛機、任務工具、控制工作站、發電機、天線 與操作人員空間。

圖3- 2 地面導控載台(摘錄智飛科技)

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配合定翼型UAV 系統航線規劃，本次實驗使用智飛科技所開發航線計算機 規劃軟體，如圖3-3 所示，依據航空攝影測量航帶中影像間前後及航帶間影像側 向重疊需求，依相機率定參數規劃航線。

圖3- 3 航線計算機規劃軟體(摘錄智飛科技)

二、取像設備：非量測型數位相機

本實驗取像設備採用非量測型單眼數位相機Cannon 5D Mark II，搭配 24mm 定焦鏡頭，如圖3-4 所示，其規格如表 3-1

圖3- 4 Canon EOS 5D-II 與 24mm 鏡頭

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表3- 1Cannon 5D Mark II 規格表

規格 EOS 5D mark II

感光元件 21.1MP CMOS

36x24mm

除塵功能 自動, 手動

有效畫素 5616x3744

拍攝模式 RAW(14-bit), sRAW1/2, JPEG, RAW+JPEG

影像引擎 DIGIC IV

焦長轉換 實體焦長=等效焦長

鏡頭接環 Canon EF

連拍速度 3.9fps, 14 RAW/310 JPEG 白平衡 自動, 預設六種, 色溫調整, 自定

同步快門 1/200sec

使用電池 LP-E6, 850 張(CIPA)

垂直把手 BG-E6

LCD 螢幕 3 吋, 92 萬畫素 光學觀景窗 98%涵蓋率, 0.71x 放大率 外觀尺寸 152x113.5x75mm

機身淨重 810g

快門耐用 15 萬次

三、近景攝影測量軟體：iWitnessPRO

本研究使用iWitnessPRO 近景攝測量方式，以軟體自動計算獲得相機參數。

率定數學模式採自率光束法，其像點系統誤差改正見式3-1：

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∆x = −∆x − ∆f + xr K + xr K + xr K + P (r + 2x ) + 2P xy + b x + b y

∆y = −∆y − ∆f + yr K + yr K + yr K + 2P xy + P (r + 2y )

∆x, ∆y ,像點改正量

∆x , ∆x ,像主點偏移量

x, y ,以影像中心為原點之像坐標 r ,像點的輻射距離

f, ∆f ,像主距及改正量 K , K , K , P , P , b , b ,相機畸變差參數

四、空三軟體：Leica Geosystems ORIMA

本研究以商用軟體Leica Geosystems ORIMA 進行空三平差計算，ORIMA 提供自動影像匹配像點觀測量，允許人工介入增加、剔除像點觀測量，在控制點 量測功能上提供Semi Auto 控制點量測功能、自動偵錯剔除，在空三平差參數設 定選項提供啟動基本(Standard)選項(Locked、Constrained 、Free)參數特性描述於 下表3-2

表3- 2 ORIMA 自率光束法相機參數表

自率光束法參數 參數說明

Locked 相機率定值權最大,自率參數不會改變

Constrained 相機率定值權較小,自率參數僅小幅變動

Free 相機率定值權極小,自率參數可以大幅改變

CFL Focal Length 焦距

x0、y0 Principal Point Off-Sets 像主點 a1,a2,a3 Radial Lens Distortions 輻射畸變差

（3-1)

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片幅式相機自率參數設定大致可分為四部分來說明：

a.像主距(Principal distance)：CFL

b.像主點(Coordinates of Principal point)：x0,y0

c.透鏡畸變差( Lens distortion)包含輻射畸變差及離心畸變差：a1,a2,a3 d.像焦面(Image plane)

ORIMA 自率參數選用 Brown 物理模式，軟體採取使用者根據相機內方位 參數如像主距（CFL）、像主點（x0,y0)、透鏡畸變差( Lens distortion)包含輻射畸 變差及離心畸變差：a1,a2,a3 是否可變動，如圖 3-5 所示

圖3- 5 ORIMA 自率光束法參數設定

五、測圖軟體：Leica Geosystems Pro600

本研究立體測圖採用Leica Geosystems Pro600 測圖系統，提供立體觀測及圖 型圖例客製化建制，如圖3-6 所示，並可直接導入 ORIMA 空三平差成果，避免 影像工作站系統間格式轉換不可確定性。

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圖3- 6 Leica Geosystems Pro600 測圖介面

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