Laporan kalibrasi kamera

  • Published on
    19-Jul-2015

  • View
    212

  • Download
    9

Embed Size (px)

Transcript

  • iLAPORAN PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL

    JUDUL LAPORAN

    Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox MatLab

    Disusun oleh :

    Muhammad Irsyadi Firdaus 3512100015

    Dosen:

    Happy Hapsari Handayani, ST, M.Sc

    Asisten Dosen:

    Husnul Hidayat, ST., MT.

    JURUSAN TEKNIK GEOMATIKAFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA2014

    i

    LAPORAN PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL

    JUDUL LAPORAN

    Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox MatLab

    Disusun oleh :

    Muhammad Irsyadi Firdaus 3512100015

    Dosen:

    Happy Hapsari Handayani, ST, M.Sc

    Asisten Dosen:

    Husnul Hidayat, ST., MT.

    JURUSAN TEKNIK GEOMATIKAFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA2014

    i

    LAPORAN PRAKTIKUM FOTOGRAMETRI DIGITAL

    JUDUL LAPORAN

    Kalibrasi Kamera Menggunakan Toolbox MatLab

    Disusun oleh :

    Muhammad Irsyadi Firdaus 3512100015

    Dosen:

    Happy Hapsari Handayani, ST, M.Sc

    Asisten Dosen:

    Husnul Hidayat, ST., MT.

    JURUSAN TEKNIK GEOMATIKAFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA2014

  • ii

    KATA PENGANTAR

    Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, yang telahmemberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikanlaporan praktikum ini dengan baik.

    Laporan praktikum ini diberi judul Kalibrasi Kamera MenggunakanToolbox MatLab, penulis berharap semoga laporan ini bermanfaat bagipembaca.

    Penyusunan laporan ini tidak lepas dari bantuan yang diberikan olehbeberapa pihak, maka dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

    1. Happy Hapsari Handayani, ST., M.Sc. selaku Dosen mata kuliahpenginderaan jauh.

    2. Husnul Hidayat, ST., MT. selaku Asisten dosen mata kuliah penginderaanjauh

    3. Teman-teman yang telah membantu selama penyusunan dari awal hinggaselesainya laporan ini.

    Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak, sehingga kritik dansaran diharapkan dari pembaca. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagipembaca, khususnya penulis.

    Surabaya, November 2014

    Penulis

  • iii

    DAFTAR ISIHALAMAN JUDUL .............................................................................................. iKATA PENGANTAR ........................................................................................... iiDAFTAR ISI ......................................................................................................... iiiBAB I PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang .....................................................................................1

    1.2 Tujuan ..................................................................................................11.3 Manfaat ................................................................................................2

    BAB II DASAR TEORI2.1 Kamera .................................................................................................3

    2.2 Lensa Kamera ......................................................................................4

    2.3 Kalibrasi Kamera ..................................................................................62.4 Laboratory Calibration..........................................................................72.5 Parameter Kalibrasi Kamera ................................................................72.6 Pengantar Program MatLab ................................................................10

    BAB III METODOLOGI3.1 Waktu dan Lokasi ...............................................................................123.2 Alat Praktikum ....................................................................................123.3 Diagram Alir .......................................................................................14

    3.4 Penjelasan Langkah Praktikum ...........................................................16BAB IV HASIL DAN ANALISA

    4.1 Hasil .....................................................................................................21

    4.2 Analisis ..............................................................................................23

    BAB IV PENUTUP5.1 Kesimpulan ..........................................................................................265.2 Saran ..................................................................................................27

    DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................28LAMPIRAN ...........................................................................................................29

  • 1BAB IPENDAHULUAN

    1.1 Latar BelakangFotogrametri adalah ilmu, seni, dan teknologi untuk memperoleh

    informasi terpercaya tentang obyek fisik dan lingkungan melalui prosesperekaman, pengukuran, dan interpretasi gambaran fotografik, dan pola radiasitenaga elektromagnetik yang terekam. Dalam kegiatan fotogrametri, kamera

    merupakan alat utama yang digunakan karena digunakan untuk merekam suatuobjek. Kamera yang digunakan dalam kegiatan fotogrametri tidak mempunyailensa yang sempurna, sehingga proses perekaman yang dilakukan akan memilikikesalahan. Sehingga diperlukan suatu kegiatan pengkalibrasian kamera untukdapat menentukan besarnya penyimpangan penyimpangan yang dihasilkan.

    Kalibrasi adalah kegiatan untuk memastikan hubungan antara harga-hargayang ditunjukkan oleh suatu alat ukur dengan harga yang sebenarnya dari besaranyang diukur. Kalibrasi kamera dilakukan untuk menentukan parameter distorsi,salah satu distorsi yang ada adalah distorsi radial yaitu pergeseran linier titik fotodalam arah radial terhadap titik utama dari posisi idealnya. Distorsi lensa dapatmenyebabkan bergesernya titik pada foto dari posisi yang sebenarnya, sehinggamemberikan ketelitian pengukuran yang tidak baik, namun tidak mempengaruhikualitas ketajaman citra yang dihasilkan. Dalam proses kalibrasi terdapat banyakteknik proses kalibrasi antara lain manual dan digital. Pada praktikum ini, kamimenggunakan teknik kalibrasi secara digital dengan menggunakan calibrationtoolbox MatLab.

    1.2 TujuanAdapun tujuan praktikum ini adalah :

    1) Melakukan proses kalibrasi pada kamera secara digital.2) Menampilkan Extrinsic Parameters3) Menganalisis Reprojection Error (in pixel)4) Menganalisis Distortion Model.

  • 21.3 ManfaatAdapun manfaat dari praktikum ini adalah :

    1. Mengetahui proses kalibrasi kamera secara digital denganmenggunakan calibration toolbox MatLab.

    2. Mendapatkan hasil Extrinsic Paramerter, Reprojection Error (InPixel), Distortion Model.

  • 3BAB IIDASAR TEORI

    2.1 KameraDalam fotogrametri kamera merupakan salah satu instrumen paling

    penting,karena kamera digunakan untuk merekam gambar sebagai objek dalamfotogrametri. Oleh karena itu gambar yang memiliki ketelitian geometri tinggidiperoleh dari kamera yang teliti pula. Dalam Fotogrametri kameradiklasifikasikan menjadi dua kategori umum yaitu :a. Kamera metrik

    Kamera metrik merupakan kamera yang dirancang khusus untukkeperluanfotogrametrik. kamera metrik dibuat stabil dan dikalibrasi secaramenyeluruh sebelum digunakan. Menurut Dipokusumo , kamera metrikberformat normal dibagi menjadi tiga sudut bukaan (angle field of fiew), yaitu : Normal angle (NA), dengan panjang fokus 210 mm, Wide Angle (WA), dengan panjang fokus 152 mm, dan Super Wide Angle, dengan panjang fokus 88 mm.

    Sebagian besar kamera metrik biasanya dirancang dengan panjangfokus tetapuntuk objek tak terhingga.

    b. Kamera non metrikKamera non-metrik adalah kamera yang dirancang untuk foto

    profesional maupun amatir, dimanakualitas hasil perekaman lebih diutamakandaripada kualitas geometrinya. Kamera non-metrik memiliki dua keterbatasanutama yaitu :

    Ketidakstabilan geometrikKamera non-metrik memiliki lensa yang tidak sempurna,

    sehingga foto udara yang dihasilkan dari perekaman kamera non-metrikmengalami kesalahan. Kamera ini tidak memiliki fidusial mark, Selain itupada kameranon-metrik tidak diketahui secara pasti besarnya panjangfokus dan posisi principal point, sehingga pengkuran pada foto udaramenjadi kurang teliti. Kamera non-metrik dapat dikalibrasi dengan tekniktertentu sehingga parameter-parameter internal yang berpengaruh pada

  • 4ketelitian geometrik foto dapat diketahui, dan kamera non-metrik dapatdigunakan untuk aplikasi fotogrametri.

    Ukuran film

    Keterbatasan lain dalam penggunaan kamera non-metrik adalahterbatasnya ukuran film. Untuk mengcover area dengan luas dan skalayang sama, penggunaan kamera format kecil 24 mm 36 mmmembutuhkan jumlah foto lebih banyak dibandingkan jika pemotretan itudilakukan dengan menggunakan kamera metrik. Selain itu seringkalidalam pemetaan metode foto udara dibutuhkan foto dengan ukuran asliyang besar, sehingga penggunaan kamera format kecil menjadi masalah.Namun dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi,keterbatasan-keterbatasan penggunaan kamera format kecil dapat diatasi,sehingga kamera non-metrik menjadi instrumen yang layak digunakanuntuk foto udara.

    2.2 Lensa Kameraa. Karakteristik Lensa

    Bagian yang paling penting dari kamera adalah lensa kamera. Fungsiutama lensa adalah mengumpulkan berkas sinar dari seluruh titik yangmembentuk sebuah objek dan mengumpulkannya ke arah titik fokus yangterletak pada jarak tertentu di sisi lain di balik lensa untuk membentukgambaran objek secara keseluruhan.

    Gambar 1 Sifat lensa sesuai prinsip hukum snelliusLensa memiliki bagian-bagian yang terdiri dari :

    Sumbu optik

    O1 dan O2 adalah titik-titik pusat dua buah permukaan bola lensa.

    R1 dan R2 adalah jari-jari permukaan bola lensa

  • 5 Fokus utama

    b. Distorsi lensaKetidakse