第一章 緒論
第三節 研究方法與材料
國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
第三節 研究方法與材料
自率光束法為本研究的核心，其於本研究中的作用有二：一是用於非 量測型像機的率定，另一為提升空三平差的精度。因此，本文中將分五個 部分探討：
1. 常見軟體對非量測型像機的率定成果比較；
2. 不同率定成果對空三平差結果的影響；
3. 不同航高的影像對空三平差結果的影響；
4. 自率光束法中帶入不同的附加參數模式，對 UAV 航拍影像的空三平差 精度的提升效果；
5. 使用不同空三平差方式，即光束法平差、自率光束法平差及預改正的 自率光束法平差，對UAV 航拍影像空三平差精度的提升效果。
實驗流程如圖 1-2 所示：像機的內方位參數，是先固定像機的狀態，
再分別以PhotoModeler、Australis 等軟體率定像機而得。而 UAV 的航線規 劃、執行飛航任務與記錄等過程，是以軟體MdCockpit 輔助完成，MdCockpit 所記錄的飛航資料經過適當的修正後，可做為像機拍攝影像時的外方位參 數參考資料。最後則使用航測軟體Leica Photogrammetry Suite (LPS)進行影像 的量測，並執行空三平差的計算。而空三平差的方式，則根據附加參數的解算與 否、是否先以像機的率定參數將影像上的觀測量改正，區分為光束法空三平差（即 一般航測使用的平差方法）、自率光束法空三平差及預改正的自率光束法空三平 差三種。最後則分析比較三種平差方式的結果。
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
圖1-2 研究流程圖
而本研究中選用的UAV 系統為 Microdrones GmbH 的 MD4-200，可搭 載非量測型像機獲取小區域內的航拍影像。MD4-200 的特色為：屬旋翼機 系統，機動性較高；具備四個旋翼，且旋翼材料為質輕、不易傷人的碳纖 維，透過四個旋翼的轉速搭配，除可提高旋翼機飛行的穩定性，更能安全 地於室內飛行(Eisenbeiss, 2009)；此外，MD4-200 使用電力（而非汽油）為 動力來源，安全性較高。其主要規格如表1-1 所示。
‧
可結合Google Earth 規劃航線；並以無線 測型數位像機為 Pentax 的 Optio A40，其感光元件為 CCD(charge coupled device)感光耦合元件，像機的基本規格如表 1-2 所示。規格顯示兩組焦距 範圍：等效焦距(equivalent focal length, ELF)與實際焦距。一般數位像機廠 商提供的規格是以等效焦距表示，而實際焦距則標示在像機的鏡頭上。等 效焦距的使用，起源於感光元件（包含底片與CCD）的尺寸各異，為了描
‧
等效焦距描述。表1-2 中提及的自動對焦(automatic focus; autofocus, AF)、防手震(anti-shake, AS; vibration reduction, VR; image stabilizer, IS; optical stabilizer)功能，將會影響像機內方位參數的穩定性，然自動對焦功能為 Optio A40 用以提高影像品質的特殊設計而無法關閉，不過航拍過程中的物 距可視為無窮遠，故航拍時的像主距可視為與焦距相同，故航拍過程中僅 關閉防手震功能，以確保像機內方位參數的穩定性。
表1-2 數位像機 Pentax Optio A40 之規格(Digital Photography Review, 2007)
Pentax Optio A40 影像最高畫素 4000×3000 (pixel) CCD 尺寸 7.6 (mm)×5.7 (mm)