İnsansız hava araçlarında kullanılan metrik olmayan kameraların kalibrasyonu

İnsansız Hava Araçlarının (İHA) kullanımı, gelişen teknolojik imkanlarla günümüzde oldukça ilerlemiştir. Mühendislik çalışmalarında zaman, maliyet ve doğruluk kavramları çok önemlidir. İHA ile zorlu topografik şartlarda bile daha az zamanda yüksek doğruluk sağlanmaktadır. İHA ile yapılan haritacılık faaliyetlerinde doğruluğa ve maliyete etkisinden dolayı entegre kameralar çok önemli donanımlardır. İHA'lardan yüksek doğrulukta veri elde etmek için görüntü alımı işleminin gerçekleştirildiği kamera büyük önem arz etmektedir. İHA'ya entegre olarak kullanılan dijital kameralar çoğunlukla hafif ve düşük maliyetli olan, metrik olmayan kameralardır. Metrik olmayan kameralarda distorsiyon gibi mercek kusurları daha sık şekilde görülmektedir. Distorsiyon benzeri mercek kusurlarının sonuç ürünlere olan etkilerini azaltabilmek için uygun bir kalibrasyon yöntemi tespit edilmeli ve entegre İHA kamerasının kalibrasyonu gerçekleştirilmelidir. Kamera kalibrasyonu ile elde edilen parametreler (odak uzaklığı, asal nokta koordinatları, radyal ve teğetsel distorsiyonlar) entegre İHA kamerası için fotogrametrik olarak yapılan çalışmalarda bir gereklilik olarak bilinmektedir. Kamera kalibrasyon yöntemleri içerisinde en çok tercih edilen kendi kendine kalibrasyon (self calibration) yöntemi olarak görülmektedir. Araştırmalarda bazen kendi kalibrasyon ağı kurularak bazen de hazır kalibrasyon ağını kullanarak sonuçlar ortaya çıkarılmıştır. Altı tane kalibrasyon test alanı ve iki tane farklı İHA kullanılan bu çalışmada kendi kendine kalibrasyon yöntemi ve yazılım kütüphanesinde bulunan kalibrasyon değerleri test edilmiştir. Oluşturulan kalibrasyon test alanlarından elde edilen kalibrasyon parametreleri kullanılarak ışın demetleri ile blok dengelemesi sonucuna göre doğruluk analizleri yapılmıştır. Devamında da kendi kendine kalibrasyon yöntemiyle farklı kalibrasyon değerleri kullanılarak farklı sonuçlar elde edilmiştir. Karşılaştırmalar ise arazide yapılan farklı yüksekliklerde 215 m genişliğinde 215 m uzunluğunda engebeli bir araziden üretilen 3B model üzerinden gerçekleştirilmiştir. Model üretirken arazide 43 tane Yer Kontrol Noktası (YKN) tesis edilmiş ve YKN'lerin konumları GNSS ile hızlı statik yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Görüntü alımı sonrasında 3B model üretmek üzere YKN'lerin büyük kısmı dengeleme amaçlı geri kalanları da denetleme amaçlı olarak kullanılmıştır. Ayrıca bu görüntülerin değerlendirmesinde, kalibrasyon adımından kendi kendine kalibrasyon uygulaması yapılmıştır. Farklı kalibrasyon yöntemlerinin sonucunda elde edilen görüntülerin model doğruluğuna etkisini arazide belirlenen Denetleme Noktalarının (DN), Karesel Ortalama Hatası (KOH) incelenmiştir. Her iki İHA için de, kullanımda olan yönetmeliğe göre, kendi kendine kalibrasyon yönteminin kabul edilebilir doğrulukta olduğu ortaya konulmuştur.