Tiivistelmä diplomityöstä

Kaksisuuntaisheijastuvuuden näytteistäminen monikulmakameran kuvilta

Antero Kukko
Teknillinen korkeakoulu
Maanmittausosasto

Professuuri: Maa-57 Fotogrammetria ja kaukokartoitus
Syventymiskohde: fotogrammetria
Työn valvoja: Prof. Henrik Haggrén, Teknillinen Korkeakoulu
Työn ohjaaja: Prof. Juha Hyyppä, Geodeettinen laitos
Päivämäärä: 2.12.2002
Sivuja: 82


Kaksisuuntaisheijastuvuudella kuvataan sähkömagneettisen säteilyn heijastumista kohteen pinnasta. Tässä diplomityössä tutkittiin kaksisuuntaisheijastuvuuden geometriaa ja kohteiden reflektanssin näytteistämistä monikulmakameran kuvilta. Tavoitteena oli tuottaa mittaus- ja valaistussuunniltaan tunnettua tietoa eri kohteista kaksisuuntaisheijastuvuuden tietokantaa ja mallinnusta varten.

Kirjallisuuden avulla perehdyttiin sähkömagneettisen säteilyn kulkuun väliaineessa ja sen vuorovaikutukseen erilaisten pintojen kanssa. Pinnan heijastuvuuden anisotropia vaihtelee näkyvän valon alueella voimakkaasti katselu- ja valaistussuuntien muuttuessa. Ilmiö on merkittävä tutkittaessa ympäristössä tapahtuneita muutoksia tai yhdistettäessä useilla havaintogeometrioilla tuotettuja kuvia laajoiksi kuvamosaiikeiksi. Kaksisuuntaisten heijastusominaisuuksien tunteminen auttaa myös eri kohteiden erottamisessa toisistaan.

Reflektanssin suunnattujen ominaisuuksien näytteistämiseksi muodostettiin maaston korkeusvaihtelut huomioiva havaintomalli. Mittaussäteen suuntavektorin ja maastomallin leikkauspisteen sekä havaintogeometrian kulmasuureiden määrittämiseksi kehitettiin laskentamenetelmät. Havaintovektorin ja maastomallin pinnan leikkauspiste määritettiin iteratiivisella algoritmilla. Mittaus- ja valaisugeometria ratkaistiin sekä vaakasuoran että kaltevan pinnan tapauksissa. Näytteistettävä koealue luokiteltiin näytteiden ryhmittelemiseksi.

Näytteistyksessä saatiin koottua suuri määrä mittaus- ja valaistussuunniltaan tunnettua aineistoa. Näytteiden kulma-aluetta kasvatettiin huomioimalla pinnan kaltevuudet. Näytteistyksellä tuotetun aineiston soveltuvuutta testattiin tutkimalla reflektanssin käyttäytymistä kuudella pelto- ja metsäkohteella. Menetelmä ja aineisto todettiin soveltuvaksi luonnonkohteiden kaksisuuntaisheijastuvuuden tutkimukseen.

Jatkotutkimuskohteita voisivat olla mallinnus- ja kuvakorjausmenetelmien kehittäminen sekä tarkemman ilmakehäkorjauksen soveltaminen näytteistyksellä koottuun aineistoon.

Avainsanat: kaksisuuntaisheijastuvuus, BRDF, reflektanssi, anisotropia

Kieli: Suomi


Return to the page Master's Theses
Return to the home page of HUT Institute of Photogrammetry and Remote Sensing