Kalibrasi Kamera 3D model reconstruction using aerial photo to measure object height

12  P 1 , P 2 : koefisien distorsi tangensial  β : koefisien sudut antara sumbu x dan y Gambar 2.6 memvisualisasikan distorsi objek karena ketidaksempurnaan lensa kamera. Gambar 2.6 Gambaran akibat adanya distorsi lensa dan sumbu yang tidak orthogonal atau affine deformation Pullivelli, 2005 13 3 METODE Fokus penelitian ini adalah melakukan rekonstruksi model 3D dengan memproses foto udara digital. Foto yang dapat direkonstruksi menjadi model 3D adalah dua atau lebih foto yang diambil dari posisi berbeda tetapi memiliki objek yang sama overlap. Gambar 3.1 mengilustrasikan foto udara yang dapat direkonstruksi menjadi model 3D. Prinsip rekonstruksi adalah melakukan perhitungan matematik menggunakan algoritme rekonstruksi 3D. Gambar 3.1 memperlihatkan bahwa dari koordinat titik a 1 dan a 2 pada sistem koordinat foto , berkas sinar ditelusuri ulang melalui pusat proyeksi L ke objek titik A. Rekonstruksi dapat dilakukan dengan syarat parameter intrinsik pada bidang foto, dan parameter ekstrinsik koordinat dan rotasi dari L kamera harus diketahui. Gambar 3.1 Rekonstruksi koordinat sistem bumi 3D dari sebuah objek titik dalam sebuah stereo model Aber et.al., 2010 14 Metode penelitian yang dilakukan dapat dilihat dalam diagram alir pada Gambar 3.2.

3.1 Studi pustaka

Tahap ini merupakan tahap awal penelitian berupa studi terhadap berbagai literatur dari buku referensi, disertasi, tesis, jurnal, laporan penelitian, artikel, dan termasuk situs internet. Seluruh informasi yang diperoleh dari studi pustaka memberikan bekal pengetahuan, teori dasar, penelitian sebelumnya yang pernah dilakukan yang terkait dengan penelitian yang akan dilakukan, tahapan kerja, algoritme yang sudah tersedia, sampai dengan hasil, analisis, dan sintesis yang ada. Semua itu sangat bermanfaat dan beberapa menjadi acuan bagi penelitian ini. Gambar 3.2 Diagram alir penelitian 15

3.2 Pengambilan Data

Ada dua pekerjaan utama yang dilakukan pada penelitian ini yaitu kalibrasi kamera dan rekonstruksi 3D. Pada setiap pekerjaan tersebut perlu dilakukan pengambilan data yang berbeda yang disesuaikan dengan kebutuhan masing- masing. Keperluan untuk kalibrasi kamera Pada tahap kalibrasi kamera tujuan utama adalah untuk mendapatkan parameter intrinsik kamera. Pada penelitian ini kalibrasi kamera dilakukan dengan metode kalibrasi di lapangan, yaitu dengan menggunakan papan kalibrasi yang dibuat khusus yang disesuaikan dengan syarat ditentukan oleh Camera Calibration Toolbox. Pembuatan Papan Kalibrasi Papan kalibrasi dibuat seperti Gambar 3.3. Pada Gambar 3.3a objek kotak hitam-putih seperti papan catur dicetak pada kertas berukuran 112 cm X 112 cm. Setiap kotak dibuat dengan ukuran 3 cm X 3 cm. Koordinat 4empat pojok kotak terluar adalah O0.0, 1108,0, 2108,108, 30.108 dalam satuan centimeter cm. Ukuran tersebut bukan ukuran mutlak. Kemudian kertas ditempelkan pada multipleks dengan tujuan untuk mendapatkan permukaan yang datar. Pada Gambar 3.3b ukuran kotak dibuat 5 cm dengan ukuran kertas 150 cm x 100 cm. Dua buah papan kalibrasi dengan ukuran berbeda tersebut dibuat dengan tujuan untuk melakukan perbandingan hasil kalibrasi dan pengaruh yang mungkin ditimbulkan karena ukuran yang berbeda. Pemotretan papan kalibrasi Beberapa faktor perlu dipertimbangkan ketika pemotretan papan kalibrasi untuk mendapatkan parameter intrinsik kamera antara lain : 1 Papan kalibrasi ditempatkan pada posisi yang memungkinkan untuk dapat dipotret dari berbagai sudutposisi kamera 2 Pemotretan dilakukan dengan berbagai posisi kamera terhadap papan kalibrasi seperti Gambar 3.4. Selain posisi, variasi jarak kamera ke papan kalibrasi saat memotret juga dilakukan. a b Gambar 3.3 Papan kalibrasi