Pengambilan Data 3D model reconstruction using aerial photo to measure object height
16 3
Foto seperti Gambar 3.3 yang memuat utuh sebuah papan kalibrasi dalam satu foto sulit diperoleh karena panjang fokus lensa 16 mm yang digunakan pada
kamera termasuk jenis lensa bersudut lebar dan ukuran papan kalibrasi yang relatif kecil. Foto-foto tersebut penting untuk menentukan parameter intrinsik.
Agar foto-foto yang akan digunakan sebagai data masukan dalam perhitungan parameter intrinsik kamera melingkupi semua sudut lensa, maka dilakukan
pemotretan dengan menempatkan objek papan kalibrasi di berbagai bidang foto Gambar 3.5.
4 Untuk mendapatkan hasil terbaik dilakukan pemotretan yang memenuhi
kriteria butir 2 dan 3 diatas sehingga dalam 1satu sesi pemotretan diperoleh banyak foto hingga mencapai lebih dari 40 foto. Jumlah tersebut diperoleh dari
kombinasi posisi kamera, jarak kamera dan penempatan papan kalibrasi pada bidang foto.
5 Pemotretan untuk kalibrasi dilakukan dalam 3tiga sesi pemotretan pada
waktu yang berbeda. Pemotretan dilakukan sebelum dan sesudah pemotretan udara dilakukan yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan
kamera pada UAV terhadap parameter intrinsik.
Gambar 3.5 Penempatan kamera dan papan kalibrasi pada bidang foto
Gambar 3.4 Mosaik foto-foto papan kalibrasi dari berbagai posisi kamera
17
Keperluan untuk rekonstruksi 3D
Setelah tahap kalibrasi kamera dilakukan, maka untuk dapat melakukan rekonstruksi 3D diperlukan data lainnya, yaitu : dua atau lebih foto udara yang
mempunyai pertampalan pada objek yang akan diukur dan koordinat 3D objek tersebut dalam sistem bumi dan foto. Koordinat objek dalam sistem bumi
diperoleh dari pengukuran lapangan. Koordinat objek dalam sistem foto diperoleh dengan melakukan digitasi. Foto udara diperoleh dari pemotretan udara
menggunakan Multirotor.
Target Untuk menentukan kualitas spasial, khususnya tinggi, suatu objek maka objek
tersebut harus mudah dikenali pada foto. Oleh karena itu objek-objek tersebut dibuat dalam bentuk beberapa target yang didesain seperti tampak pada
c d
Gambar 3.6. Target yang dibuat berupa kertas berukuran 30 cm dengan bujur sangkar hitam-
putih yang masing-masing berukuran 15 cm c
d Gambar 3.6a. Ukuran tersebut bukan keharusan tetapi merupakan pilihan dan
ditentukan dengan pertimbangan target akan cukup teridentifikasi pada foto dengan tinggi terbang sampai dengan 100 m di atas permukaan tanah. Target
ditempelkan pada papan multipleks dan diberi kaki
c d
Gambar 3.6bdengan ketinggian bervariasi seperti Gambar 3.6c dan Tabel 3.1. Bentuk target kotak hitam-putih seperti papan catur dengan harapan
c d
Gambar 3.6 Target
18 dapat dikenali difoto dengan baik dan dapat ditentukan koordinat titik silang di
tengah dengan mudah dan dapat diidentifikasi menggunakan algoritme corner finder. Tinggi target dibuat bervariasi dengan tujuan untuk dapat dianalisis apakah
ada pengaruh tinggi objek terhadap akurasi nilai ketinggian hasil rekonstruksinya dengan hasil ukuran menggunakan ETS dalam fraksi ukuran tertentu.
Pengambilan Data Lapangan
Pengambilan data di lapangan direncanakan dengan mempertimbangkan
beberapa hal terkait proses rekonstruksi 3D foto udara sehingga dapat dilakukan rekonstruksi berkas sinar, pembuatan model 3D dan ekstraksi spasial, khususnya
tinggi objek yang dapat diukur tingkat akurasinya. Oleh karena itu dibuat konfigurasi posisi dan tinggi terbang seperti pada Error Reference source not
ound. yang mempertimbangkan konfigurasi penempatan target berbentuk grid, target di berbagai posisi di lapangan. Gambar 3.7 memperlihatkan salah satu
contoh foto udara hasil pemotretan dengan sebaran target dan posisi horizontal
Gambar 3.7 Penempatan target Tabel 3.1 Ukuran Tinggi Target
No Target
Tinggi cm Jumlah
1 To1-To9
± 1 9
2 T10
± 1 1
3 T11-T13
± 10 3
4 T14-T17
± 20 4
5 T18-T21
± 30 4
6 T22-T25
± 50 4
7 T26-T29
± 100 4
19 kamera saat pemotretan. Salah satu tujuannya adalah untuk mengetahui pengaruh
parameter intrinsik pada titik tertentu terhadap nilai tinggi objek hasil rekonstruksi.
Pekerjaan pengambilan data di lapangan terdiri atas dua kegiatan utama,
yaitu : a.
Pemotretan udara Foto udara diperoleh dengan menempatkan kamera pada Unmanned Aerial
Vehicle UAVpesawat tanpa awak. UAV digunakan berupa multirotor yang dapat terbang pada posisi dan ketinggian tertentu dan dikendalikan dari darat
menggunakan Romote Control RC, oleh karena itu konfigurasi posisi kamera dengan variasi tinggi terbang seperti pada Error Reference source not found.
an variasi horisontal sepert Gambar 3.7 kamera warna kuning dapat dilakukan. Pada saat pemotretan, lensa kamera diatur pada auto-focus mode
dengan tujuan agar diperoleh hubungan dengan pengaturan fokus saat kalibrasi kamera. Beberapa foto hasil pemotretan menggunakan UAV yang saling
bertampalan dan berisi target lengkap serta diperoleh dari variasi tiga tinggi terbang diperlihatkan pada Gambar 3.9.
b. Pengukuran dan perhitungan koordinat dan tinggi target.
Foto udara yang dapat diproses dan direkonstruksi menjadi model 3D adalah foto udara yang memiliki minimal 6 titik sekawan pada foto ke 1 dan foto ke 2
atau ke n. Keenam titik sekawan tersebut memiliki koordinat pada sistem foto dan sistem bumi. Penentuan koordinat 3D setiap target pada sistem bumi
dilakukan menggunakan alat Electronic Total Station ETS dengan metode radial. Koordinat titik referensi BM 1 Error Reference source not found. dan
Gambar 3.8 Konfigurasi posisi kamera dan pengukuran target
20 rientasi arah Utara ditentukan menggunakan Receiver GPS tipe navigasi
Garmin Map 60csx. Hasil pengukuran ETS dan GPS tersebut adalah koordinat X,Y,Z setiap target
dalam sistem bumi. Nilai X dan Y yang dipakai koordinat pada sistem Universal Transvers Mercator UTM zone 48 South dalam Datum WGS84.
Nilai Z adalah nilai tinggi target yang mengacu pada elevasi altimeter pada receiver GPS tersebut di atas. Koordinat dan tinggi target hasil pengukuran
ETS dianggap bebas dari kesalahan, sehingga digunakan sebagai acuan perhitungan atau pembanding dengan hasil rekonstruksi 3D dan kemudian
dilakukan analisis.