應用海岸攝影機進行立體海況觀測之研發.pdfVIP

應用海岸攝影機進行立體海況觀測之研發 蔡政翰1 高家俊2 董東環1 黃世任1蘇嘉平2 陳聖學2 陳立偉1 國立台灣海洋大學海洋環境資訊系1國立成功大學近海水文中心2 摘要 現場的海象觀測資料可以提供模式驗證與同化應用，有力於提昇波浪預報準確度。目前 的海象觀測技術包含設置資料浮標、浮球、波高計等現場儀器的方式，以及從衛星、雷達等 遙測影像進行分析的技術，本研究開發以三台岸邊攝影機從事波浪觀測研究。三台攝影機可 呈現立體海況，其過程包合影像内部校正、外部校正、影像匹配與立體化過程。在中央氣象 局的支持之下，本研究已研發出一套立體海況觀測的原型，並已經完成内部、外部校正以及 影像匹配等工作，已確實能將觀測對象立體化，本研究模擬靜態波浪版進行驗證，結果顯示 量測誤差很小，達到可以接受的程度。 關鍵詞：立體攝影；波浪觀測 的相封位置(包括位置舆旋转角度)，一般可用地面控 Method)解出Ll～ 利用最小平方法(LeastSquare control L¨。将(3)式再度改窍岛： 制黠(groundpoint)方法一由已知寅隙座檩的敷 但控制黠求得，然而本补委甑测的目檩是勤憋的水 面，不容易在海面上找到固定的控制黠，故本补耋参 c4，、V and 考WanekWu(2006)提出之方法，使用一立髓校正 L￡5一￡9V[：：二2i￡6一￡loV Luv LV一￡4jj L￡。z-一L￡,，o。u。￡L11一-￡II“1{I]xJ】=LU。一--￡L。4]L 搁格板以取代地面控制黠，该校正版由三倜相互正交 之平面组成，其上缯有纲格，可以很明碓的得知各搁 格交黠之座檩。外部校正遇程即是在计算直接缘陛搏 换法的ll徊参敷c 2-2-I内部校正 要解出影像：维相紊座檩舆i维空闭座檩搏换之 阴像就必须愿用到完整的直接绿性转换公式，将前速 本研究使用敷位相横拍摄现地海面之影像，都存 之式(1)舆式(2)展荫得下式： 在著影像扭曲的现象，故须校正回未扭曲之影像。鹌 O 0 0 0一uI。l一“1l’1 —ItIzI Ⅱl 了建行影像扭曲校正，故裂作平面校正板，建行内部 0 0 0 0一¨，J， —u222 H2 校正遇程中，将平面校正版和相横(CCD平面)提毅至-卫M I一≈M M MMMM M M M 一 h h 一ⅣnJ’n —un2n “n 平行的状憋，因此(1)式舆(2)式中可假毅Y0=0，故方 0 ¨比M¨0 O 一 程式简化