三、 具體成果
3.3 坡地崩塌近景觀測系統之演算法分析與整合
3.3.3. 近景觀測系統故障後更新維修與整合
A: 相機保養與維護
由於鳳凰颱風後 IP Camera 發生無法連線之情況,現場查看後推測是當機問 題,又因為久未維護,則帶回來重新進行相機率定與簡易清潔。在本次的清潔中 發現外置保護鏡頭之壓克力片有磨損,同時內部的鏡頭對焦環亦有鬆動現象,上 述現象都將造成影像模糊,且對焦失真,將無法應用率定之內方位參數進行求解。
因此在處理上,則將前置的壓克力板更換成玻璃片,鏡頭部分則重新對焦並以防 水膠固定,並更新其內方位參數。如 5 所示即為更新後的相機內方位參數,由 Sigma0 來看,其精確度亦能在 0.25 像元以內,說明像機率定成果相當可靠。
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表 5、 更新後之相機內方位參數 P1357E P1347E f (mm) 9.2561 9.7546 xp (mm) 0.1861 -0.1727 yp (mm) -0.0486 0.0072 K1 4.2770e-003 3.7426e-003 K2 3.5299e-005 8.0765e-006 K3 -6.6288e-007 6.0788e-007 P1 9.2678e-005 1.8882e-004 P2 2.0905e-006 1.7112e-006 Sigma0 (Pixels) 0.19 0.24
B: 相機安裝與視角變更
透過本次維修,亦與現場小林國小老師做簡單訪談,其生活經驗告知這兩次 颱風侵襲不像往年有造成重大災害且地形上無明顯變化。因此本次重新安裝時,
更改相機視角將本來監測的大規模崩塌向右移動,以監測如 28 新立體像對中紅 框處的裸露區,且亦能涵蓋就有大範圍崩塌之範圍。
(a)左像(P1357E) (b)右像(P1347E) 圖 28、 新視角立體像對
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C: 建置高解析之地形地真資料
為了提供完善地形資料以建置地形地真,可以考量利用地面光達掃描、航空 照片建置,或地面高解析度影像的拍攝來建置地形真值以進行成果精確度的分析。
然而地面光達不僅設備昂貴,且距離、點雲密度無法符合該區域的大範圍掃描故 不考慮,航空照片則因視角差異將使成果有不一致之問題。因此本研究則以手持 式高解析度之單眼相機,透過多視角與多基線的拍攝,利用 Agisoft 軟體重建該 地區的三維模型。如圖 29 為利用高解析度單眼相機重建之三維模型。圖 30 為三 維模型之上視圖,因遮蔽關係造成之破洞亦與 24 相仿。
圖 29 大範圍崩塌之三維模型
圖 30 三維模型上視圖 D: 嵌入式系統整合
近景觀測系統觀測演算分析與嵌入式系統整合中 , 嵌入式系統採用 ARK-1120L 工業電腦模組,本工業電腦模組為國內研華電腦公司所開發,嵌入式 系統採用 ARK-1120L 工業電腦模組為消耗功率低於 15 瓦,內建英特爾(N455_
1.666GHz)中央處理器,具有 2 組 RS232 與 4 組 USB 端口,DDR3 記憶體 2GB,並有
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2.5 英吋之 STAA 硬碟,或固態硬碟皆可,採用 Linux 系統軟體,穩定性高,重量低 於 1 公斤,用於戶外須加裝防熱裝置,以免造成記憶體失效; 嵌入式系統採整組 系統與兩部攝影機可以連結, 完成耗電量低於 50 瓦之演算分析與嵌入式系統整 合,近景觀測系統觀測演算分析與嵌入式系統整合如下圖 31 所示
圖 31、近景觀測系統與嵌入式系統整合