Radiometrische Korrektur von Thermalinfrarotaufnahmen

Aufgabenstellung
Die Verfügbarkeit von leichtgewichtigen und genügend hochaufgelösten Thermalinfrarotkameras ermöglicht deren drohnengestützter Einsatz. Bei Befliegungen im Winter 2015 und 2016 wurde ein systematischer radiometrischer Sensorverzug der Thermalinfrarotkamera festgestellt. Pixel in der oberen rechten Bildecke sind tendenziell zu warm, währenddem die Pixel in der unteren linken Bildecke tendenziell als zu kalt erfasst werden.
Im Rahmen dieses Blockkurses soll eine Softwarekomponente entwickelt werden, um den festgestellten Sensorverzug zu kalibrieren. Mithilfe homologer Punkte in überlappenden Bildern soll dafür jeweils ein Modell nach der Methode der kleinsten Quadrate geschätzt werden. Dabei sind mehrere Modelle in Betracht zu ziehen.
Anschliessend sollen die Bilder anhand des Modells korrigiert werden. Die verwendeten Modellparameter müssen gespeichert werden.

Userinterface
Die Benutzeroberfläche wurde mit der visuellen Hilfe des Qt-Designers erstellt. Die Arbeitsschritte sind dem Ablauf entsprechend von links nach rechts aufgereiht. Darunter befinden sich die Drop-Down Listen für die Auswahl der sich überschneidenden Bilder. Die ausgewählten Bilder werden direkt nebeneinander dargestellt. Diese Form bietet sich optimal an, um die Punktmessungen vorzunehemen. Rechts sehen Sie das Userinterface.

Aufbau
Das gesammte Programm wurde mit Python (Version 3.5) entwickelt. Dabei wurden folgende Module verwendet:
● os (Miscellaneous operating system interfaces)
● Numpy (scientific computing)
● cv2 (OpenCV)
● gdal (Geospatial Data Abstraction Library)
● pyQt (GUI toolkit)

Programm
Im rechts dargestellten Schema wird die Programmstrucktur afgezeigt. Die einzelnen Zusammenhänge sowie die Inputs und Outputs sind klar ersichtlich.
Das ausgegebene *.tiff wird von 16 zu 8 Bit konvertiert und die Farbwerte werden auf eine Bandbreite von 256 Werte gestreckt.

Autoren: Severin Rhyner, Oliver Hasler, Dimitri von Arx
Blockprojekt II: Photogrammetrie
Klasse: G2014 FHNW
Datum: 13.01.2017