Post on 02-Feb-2016
description
LAPORAN PRAKTIKUM
Responsi Fotogrametri Digital
Kalibari Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
Oleh :
Nama : Mohammad Luay Murtadlo
NRP : 3512100068
Kelas : A
TEKNIK GEOMATIKAFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA2015
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan
rancangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu standar yang terhubung
dengan standar nasional maupun internasional dan bahan-bahan acuan yang tersertifikasi. System
manajemen kualitas memerlukan system pengukuran yang efektif, termasuk didalamnya kalibrasi
formal, periodic dan terdokumentasi, untuk semua pengukuran.
Kalibrasi diperlukan untuk : (1) perangkat baru, (2) suatu perangkat setiap waktu tertentu, (3)
suatu perangkat mengalami tumbukan atau getaran yang berpotensi mengubah kalibrasi dan (4)
ketika hasil observasi dipertanyakan. Kalibrasi, pada umumnya merupakan proses untuk
menyesuaikan keluaran atau indikasi dari suatu perangkat pengukuran agar sesuai dengan
besaran dari standar yang digunakan dalam akurasi tertentu. Contohnya, kamera dapat dikalibrasi
sehingga kesalahan indikasi atau koreksi dapat ditentukan atau disesuaikan (melalui konstanta
polynomial ataupun metode laboratorium), sehingga kamera tersebut menunjukan nilai yang
sebenarnya
Pada kali ini, kami, mahasiswa Teknik Geomatika ITS melakukan praktikum kalibrasi dengan
menggunakan kamera NIKON COOLPIX S9700 untuk mengetahui nilai Calibrated Focus Length
(CFL) dan distorsi yang dihasilkan. Kami menggunakan kamera NIKON COOLPIX S9700 karena
mudah dibawa (pocket camera)dengan lensa optical zoom 30x. Lensa zoom tersebut setara
dengan lensa 25 – 750 mm yang menawarkan pemotretan wide-angle. Kamera ini juga dilengkapi
dengan koneksi Wi-Fi yang dapat digunakan untuk mentransfer foto dan video secara nirkabel ke
perangkat mobile serta fitur GPS untuk menandakan lokasi foto yang diambil.
1
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
1.2 Tujuan
Tujuan dilaksanakannya praktikum ini adalah sebagai berikut :
a. Adapun tujuan praktikum kalibrasi kamera ini adalah memahami proses kalibrasi kamera
termasuk mengetahui nilai-nilai parameter orientasi dalam atau Interior Orientation
Parameter (IOP) yaitu :
1. Focal Length
2. Principal Point X (Xp)
3. Principal Point Y (Yp)
4. Format Width (Fw)
5. Format Height (Fh)
6. Radial Distorsion (K)
7. Decentring Distortion (P)
Selain itu agar mampu memahami penggunaan software Photo Modeler Scanner.
b. Mahasiswa Teknik Geomatika ITS dapat mengetahui perhitungan-perhitungan/metode-
metode untuk melakukan kalibrasi
c. Mahasiswa Teknik Geomatika ITS memahami proses kalibrasi
d. Mahasiswa Teknik Geomatika ITS mampu melakukan kalibrasi secara baik dan benar
1.3 M anfaat
Manfaat Dilaksanakannya praktikum ini adalah sebagi berikut :
a. Mahasiswa Teknik Geomatika ITS bisa atau paham tentang proses kalibrasi
b. Mahasiswa Teknik Geomatika ITS bisa melakukan metode-metode atau perhitungan
untuk proses kalibrasi dengan benar
c. Mahasiswa Teknik Geomatika ITS mengetahui kesalahan-kesalahan apa saja yang dibuat
jika tidak adanya proses kalibrasi kamera.
2
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Kamera
Dalam ilmu fotogrametri, dilihat dari teknik pengambilan datanya, foto dibedakan menjadi
dua kategori yaitu foto udara dan foto terrestrial. Pada foto terrestrial proses perekaman data
(pemotretan) dilakukan di permukaan bumi. Pada metode ini kamera dapat dipegang dengan
tangan, dipasang pada kaki kamera (statif), dipasang di menara, atau alat penyangga lain yang
yang dirancang secara khusus. Fotogrametri terrestrial digunakan untuk pemetaan objek-objek
khusus yang membutuhkan ketelitian detail seperti, bangunan, daerah galian, lubang-lubang
pertambangan, timbunan material dan lain sebagainya.
Pada foto udara proses perekamaan data dilakukan diudara melalui sebuah wahana terbang
seperti balon udara, pesawat miniature dengan kendali radio dan pesawat ringan berawak.
Metode ini dikembangkan untuk memetakan daerah-daerah yang relative sulit dijangkau dengan
metode terrestrial, seperti daerah bergunung-gunung, daerah berawa, hutan, dan daerah-daerah
padat penduduk.
Dala fotogrametri kamera merupakan salah satu instrument paling penting, karena kamera
digunakan untuk membuat foto yang merupakan alat utama dalam fotogrametri. Oleh karena
itu, dapat dikatakan pula bahwa foto yang akurat (mempunyai kualitas geometri tinggi) diperoleh
dari kamera yang teliti. Baik untuk keperluan foto udara maupun foto terrestrial, kamera
diklasifikasikan menjadi dua kategori umum yaitu :
a. Kamera metric
Kamera metric merupakan kamera yang dirancang khusus untuk keperluan
fotogramterik. Kamera metric yang umum digunakan mempunyai ukuran format 23 cm
× 23 cm, kamera metric dibuat stabil dan dikalibrasi secara menyeluruh sebelum
digunakan. Nilai-nilai kalibrasi dari kamera metric seperti panjang focus, distorsi radial
lensa, titik utama foto diketahui dan dapat digunakan untuk periode yang lama. Untuk
kamera metric berformat normal dikenal tiga sudut bukaan (angle field of view), yakni :
[Dipokusumo, 1999]
Normal Angle (NA), dengan panjang focus 210 mm
Wide Angle (WA), dengan panjang focus 152 mm, dan
3
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
Super Wide Angle, dengan panjang focus 88 mm.
Sebagian besar kamera metric biasanya dirancang dengan panjang focus tetap untuk
objek yang tak terhingga. Jika kamera metric diterapkan untuk foto terrestrial
(pemotretan pada jarak pendek) idak dapat menghasilkan gambar yang tajam.
Sehingga diperlukan modifikasi khusus pada panjang fokusnya agar diperoleh gambar
yang tajam pada saat melakukan pemotretan pada jarak yang sangat pendek.
b. Kamera non metric
Kamera non-metrik dirancang untuk foto professional maupun pemula, dimana
kualitas lebih diutamakan daripada kualitas geometrinya. Kamera non-metrik memiliki
dua keterbatasan utama yaitu :
Ketidakstabilan Geometrik
Masalah terbesar penggunaan kamera non-metrik adalah ketidakstabilan
geometric. Kamera non-metrik memiliki lensa yang tidak sempurna, sehingga
foto udara yang dihasilkan dari perekamaan kamera non metric mengalami
kesalahan. Kamera ini tidak memiliki tada-tanda fidusial, namun dapat
dilakukan modifikasi untuk membuat tanda fidusial. Selain itu pada kamera
non metric tidak diketahui secara pasti besarnya panjang focus dan posisi
principal point, sehingga pengukuran pada foto udara menjadi kurang teliti.
Kamera non- metric dapat dikalibrasi dengan teknik tertentu sehingga
parameter-parameter internal yang berpengaruh pada letelitian geometric
foto dapat diketahui, dan kamera non metric dapat digunakan untuk aplikasi
fotogrametri.
Ukuran film
Keterbatasan lain dalam penggunaan kamera non metric adalah
terbatasnya ukuran film. Untuk mengcover area dengan luas dan skala yang
sama, penggunaan kamera format kecil 24 mm × 36 mm membutuhkan
jumlah foto lebih banyak dibandingkan jika pemotretan itu dilakukan dengan
menggunakan kamera metric format besar 23 cm × 23 cm. selain itu,
seringkali dalam pemetaan metode foto udara dibutuhkan foto dengan
ukuran asli yang besar, sehingga penggunaan kamera format kecil menjadi
masalah.
Penggunaan foto udara metric format besar 23 cm × 23 cm akan mampu
memberikan ketelitian yang baik, akan tetapi untuk area pemetaan yang relative kecil
dipandang tidak ekonomis. Pertimbangan pengguaan kamera non-metrik untuk
4
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
keperluan pemetaan (foto udara) adalah adanya efisiensi biaya pemetaan untuk area
yang relative. Selain itu, dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan
teknologi, keterbatasan-keterbatasan penggunaan kamera format kecil dapat diatasi,
sehingga kamera non-metrik menjadi instrument yang layak digunakan untuk foto
udara.
2.2 Kalibrasi Kamera
Untuk memperoleh posisi 3D yang akurat dari sebuah foto, parameter internal dari sebuah
kamera harus diketahui. Parameter internal kamera meliputi panjang focus ekivalen (panjang
focus efektif di dekat pusat lensa), panjang focus terkalibrasi, distorsi lensa (radial dan
tangensial), lokasi titik utama foto, jarak antara dua fidusial yang berhadapan, sudut
perpotongan garis-garis fidusial dan kerataan bidang fokal. Parameter internal ini kemudian
dijadikan input orientasi dalam. [Wolf, 1983]
Nilai parameter-parameter internal dapat diketahui dengan melakukan kalibrasi pada kamera
udara yang akan digunakan untuk proses pemotretan. Metode kalibrasi kamera dibedakan dalam
tiga kategori dasar yaitu : (1) metode laboratorium, (2) metode lapangan dan (3) metode stellar.
Multikolimator dan goniometer merupakan metode kalibrasi kamera laboratorium, kedua
metode ini masing-masing memerlukan alat yang khusus dan mahal. Pada metode
multikolimator objek (berupa tanda silang kotak) yang akan dipotret, diletakkan diatas sebuah
pelat kaca, objek tersebut diproyeksikan melalui sejumlah kolimator individual yang dipasang
dengan sudut θ tertentu (yang nilainya sudah diketahui) ke bidang focus kamera. Dari tanda
silang kotak yang terproyeksi pada bidang focus dapat diukur panjang focus ekivalen dan radial
lensa pada tiap pertambahan sudut θ
Pada metode goniometer objek berupa pelat grid yang disinari dari belakang, grid ini kemudian
diproyeksikan melalui lensa kamera pada arah berlawanan. Sudut dimana sinar grid yang timbul,
diukur dengan goniometer. Besarnya panjang focus ekivalen dan distorsi radial lensa ditentukan
dengan membandingkan sudut terukur sebenarnya terhadap sudut yang benar menurut teori.
Keunggulan metode bintang adalah tidak diperlukan alat khusus dan mahal. Pada metode
bintang dilakukan pemotretan atas sasaran yang terdiri dari bintang yang diidentifikasi, dilakukan
pencatatan waktu pemotretan sehingga akan diperoleh sudut perpanjangan bintang pada letak
kamera. Susudt ini kemudian dibandingkan terhadap sudut diperoleh dari pengukuran tepat atas
gambar bintang.
5
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
BAB III
METODOLOGI
3.1 Waktu dan Lokasi
Praktikum dilaksanakan pada :
Hari, Tanggal : Selasa, 13 Oktober 2015
Waktu : 15.00 WBBI – selesai
Lokasi : Jurusan Teknik Geomatika
3.2 Alat dan Bahan
Alat :
1. Kamera Nikon Coolpix L320
Kamera Nikon CoolPix L320 merupakan kamera digital jenis prosumer yang dengan
mudah bisa digunakan oleh seorang profesional ataupun seorang pemula, dan harganya pun
sangat terjangkau. Kamera ini dapat digunakan untuk merekam momen-momen penting
dalam kualitas HD, selain itu kamera ini dilengkapi dengan beberapa fitur yang canggih
lainnya yang dapat memberikan kualitas gambar yang baik.
Kamera Nikon CoolPix L320 memiliki beberapa spesifikasi sebagai berikut :
Tipe Kamera Nikon CoolPix L320
Ukuran 111.1 mm x 76.3 mm x 83.1 mm
Berat 430 gram
Sensor Gambar Efektif Pixel : 16.1 Megapixel
Image Sensor : CCD
Sensor Size 1/2.3 in.
6
Gambar 3.1 Kamera Nikon CoolPix L320
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
Total Pixel : 16.44 million
Lensa Focal Length : 4.0-104mm
Lens f/-number : f/3.1-5.9
Lens Construction : 12 elements in 9 groups 1
Lens Zoom : 26x
Fokus Autofocus (AF) : Contrast-detect AF
Autofocus (AF) : Focus-area selection Center
Face detection : Focus Range [W] : 50 cm, [T] :
1.5 m
Macro close-up mode: [W] : 1 cm
Layar 3 inch, 230.000 dots, TFT-LCD
Gambar Format : JPEG
Ukuran : 4608 x 3456
Power AA Alkaline : 310 shot
AA Lithium : 810 shot
Shutter 1/1500-1 sec.
Pencahayaan -2.0 sampai +2.0 EV in steps of 1/3 EV
Warna Pencahayaan Auto, Cloudy, Daylight, Flash, Fluorescent,
Incandescent, Preset Manual
2. Pengaris
Gambar 3.2 Pengaris dengan panjang 30 cm dan 60 cm
7
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
3. Alat Tulis dan Laptop
Gambar 3.3 Alat Tulis dan Laptop
Bahan :
1. Matlab R2010a
Gambar 3.4 Tampilan awal Matlab R2010a
2. Papan Kolimator
Gambar 3.5 Papan kolimator yang akan di foto
8
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
3.3 Diagram Alir
TIDAK
YA
Gambar 3.6 Diagram Alir Pelaksanaan praktikum
3.4 Langkah Pelaksanaan
9
Mulai
Melakukan pengambilan Foto titik Kolimator dengan alat dan syarat
yang telah di tentukan
Data yang di ambil dimasukkan
kedalam Laptop/PC
Membuka Aplikasi Matlab
Memilih 20 foto yang dimasukkan dalam folder
Toolbok_calib untuk di proses
Proses kalibrasi
Di dapatkan Interior Orientation Parameter (IOP)
Selesai
Gunakan Toolbok_calib
Eror pixel
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
Langkah Pengambilan Foto
1. Menempelkan papan kolimator pada lantai menggunakan lak ban agar papn kolimator
tidak goyang – goyang.
2. Melakukan pemotretan titik-titik kolimator dengan kamera digital NIKON COOLPIX S9700
3. Pengambilan foto dengan syarat – syarat dan ketentuan yang sudah ada.
4. Pengambilan foto sebanyak 20 foto.
5. Memindahkan hasil foto ke laptop untuk selanjutnya diproses dengan perangkat lunak
Matlab.
6. Gunakan aplikasi Toolbok_Calib
Langkah kalibrasi kamera
Metode yang kami gunakan adalah dengan Kalibrasi digital yang dikerjakan di Matlab
R2010a. Ini bertujuan untuk mengkalibrasi kamera dan mengetahui nilai Interior Orientation
Parameter (IOP) , nantinya dari beberapa foto akan ada hasil foto yang sudah terkalibrasi.
Cara Kalibrasi menggunakan Toolbok_calib:
1. Membuka Matlab R2010a
2. Setelah Matlab terbuka, Buka Toolbok_calib pilih calib_gui .
10
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
3. Kemudian akan tampil
Gambar 3.7 Calibration Toolbox dari calib_gui.m
4. Setelah muncul pilih Memory efficient (the images are loaded in memory), ini berguna
agar pemakain pada waktu memroses gambar lebih cepat dan effisien.
5. Kemudian akan tampil calibration Toolbok, kemudian pilih Read images
Gambar 3.8 Camera calibration Toolbox untuk Kalibrasi
6. Akan tampil sebagai berikut :
11
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
Gambar 3.9 tampilan setelah read image di run
7. Kemudian klik Extract grid corner akan muncul foto yang selanjutnya akan dikalibrasi.
Gambar 3.10 tampilan setelah Extrak grid corner di run
12
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
BAB IV
HASIL DAN ANALISA
4.1 Hasil
4.1.1 Hasil Pengambilan Foto
Dengan menggunakan kamera digital merk NIKON COOLPIX S9700 yang mempunyai
focal length 5-20 mm. kami menggunak papan kolimator berbentuk papan catur. Pada
saat pengambilan foto papan kolimator harus terlihat semua, jumlah kotak yang
digunakan berjumlah 63, jarak lensa kamera dari papan kolimator jangan terlalu jauh.
Kami melakukan proses pengambilan foto ini sebanyak 20 kali, kemudian di kalibrasi
menggunakan Matlab. Inilah hasil pemotretan sebagai berikut :
Gambar 4.1 Hasil pengambilan foto
4.1.2 Hasil Kalibrasi
Sesuai dengan alur dan metode yang sudah dijelaskan di bab 3, kali ini kita akan
melakukan proses kalibrasi menggunkan matlab R2010a (Toolbok_calib), dimana foto
13
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
yang digunakan berjumlah 20 foto. Dimana hasil kalibrasi sebagai berikut adalah sebagai
berikut:
14
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
Gambar 4.2 Hasil foto menunjukkan tiap titik yang sudah terkalibrasi
Hasil nilai interior orientasion parameter (IOP) :
Initialization of the intrinsic parameters using the vanishing points of planar patterns.
Initialization of the intrinsic parameters - Number of images: 20
Calibration parameters after initialization:
Focal Length: fc = [ 3030.48744 3030.48744 ]
Principal point: cc = [ 2303.50000 1727.50000 ]
Skew: alpha_c = [ 0.00000 ] => angle of pixel = 90.00000 degrees
Distortion: kc = [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ]
Main calibration optimization procedure - Number of images: 20
Gradient descent iterations: 1...2...3...4...5...6...7...8...9...10...11...12...13...14...15...16...17...18...done
Estimation of uncertainties...done
Calibration results after optimization (with uncertainties):
Focal Length: fc = [ 3024.44468 3023.52239 ] ± [ 6.76842 6.65228 ]
Principal point: cc = [ 2310.13582 1760.64364 ] ± [ 7.71064 8.03404 ]
Skew: alpha_c = [ 0.00000 ] ± [ 0.00000 ] => angle of pixel axes = 90.00000 ± 0.00000 degrees
15
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
Distortion: kc = [ 0.00770 -0.01408 0.00404 0.00215 0.00000 ] ± [ 0.00475 0.00777 0.00082 0.00090 0.00000 ]
Pixel error: err = [ 1.03692 0.91257 ]
Note: The numerical errors are approximately three times the standard deviations (for reference).
Hasil Exentrisitas Parameter :
% Intrinsic and Extrinsic Camera Parameters
%% This script file can be directly excecuted under Matlab to recover the camera intrinsic and extrinsic parameters.
% IMPORTANT: This file contains neither the structure of the calibration objects nor the image coordinates of the calibration points.
% All those complementary variables are saved in the complete matlab data file Calib_Results.mat.
% For more information regarding the calibration model visit http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/
%-- Focal length:
fc = [ 3024.444681871347700 ; 3023.522390214413000 ];
%-- Principal point:
cc = [ 2310.135822608578100 ; 1760.643641353783100 ];
%-- Skew coefficient:
alpha_c = 0.000000000000000;
%-- Distortion coefficients:
kc = [ 0.007701528341265 ; -0.014078719607797 ; 0.004041128257153 ; 0.002153087702253 ; 0.000000000000000 ];
%-- Focal length uncertainty:
fc_error = [ 1.168424046420998 ; 0.952277295263708 ];
%-- Principal point uncertainty:
cc_error = [ 1.110637015412560 ; 0.934044753073822 ];
%-- Skew coefficient uncertainty:
alpha_c_error = 0.000000000000000;
%-- Distortion coefficients uncertainty:
kc_error = [ 0.004749240674167 ; 0.007772284075686 ; 0.000824690020429 ; 0.000898326318257 ; 0.000000000000000 ];
16
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
%-- Image #1:
omc_1 = [ 1.950722e+000 ; 1.969476e+000 ; -4.244811e-001 ];
Tc_1 = [ -5.165182e-001 ; -7.535637e-001 ; 1.734744e+000 ];
omc_error_1 = [ 2.278147e-003 ; 2.601397e-003 ; 4.531534e-003 ];
Tc_error_1 = [ 4.559968e-003 ; 4.634301e-003 ; 4.761943e-003 ];
%-- Image #2:
omc_2 = [ 1.890888e+000 ; 1.909065e+000 ; -5.714244e-001 ];
Tc_2 = [ -5.318001e-001 ; -6.483455e-001 ; 1.849129e+000 ];
omc_error_2 = [ 2.209065e-003 ; 2.597815e-003 ; 4.392427e-003 ];
Tc_error_2 = [ 4.784352e-003 ; 4.966877e-003 ; 4.584580e-003 ];
%-- Image #3:
omc_3 = [ 1.888074e+000 ; 1.870363e+000 ; 5.224119e-001 ];
Tc_3 = [ -6.355746e-001 ; -5.281110e-001 ; 1.122415e+000 ];
omc_error_3 = [ 2.621834e-003 ; 2.374783e-003 ; 4.233954e-003 ];
Tc_error_3 = [ 3.329492e-003 ; 3.271579e-003 ; 4.215688e-003 ];
%-- Image #4:
omc_4 = [ -1.825599e+000 ; -1.868341e+000 ; 4.976581e-001 ];
Tc_4 = [ -4.052397e-001 ; -6.519850e-001 ; 1.889223e+000 ];
omc_error_4 = [ 2.494140e-003 ; 2.510961e-003 ; 4.701156e-003 ];
Tc_error_4 = [ 4.985902e-003 ; 4.943327e-003 ; 4.539110e-003 ];
%-- Image #5:
omc_5 = [ 1.890448e+000 ; 1.900598e+000 ; -5.882332e-001 ];
Tc_5 = [ -6.847771e-001 ; -3.878618e-001 ; 1.731244e+000 ];
omc_error_5 = [ 2.148232e-003 ; 2.583363e-003 ; 4.231960e-003 ];
Tc_error_5 = [ 4.417890e-003 ; 4.696633e-003 ; 4.396337e-003 ];
%-- Image #6:
omc_6 = [ -1.851408e+000 ; -1.902167e+000 ; 4.957017e-001 ];
Tc_6 = [ -2.946405e-002 ; -7.258641e-001 ; 1.949460e+000 ];
omc_error_6 = [ 2.951095e-003 ; 3.078762e-003 ; 5.372118e-003 ];
17
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
Tc_error_6 = [ 5.221009e-003 ; 5.126639e-003 ; 5.196511e-003 ];
%-- Image #7:
omc_7 = [ 1.896172e+000 ; 1.867894e+000 ; 6.130372e-001 ];
Tc_7 = [ -5.278892e-001 ; -7.194623e-001 ; 1.350402e+000 ];
omc_error_7 = [ 2.936027e-003 ; 2.522778e-003 ; 4.579097e-003 ];
Tc_error_7 = [ 3.940654e-003 ; 3.849757e-003 ; 5.052905e-003 ];
%-- Image #8:
omc_8 = [ 1.826148e+000 ; 1.826665e+000 ; -6.092236e-001 ];
Tc_8 = [ -6.075200e-001 ; -6.309166e-001 ; 1.921687e+000 ];
omc_error_8 = [ 2.157605e-003 ; 2.654952e-003 ; 4.200246e-003 ];
Tc_error_8 = [ 4.976186e-003 ; 5.215073e-003 ; 4.611500e-003 ];
%-- Image #9:
omc_9 = [ 1.833359e+000 ; 1.822011e+000 ; 6.580420e-001 ];
Tc_9 = [ -6.295364e-001 ; -5.774766e-001 ; 1.139950e+000 ];
omc_error_9 = [ 2.679107e-003 ; 2.452873e-003 ; 4.254115e-003 ];
Tc_error_9 = [ 3.468867e-003 ; 3.331198e-003 ; 4.452433e-003 ];
%-- Image #10:
omc_10 = [ -1.861307e+000 ; -1.947551e+000 ; 4.575043e-001 ];
Tc_10 = [ -4.600870e-001 ; -5.874558e-001 ; 1.844448e+000 ];
omc_error_10 = [ 2.441257e-003 ; 2.632873e-003 ; 4.828845e-003 ];
Tc_error_10 = [ 4.815822e-003 ; 4.844460e-003 ; 4.564844e-003 ];
%-- Image #11:
omc_11 = [ 1.867008e+000 ; 1.869967e+000 ; -5.397233e-001 ];
Tc_11 = [ -6.096234e-001 ; -3.220007e-001 ; 1.816353e+000 ];
omc_error_11 = [ 2.427259e-003 ; 2.637906e-003 ; 4.382879e-003 ];
Tc_error_11 = [ 4.632287e-003 ; 4.891990e-003 ; 4.541058e-003 ];
%-- Image #12:
omc_12 = [ 1.899932e+000 ; 1.929035e+000 ; -5.569925e-001 ];
Tc_12 = [ -6.697595e-001 ; -5.402214e-001 ; 1.581095e+000 ];
18
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
omc_error_12 = [ 1.956098e-003 ; 2.523829e-003 ; 4.001514e-003 ];
Tc_error_12 = [ 4.085458e-003 ; 4.272138e-003 ; 4.229581e-003 ];
%-- Image #13:
omc_13 = [ 1.939791e+000 ; 1.958686e+000 ; 5.397089e-001 ];
Tc_13 = [ -1.940482e-001 ; -6.851644e-001 ; 1.267309e+000 ];
omc_error_13 = [ 2.966645e-003 ; 2.190874e-003 ; 4.271867e-003 ];
Tc_error_13 = [ 3.503301e-003 ; 3.493065e-003 ; 4.500824e-003 ];
%-- Image #14:
omc_14 = [ 2.486683e+000 ; 8.763121e-001 ; -1.825472e-001 ];
Tc_14 = [ -7.812536e-001 ; -8.689900e-002 ; 1.453196e+000 ];
omc_error_14 = [ 3.083232e-003 ; 1.924162e-003 ; 4.400508e-003 ];
Tc_error_14 = [ 3.807569e-003 ; 4.010406e-003 ; 4.410067e-003 ];
%-- Image #15:
omc_15 = [ 2.366874e+000 ; 1.065758e+000 ; -2.925803e-001 ];
Tc_15 = [ -9.385203e-001 ; -4.181167e-001 ; 1.623035e+000 ];
omc_error_15 = [ 2.988487e-003 ; 2.112826e-003 ; 4.070052e-003 ];
Tc_error_15 = [ 4.267662e-003 ; 4.513498e-003 ; 4.879411e-003 ];
%-- Image #16:
omc_16 = [ 2.301013e+000 ; 1.093016e+000 ; -3.845414e-001 ];
Tc_16 = [ -8.723006e-001 ; -3.449264e-001 ; 1.623077e+000 ];
omc_error_16 = [ 2.913170e-003 ; 2.057905e-003 ; 3.849317e-003 ];
Tc_error_16 = [ 4.233163e-003 ; 4.467367e-003 ; 4.489825e-003 ];
%-- Image #17:
omc_17 = [ 2.336250e+000 ; 8.846499e-001 ; -3.313425e-001 ];
Tc_17 = [ -8.328824e-001 ; -9.171322e-002 ; 1.634835e+000 ];
omc_error_17 = [ 3.034154e-003 ; 2.165912e-003 ; 4.139401e-003 ];
Tc_error_17 = [ 4.243887e-003 ; 4.532506e-003 ; 4.822097e-003 ];
%-- Image #18:
omc_18 = [ 2.278134e+000 ; 1.111372e+000 ; -3.730615e-001 ];
19
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
Tc_18 = [ -8.097028e-001 ; -4.218002e-001 ; 1.767037e+000 ];
omc_error_18 = [ 3.047820e-003 ; 2.148492e-003 ; 3.977208e-003 ];
Tc_error_18 = [ 4.620622e-003 ; 4.809537e-003 ; 4.826428e-003 ];
%-- Image #19:
omc_19 = [ -2.142711e+000 ; -2.181284e+000 ; 1.035677e-001 ];
Tc_19 = [ -5.837774e-001 ; -6.204120e-001 ; 1.776421e+000 ];
omc_error_19 = [ 3.215173e-003 ; 3.339339e-003 ; 6.867032e-003 ];
Tc_error_19 = [ 4.676138e-003 ; 4.831704e-003 ; 5.679822e-003 ];
%-- Image #20:
omc_20 = [ 2.209955e+000 ; 2.126746e+000 ; -6.043630e-002 ];
Tc_20 = [ -6.218996e-001 ; -6.977520e-001 ; 1.772072e+000 ];
omc_error_20 = [ 3.303040e-003 ; 3.316891e-003 ; 6.940264e-003 ];
Tc_error_20 = [ 4.719050e-003 ; 4.830070e-003 ; 5.838699e-003 ];
Hasil Visuliase distorsion :
Gambar 4.3 Complete Distortion Model
20
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
Gambar 4.4 Tangential Component of the Distortion Model
Gambar 4.5 Tangential Component of the Distortion Model
21
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
Hasil Titik pengambilan foto :
Gambar 4.6 hasil extrinsik parameter
Gambar 4.6 hasil switch to camera-centered view
22
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
Perbaningan Before after
Gambar 4.7 Foto sebelum di kalibrasi
Gambar 4.8 Foto sesudah di kalibrasi
23
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
4.2 Analisa
Dari hasil Kalibrasi kita mendapatkan nilai dari focal lenght yaitu sebesar 3030.48744 ;
3030.48744. ini merupakan panjang fokus kamera yang digunakan saat pemotretan. Hasil nilai (X0 ,
Y0) pixcel eror foto sebesar 1,237 ; 1,013, bila nilai pixel lebih besar dari 1 maka hasil kalibrasi ini
masih kurang baik, beberapa faktor yang mempengaruhi nilai pixcelnya besar yaitu, hasil foto kurang
jelas, pengeplotan saaat kalibrasi kurang pas dan penempelan papan kolimator di lantai tidak rata
dan papan kolimator kusut. Dari hasil kalibrasi juga di dapat nilai radial dan tangensial K1, K2, K3, P1,
P2 nilai jarak dari pusat titik. Nilai dari derajat skew Skew: alpha_c = [ 0.00000 ] ± [ 0.00000 ] =>
angle of pixel axes = 90.00000 ± 0.00000 degrees dan nilai Distortion: kc = [ 0.00770 -0.01408
0.00404 0.00215 0.00000 ] ± [ 0.00475 0.00777 0.00082 0.00090 0.00000 ]
24
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kalibrasi Kamera dibutuhkan untuk mendapatkan nilai focal lenght dan dari sebuah
kamara, agar kamera itu siap digunakan untuk melakukan pengukuran fotogrametrik
Kalibrasi kamera bisa dilakukan secara manual dengan kalkulator biasa ataupun secara
otomatis menggunakan aplikasi seperti Matlab R2010a , seperti yang saya gunakan.
Dalam pengambilan foto, usahakan saat pengambilan foto yang diambil melebihi 80%
dari luas foto.
Hasil dari kalibrasi talah didapat nilai fc, eror pixcel (X0 , Y0), K1, K2 , K3, P1, P2, nilai sudut
skew, visualize distortions dan foto sesudah terkalibrasi.
Dari hasil kalibrasi telah didapat nilai focal leght sebesar 3030.48744 ; 3030.48744
Dari hasil kalibrasi untuk nilai eror pixel (X0 , Y0) adalah 1,237 ; 1,013.
Dari hasil kalibrasi telah didapat nilai sudut skew alpha_c = [ 0.00000 ] ± [ 0.00000 ] =>
angle of pixel axes = 90.00000 ± 0.00000.
5.2 Saran
Papan kolimator tidak boleh kotor, sobek dan kusut, sehingga foto yang di ambil biar
terlihat datar.
Pengambilan foto mempengaruhi besar kecilnya distorsi dan nilai eror pada pixcel.
Saat proses kalibrasi pengeplotan di matlab benar-benar pada titik agar distorsi tidak
besar.
25
Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox_Calib
FOTOGRAMETRI DIGITAL
DAFTAR PUSTAKA
Ligterink,G.H . 1987 . Dasar Fotogrametri Interpretasi Foto Udara . Jakarta :
Penerbit Universitas Indonesia
http://www.photomodeler.com/products/scanner/default.html diakses
pada tanggal 12 Oktober 2015
Mc Graw, Hill. 2000. Elements of Photogrammetry with Application in GIS
Fourth Edition. Madison : The University of Wisconsin
Wolf, Paul R. 1983. Elements of Photogrammetry. Madison : The University
of Wisconsin
26