Akhirnya akan diperoleh rumus :
4.2 Hasil Rekonstruksi 3D
Data masukan pada proses rekonstruksi 3D adalah parameter intrinsik kamera, koordinat target titik sekawan pada sistem koordinat masing-masing foto dan koordinat target pada sistem bumi. koordinat target pada sistem bumi dijadikan sebagai acuan dan dianggap tidak memiliki kesalahan karena tingkat akurasinya yang paling baik. Koordinat 9 target yang dipilih sebagai titik sekawan memiliki kesalahan karena proses digitasi manual dan faktor identifikasi titik silang kotak hitam-putih yang bisa memiliki nilai berbeda setiap melakukan digitasi. Ada 6 set/kelompok parameter intrinsik yang memiliki nilai yang berbeda. Oleh karena itu pembahasan lebih detil ditujukan pada dua faktor terakhir.
Setelah perhitungan parameter ekstrinsik setiap foto (butir 3.3.2 b) dapat dihitung penyimpangan atau selisih koordinat target hasil dari proyeksi ulang dengan koordinat hasil digitasi. Caranya dengan melakukan proyeksi ulang koordinat titik sekawan dengan masukan koordinat hasil digitasi dan parameter ekstrinsik hasil hitungan, kemudian koordinat hasil proyeksi tersebut dibandingkan dengan hasil digitasi. Tujuannya adalah untuk mengetahui validitas data dan parameter ekstrinsik final terbaik yang dapat ditentukan, yaitu dengan mencari nilai minimal perbedaannya antara hasil digitasi dengan hasil hitungan. Penyimpangan posisi target 9 titik sekawan diperlihatkan pada Tabel 4.4. Data yang ada pada tersebut diperoleh dari 9 foto (FA1, FA2, FA3, FB1, FB2, FB3, FC1, FC2, FC3) digunakan untuk analisis dengan menggunakan satu set
Tabel 4.3 Hasil kalibrasi kamera : 6 set parameter intrinsik No Komponen Parameter Intrinsik Kelompok/Set I II III IV V VI 1 f x (piksel) 4014.66 4015.44 4096.15 4021.75 4004.16 4053.87 2 fy (piksel) 4013.58 4014.92 4097.64 4021.01 4004.63 4054.95 3 xp(piksel) 2966.35 2951.91 2975.88 2982.02 2944.30 2983.59 4 yp(piksel) 1986.66 1968.20 1981.72 1965.77 2009.44 1978.09 5 β 0.0000 0.0002 0.0010 -0.0003 0.0002 0.00069 6 K1 -0.0665 -0.0712 -0.0623 -0.0678 -0.0744 -0.06292 7 K 2 0.0803 0.0965 0.1185 0.0883 0.1138 0.10701 8 K3 -0.0014 -0.0020 -0.0024 -0.0024 -0.0004 -0.00240 9 P1 -0.0028 -0.0025 -0.0025 -0.0019 -0.0046 -0.00275 10 P2 0.0019 -0.0200 -0.0381 -0.0072 -0.0456 -0.02360 Keterangan :
a) Parameter intrinsik I,II dan III dari Tabel 4.1 b) Parameter intrinsik IV,V dan VI dari Tabel 4.2
c) Parameter intrinsik I,II,IV,V dan VI adalah hasil kalibrasi dengan pengaturan lensa pada kondisi auto-focus menggunakan papan kalibrasi
d) Parameter intrinsik III adalah hasil kalibrasi dengan pengaturan lensa pada kondisi fix- focus menggunakan papan kalibrasi
35
parameter intrinsik (kelompok ketiga). Besarnya Root Mean Square (RMS) dari selisih koordinat titik sekawan tidak ada yang lebih besar dari 0.5 piksel. Dengan demikian ketelitian parameter ekstrinsik yang diperoleh sudah menghasilkan ketelitian titik sekawan hasil proyeksi ulang lebih kecil dari 1 piksel. Hasil ini menunjukkan bahwa koordinat titik sekawan hasil digitasi cukup baik.
Besarnya kesalahan koordinat hasil proyeksi ulang dapat diperbaiki hingga diperoleh RMS minimal dengan mengubah nilai koordinat hasil digitasi. Caranya dengan mengurangi atau menambahkan 1 piksel atau lebih pada koordinat x dan atau y pada koordinat hasil digitasi pada titik To1 sampai To9. Koordinat hasil digitasi titik To1 sampai To9 yang dianggap final adalah koordinat yang memberikaan nilai RMS terkecil pada setiap foto. Besarnya RMS pada Tabel 4.4 adalah hasil optimal yang dapat diperoleh dari digitasi manual. Proses digitasi secara manual menimbulkan adanya faktor subyektifitas pendigit akan mempengaruhi ketelitian hasil.
Pada penelitian ini diperoleh data bahwa bentuk target yang dipakai mempengaruhi ketelitian koordinat hasil digitasi. Titik pojok atau persilangan kotak hitam-putih pada foto udara digital hasil pemotretan dari UAV ternyata tidak tampak dengan jelas sehingga tidak mudah diidentifikasi. Kondisi ini
Tabel 4.4 Kesalahan titik sekawan
Foto Selisih Koordinat Foto
Target
RMS To1 To2 To3 To4 To5 To6 To7 To8 To9
FA1 dx(piksel) 0.3 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6 0.1 0.2 0.3 dy(piksel) 0.7 -0.5 0.4 -0.2 -0.4 -0.4 0.8 0.2 -0.7 0.5 FA2 dx(piksel) 0.6 0.3 -0.3 0.1 -0.2 -0.5 0.2 -0.2 0.2 0.3 dy(piksel) 0.5 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 0.6 0.4 0.7 -0.4 0.5 FA3 dx(piksel) 0.6 0.2 -0.1 0.2 -0.4 -0.5 0.2 -0.3 -0.2 0.3 dy(piksel) 0.5 -0.4 -0.3 0.1 -0.6 0.0 0.4 0.4 -0.1 0.4 FB1 dx(piksel) 0.1 -0.7 0.1 0.4 0.1 -0.3 0.5 -0.2 0.0 0.3 dy(piksel) -0.2 -0.4 0.6 -0.2 -0.6 0.3 0.1 0.2 0.3 0.4 FB2 dx(piksel) -0.3 -0.6 0.5 0.1 0.1 0.1 -0.6 0.4 0.3 0.4 dy(piksel) 0.1 0.6 0.1 -0.7 0.0 0.3 0.1 -0.3 -0.1 0.3 FB3 dx(piksel) 0.1 0.2 0.0 0.3 -0.1 -0.2 0.4 -0.1 -0.6 0.3 dy(piksel) -0.1 -0.5 -0.4 0.6 -0.4 0.8 0.5 -0.2 -0.4 0.5 FC1 dx(piksel) -0.7 0.3 0.2 -0.3 0.2 0.4 -0.1 0.0 0.0 0.3 dy(piksel) 0.3 -0.4 0.3 0.1 0.0 0.3 -0.1 -0.5 -0.1 0.3 FC2 dx(piksel) 0.2 0.2 0.1 0.2 -0.1 -0.6 0.0 -0.4 0.5 0.3 dy(piksel) 0.0 -0.1 -0.2 0.3 0.2 -0.3 -0.3 0.6 -0.2 0.3 FC3 dx(piksel) 0.6 0.0 -0.4 0.2 0.5 -0.1 -0.4 -0.3 -0.3 0.4 dy(piksel) 0.3 -0.3 -0.2 0.5 0.0 -0.5 0.5 0.4 -0.5 0.4 Keterangan :
a) FA adalah kelompok foto udara yang dipotret dari ketinggian sekitar 50 m (Lampiran) b) FB adalah kelompok foto udara yang dipotret dari ketinggian sekitar 60 m (Lampiran) c) FC adalah kelompok foto udara yang dipotret dari ketinggian sekitar 70 m (Lampiran)
36
berbeda dengan foto untuk kalibrasi kamera dengan target yang sama. Kondisi objek pada bagian belakang dari target juga mempengaruhi penampakan target. Gambar 4.7 memperlihatkan beberapa kenampakan target setelah diperbesar saat akan didigit untuk mendapatkan koordinat titik silangnya.
Gambar 4.7 Kenampakan target hasil pemotretan dari UAV
Kondisi target seperti tampak pada Gambar 4.7 menyebabkan koordinat titik pojok hitam-putih tampak tidak jelas pada satu titik tertentu, sehingga hasil digitasinya bisa berbeda sampai dengan 2 piksel jika dilakukan secara manual.
Awalnya, pemilihan bentuk target seperti (c)
(d)
Gambar 3.6 didasarkan pada pertimbangan untuk menerapkan algoritme corner finder sehingga penentuan titik silang tersebut dapat dilakukan secara otomatis dan kesalahan akibat faktor orang yang mendigit dapat dihilangkan. Hasil yang diperoleh ternyata hal tersebut tidak efektif, karena koordinat hasil corner finder tidak lebih baik, berbeda dengan hasil saat proses kalibrasi kamera. Hasil ini memperlihatkan bahwa perlu dipertimbangkan dan diteliti bentuk target yang lain yang lebih efektif untuk dapat diindetifikasi dan ditentukan koordinat titik tengahnya. Pada tahap ini dapat diindentifikasi salah satu sumber kesalahan yang akan mempengaruhi hasil akhir penelitian ini.
Rekonstruksi 3D yang dilakukan dengan data masukan koordinat sistem foto dan bumi 9 target yang dipakai sebagai titik sekawan (butir 3.3.2 d dan e)) dengan menggunakan 6 set parameter intrinsik (Tabel 4.3) diperoleh salah satu hasil seperti pada Tabel 4.5.
Pada Tabel 4.5 diperlihatkan bahwa perbedaan tinggi target hasil ukuran ETS dengan hasil rekonstruksi berkisar antara 1.6 cm – 2.6 cm. Setiap sepasang foto yang bertampalan akan memberikan data seperti Tabel 4.5 tentunya dengan nilai yang berbeda. Dari pasangan foto yang dipilih kesalahan terbesar adalah 11.7 cm pada foto hasil pemotretan di ketinggian 70 m.
Pada Tabel 4.5 terdapat data yang menunjukan bahwa parameter intrinsik III dan VI memberikan nilai kesalahan terkecil, yaitu dilihat dari nilai RMS terkecil
Tabel 4.5 Perbedaan tinggi titik sekawan
Parameter Intrinsik
Perbedaan Tinggi Target Ukuran – Rekonstruksi (cm) RMS. (cm) To1 To2 To3 To4 To5 To6 To7 To8 To9
I 1,9 0,5 1,7 -3,3 -1,4 1,8 -1,6 -0,1 0,4 1,7 II -0,5 0,9 4,7 -4,0 -1,1 3,2 -0,6 -1,1 -2,1 2,5 III 1,3 0,2 -2,1 -1,4 1,6 2,6 -1,1 0,3 -1,8 1,6 IV -1,1 -0,5 2,5 -4,0 0,0 5,0 -3,2 -0,2 1,2 2,6 V 4,5 2,2 1,7 -3,3 -2,5 -0,4 -0,1 -0,8 -1,3 2,4 VI 1.1 0.1 -1.4 -2.0 1.4 3.1 -2.0 0.2 -0.7 1.6
37
sebesar 1.6 cm. Pada tahap ini belum cukup data untuk menentukan bahwa dua set parameter intrinsik tersebut adalah yang terbaik, karena penentuan tinggi 20 target lainnya belum dihitung.
Tahap selanjutnya adalah menghitung tinggi 20 target lainnya (butir 3.3.2 a 2)). Karena pada setiap tinggi terbang dipilih 3 foto maka dapat dibangun 3 model yang merupakan kombinasi pasangan yang dapat dibuat dari 3 foto tersebut, yaitu pasangan foto 1-2, 2-3 dan 1-3 untuk foto udara dengan ketinggian sekita 50 m, misalnya. Kombinasi yang sama akan dapat juga dilakukan pada 3 foto udara yang dipotret pada ketinggian sekitar 60 m dan 70 m. Dengan demikian akan diperoleh 9 pasang kombinasi foto udara. Pada setiap pasang akan dapat dihitung tinggi 20 target dari rekonstruksi 3D, sehingga akan diperoleh data tinggi target 20 x 9 untuk setiap set parameter intrinsik. Jadi tinggi target hasil rekonstruksi 3D yang dihasilkan pada pelitian ini adalah sebanyak 20 x 9 x 6 = 1080.
Error! Reference source not found. merupakan grafik dari selisih tinggi 0 target hasil rekonstruksi dikurang ukuran ETS dari salah satu kombinasi
Gambar 4.8 Grafik perbedaan tinggi 20 target menggunakan 2 foto
38
sepasang foto udara dengan ketinggian terbang 70 m (FC(1-2) pada Tabel 4.6). Dengan demikian grafik seperti Error! Reference source not found. dapat dibuat lagi dari 2 kombinasi foto udara lainnya. Error! Reference source not found. merupakan grafik dari selisih tinggi 20 target hasil rekonstruksi dikurang ukuran ETS dari rata-rata 3 tinggi taget yang diperoleh dari hasil rekonstruksi 3 kombinasi pasangan foto udara tersebut.
DariError! Reference source not found. dan Error! Reference source not und. dapat dianalisis bahwa setiap set parameter intrinsik memberikan hasil perbedaan tinggi yang berbeda pada setiap target dan tidak ada parameter intrinsik yang memberikan hasil perbedaan tinggi terkecil pada semua target. Masing-masing parameter intrinsik dapat memberikan koreksi yang baik pada titik tertentu tetapi dapat juga memberikan koreksi yang buruk pada titik lainnya. Oleh karena itu perlu dipilih metode analisis atau besaran statistik yang dapat menentukan parameter intrinsik yang mana yang dapat menunjukkan parameter intrinsik terbaik atau optimal pada semua target. Hal ini menunjukkan bahwa parameter intrinsik menjadi salah satu faktor utama yang mempengaruhi akurasi hasil rekonstruksi.
Pengaruh parameter intrinsik terhadap akurasi tinggi target dapat dilihat dengan menyusun data hasil ekstraksi tinggi seperti Tabel 4.6.
39
Tabel 4.6 merupakan sebuah contoh kompilasi data perbedaan tinggi pada target T5 hasil rekonstruksi dibanding dengan pengukuran ETS terhadap faktor parameter intrinsik, kombinasi foto dan tinggi terbang. Analisis terhadap nilai pada setiap kolom pada table tersebut akan menghasilkan suatu sintesis yang menarik terkait pengaruh faktor-faktor tersebut terhadap akurasi nilai tinggi target hasil rekonstruksi 3D.
Remondino dan Frasser (2006) menyatakan bahwa semua komponen parameter intrinsik kamera harus dipakai jika akan melakukan ekstraksi spasial dari rekonstruksi 3D suatu objek dari foto. Semakin baik parameter intrinsik dapat ditentukaan semakin baik hasil rekonstruksi yang diperoleh. Error! Reference ource not found. menunjukan bahwa pada penelitian ini pernyataan tersebut terbukti.
Pada Error! Reference source not found. diperlihatkan data perbedaan inggi target T5 hasil rekonstruksi dengan hasil pengukuran lapangan menggunakan ETS. Terlihat pengaruh faktor 6 set parameter intrinsik hasil kalibrasi sangat signifikan terhadap tinggi hasil rekonstruksi.
Data hasil penelitian yang diperlihatkan pada Error! Reference source not ound. membuktikan bahwa parameter intrinsik kamera yang digunakan untuk rekonstruksi 3D sangat mempengaruhi ketelitian tinggi objek. Perbedaan nilai
Tabel 4.6 Contoh perbedaan tinggi target T5 hasil rekonstruksi
Parameter Intrinsik
Perbedaan Tinggi Pada Target T5 (cm)
2 Foto 3 Foto FA FB FC FA FB FC 1-2 1-3 2-3 1-2 1-3 2-3 1-2 1-3 2-3 1-2-3 1-2-3 1-2-3 I 5.3 -1.6 3.9 3.0 -1.2 3.1 1.8 3.1 2.8 2.5 1.6 2.6 II 3.3 -1.4 3.0 2.6 0.1 2.1 0.4 2.2 1.1 1.6 1.6 1.2 III 1.7 -11.7 -2.8 6.7 -1.2 -5.9 3.8 0.3 -1.5 -4.2 -0.1 0.9 IV 1.7 -0.3 2.1 2.6 0.2 2.0 -7.4 1.5 3.9 1.1 1.6 -0.7 V 9.8 -1.1 7.2 3.7 -0.9 4.8 10.2 6.1 2.8 5.3 2.5 6.4 VI 2.6 -9.3 -1.4 6.4 -0.7 -3.9 -0.1 1.0 0.7 -2.7 0.6 0.6 Keterangan :
a) Kolom FA adalah foto udara dengan tinggi terbang sekitar 50 m; FA(1-2) adalah kombinasi pasangan foto FA1 dan FA2, demikian seterusnya dengan kombinasi FA(1-3) dan FA(2-3)
b) Kolom FB adalah foto udara dengan tinggi terbang sekitar 60 m; FB(1-2) adalah: kombinasi pasangan foto FB1 dan FB2, demikian seterusnya dengan kombinasi FB(1-3 dan FB(2-3)
c) Kolom FC adalah foto udara dengan tinggi terbang sekitar 70 m; FC(1-2) adalah: kombinasi pasangan foto FC1 dan FC2, demikian seterusnya dengan kombinasi FC(1-3 dan FC(2-3)
d) Kolom FA(1-2-3) adalah perbedaan tinggi hasil rata-rata dari rekonstruksi 3 foto udara FA1,FA2 dan FA3
e) Kolom FB(1-2-3) adalah perbedaan tinggi hasil rata-rata dari rekonstruksi 3 foto udara FB1,FB2 dan FB3
f) Kolom FC(1-2-3) adalah perbedaan tinggi hasil rata-rata dari rekonstruksi 3 foto udara FC1,FC2 dan FC3
g) Baris I-VI merupakan pengaruh faktor 6 parameter intrinsik terhadap tinggi hasil rekonstruksi
40
setiap kolom terhadap baris menunjukkan bagaimana kontribusi langsung parameter intrinsik terhadap tinggi target, sementara komponen masukan lainnya, koordinat foto dan bumi, menggunakan nilai yang sama. Pada table tersebut juga diperlihatkan bahwa tidak ada satu set parameter intrinsik yang memberikan nilai tekecil pada semua posisi dan konfigurasi terbang atau pemotretan. Nilai yang berlatar belakang abu-abu merupakan nilai dengan perbedaan terkecil dibanding nilai lain pada kolom tersebut, artinya terkait dengan pengaruh satu set parameter intrinsik terhadap satu kombinasi foto udara. Parameter intrinsik II, III, IV dan VI memberikan nilai perbedaan terkecil pada konfigurasi tertentu, sedangkan parameter intrinsik I dan V tidak. Khusus data pada tersebut yang hanya berlaku pada target T5, parameter instinsik IV memberikan nilai perbedaan tinggi terkecil pada 6 konfigurasi rekonstruksi 3D, sedangkan parameter intrinsik II, III dan VI memberikan nilai perbedaan tinggi terkecil pada masing-masing 3 konfigurasi.
Kompilasi lain dari data hasil rekonstruksi model 3D menggunakan foto udara memberikan hasil yang berbeda (Tabel 4.7). Kalau Error! Reference ource not found. hanya berlaku pada satu target saja, T5, maka untuk menentukan parameter intrinsik mana yang memberikan hasil ekstraksi tinggi terbaik perlu dihitung besaran lain yang menunjukkan akurasi 20 target. Besarnya RMS dari perbedaan tinggi 20 target hasil rekonstruksi dibanding dengan pengukuran ETS terhadap faktor parameter intrinsik, kombinasi foto dan tinggi terbang dapat dijadikan tolak ukur untuk menentukan parameter intrinsik terbaik.
Pada Tabel 4.7 diperlihatkan bahwa dari nilai RMS perbedaan tinggi 20 target tampak bahwa parameter intrinsik VI memberikan nilai terbaik pada 6 kombinasi, parameter intrinsik III memberikan nilai terbaik pada 5 kombinasi, parameter intrinsik ke I dan II memberikan nilai terbaik pada masing-masing 1 kombinasi, sedangkan parameter intrinsik IV dan V tidak memberikan nilai terbaik pada 12 kombinasi yang dilakukan.
Sampai tahap ini dapat disimpulkan bahwa parameter intrinsik III dan VI merupakan kandidat parameter intrinsik terbaik. Perbedaan pengaturan kamera saat kalibrasi untuk mendapatkan parameter intrinsik III dibading dengan yang lainnya adalah pengaturan fokus kamera pada posisi tetap, bukan auto-focus. Pengaturan fokus tersebut lebih mendekati posisi fokus saat pemotretan menggunakan UAV dilakukan, yaitu jarak kamera ke objek sekitar 50 m, 60 m, dan 70 m. Dengan demikian komponen panjang fokus lensa kamera merupakan faktor yang paling dominan mempengaruhi akurasi hasil ekstraksi tinggi target.
41
Hal ini lebih diperkuat dengan fakta bahwa parameter intrinsik VI merupakan parameter intrinsik yang memberikan nilai terbaik pada 6 kombinasi, lebih baik dari parameter intrinsik III. Parameter intrinsik ke 6 diperoleh dari data foto udara dan saat pemotretan kamera memang diatur pada posisi auto-focus dan pada pemotretan dengan jarak 50 m, 60 m atau 70 m dapat diperkirakan posisi fokus lensa akan mendekati pengaturan pada jarak tak terhingga. Fakta ini menunjukkan bahwa panjang fokus merupakan faktor yang penting pada parameter intrinsik sebuah kamera.
Analisis berikutnya dapat dilakukan terkait penggunaan 2 foto dibandingkan dengan 3 foto pada rekonstruksi 3D. Tabel 4.7 menunjukkan bahwa ekstraksi tinggi dari model 3D yang dibangun dari 3 buah foto udara cenderung memberikan akurasi yang lebih baik dibanding dengan yang menggunakan hanya 2 foto udara. Hal ini dapat dimengerti karena penggunaan 3 foto berarti merekonstruksi 3 berkas sinar sedangkan yang menggunakan 2 foto hanya merekonstruksi 2 berkas sinar, sehingga akurasi menjadi lebih baik (Gambar 4.10).
Tabel 4.7 RMS perbedaan tinggi 20 target hasil rekonstruksi
Parameter Intrinsik
RMS Perbedaan Tinggi 20 Target (cm)
2 Foto 3 Foto FA FB FC FA FB FC 1-2 1-3 2-3 1-2 1-3 2-3 1-2 1-3 2-3 1-2-3 1-2-3 1-2-3 I 6.8 7.6 5.2 8.4 4.7 7.2 8.8 4.2 4.0 5.1 4.5 4.3 II 6.7 8.8 5.8 7.1 4.6 7.0 14.9 4.6 4.0 6.3 4.6 5.8 III 3.5 5.8 3.2 4.6 3.9 5.3 8.2 3.1 4.6 3.3 3.1 2.6 IV 5.9 7.7 5.0 8.9 5.3 6.5 10.1 4.0 5.8 4.6 4.7 4.3 V 9.1 6.7 6.1 9.8 5.4 8.1 11.4 5.3 4.9 6.5 5.1 5.4 VI 4.3 5.0 3.4 5.3 3.4 4.3 6.7 3.3 4.3 3.0 2.5 2.7
Keterangan tabel sama dengan Tabel 4.6
(a) (b)
42
Analisis lebih lanjut perlu dilakukan untuk melihat hubungan atau pengaruh tinggi objek/target dengan akurasi tingginya hasil dari rerkonstruksi 3D. Error! eference source not found. dan Error! Reference source not found. merupakan data hasil penelitian yang dipilih untuk melihat apakah ada hubungan tersebut. Enam target dipilih dari 20 target berdasarkan perwakilan dari kelompok tinggi target (1 cm,10 cm, 20 cm, 30 cm, 50 cm, 100 cm) dan posisi relatifnya pada foto udara dan terhadap sebaran 9 titik sekawan, yaitu :
1) Target T1 dan T3 berada relatif di bagian tengah foto dan di dalam 9 titik sekawan
2) Target T62 pada bagian tengah-kanan foto dan di luar 9 titik sekawan 3) Target T10 pada bagian kiri-atas foto dan di luar 9 titik sekawan 4) Target T13 pada bagian tengah-atas foto dan di luar 9 titik sekawan 5) Target T29 pada bagian kiri-bawah foto dan di luar 9 titik sekawan
Penempatan posisi target di dalam atau di luar titik sekawan dimaksudkan untuk melihat apakah konfigurasi posisi target seperti itu mempengaruhi akurasi tinggi hasil rekonstruksi 3D pada objek-objek tertentu. Hal ini perlu dipertimbangkan karena pengaruh distorsi lensa pada komponen radial diperkirakan akan memberikan kontribusi kesalahan dengan semakin jauhnya target dari pusat lensa dan titik-titik sekawan.
(a) (b)
43
Tabel 4.8 menguatkan kesimpulan bahwa rekonstruksi 3D yang menggunakan 3 foto memberikan akurasi yang lebih baik dibanding 2 foto. Hal ini dapat dipahami karena penggunaan 3 foto berarti rekonstruksi menggunakan 3 berkas sinar, sedangkan penggunaan 2 foto berarti rekonstruksi dilakukan hanya
(e) (f)
Gambar 4.11 Grafik perbedaan tinggi pada beberapa target
Tabel 4.8 Perbedaan tinggi target hasil rekonstruksi 3D dengan kombinasi jumlah foto dan tinggi terbang
Tinggi terbang
Target T1(1 cm) Target T3(10 cm)
2 Foto 3 Foto 2 Foto 3 Foto
(1-2) (1-3) (2-3) (1-2-3) (1-2) (1-3) (2-3) (1-2-3) 50 m -1.4 0.0 2.0 0.2 -0.8 5.0 2.6 2.3 60 m -3.0 -4.5 -2.3 -3.2 1.7 -3.0 -1.6 -1.0 70 m -2.2 -0.2 -0.4 -1.0 -10.6 -1.3 3.4 -2.8 (a) (b) Tinggi terbang Target T6(20 cm) Target T10(30 cm)
2 Foto 3 Foto 2 Foto 3 Foto
(1-2) (1-3) (2-3) (1-2-3) (1-2) (1-3) (2-3) (1-2-3) 50 m -1.3 -0.1 -1.4 -0.9 0.3 -6.8 -1.9 -2.8 60 m 3.8 1.0 -5.4 -0.2 0.0 -3.6 -0.2 -1.3 70 m -5.5 -2.5 1.3 2.3 0.0 0.6 0.4 0.3 (c) (d) Tinggi terbang Target T13(50 cm) Target T29(100 cm)
2 Foto 3 Foto 2 Foto 3 Foto
(1-2) (1-3) (2-3) (1-2-3) (1-2) (1-3) (2-3) (1-2-3)
50 m -8.3 -2.3 -5.6 -5.4 -0.2 10.4 0.3 3.5
60 m -5.8 -3.7 -12.6 -7.4 -4.3 4.8 -3.8 -1.1
70 m 0.6 -0.8 -0.6 -0.3 22.2 -9.0 -13.1 0.0
44
menggunakan hanya 2 berkas sinar pada setiap target. Rekonstruksi menggunakan 2 foto tidak memiliki data tambahan yang biasa disebut sebagai ukuran lebih.
Berdasarkan pada Error! Reference source not found. dan Error! Reference urce not found. dapat dilakukan analisis bahwa belum terlalu tampak adanya korelasi pengaruh perbedaan tinggi target dengan akurasi tinggi hasil rekonstruksi. Khusus pada target F4 yang memiliki tinggi 100 cm tampak adanya peningkatan kesalahan yang berarti pada penggunaan 2 foto, tetapi faktor pengaruh parameter ekstrinsik dan posisi target yang diperkirakan lebih banyak mempengaruhi kesalahan tersebut. Hal ini ditunjukan oleh hasil rekonstruksi menggunakan 3 foto. Penambahan 1 foto memperbaiki akurasi hasil yang hanya menggunakan 2 foto. Pada kasus ini juga dapat diperkirakan parameter intrinsik pada posisi target F4 cukup bagus. Hal ini diperkuat dengan data pada Error! eference source not found.dan Error! Reference source not found.lainnya.
Keterkaitan antara akurasi tinggi target dengan perbedaan tinggi terbang terlihat pada beberapa target : A10, B3, C2, dan F4, khususnya rekonstruksi yang menggunakan 2 foto. Hal ini sesuai dengan teori yang ada. Keterkaitan tersebut tidak terlihat pada target D2 dan E1 diperkirakan karena ada faktor lain yang lebih dominan. Khusus pada target E, besarnya kesalahan cenderung pada nilai negatif. Hal terjadi kemungkinan lebih didominasi oleh faktor parameter intrinsik kamera pada titik tersebut.
Pada penelitian ini tampak bahwa tinggi terbang UAV pada 50 m, 60 m, dan 70 m belum cukup untuk memperlihatkan pengaruh tinggi terbang terhadap akurasi hasil rekonstruksi (Cyganek dan Siebert, 2009). Akurasi yang diperoleh dari hasil rekonstruksi foto dengan tinggi terbang 70 m memiliki selisih tinggi yang lebih kecil dibandingkan dengan hasil tinggi terbang 50 m dan 60 m.
Untuk menganalisis berapa akurasi yang bisa dicapai dari rekonstruksi 3D pada penelitian ini, diperlihatkan beberapa data yang merupakan hasil rekonstruksi. Error! Reference source not found. dan Tabel 4.10 berisi data angkuman dari selisih tinggi hasil rekonstruksi dengan hasil ukuran ETS pada salah satu dari 20 target yang memberikan selisih terkecil dan terbesar dari kombinasi parameter intrinsik dan pasangan foto udara.
Tabel 4.9 Perbedaan tinggi terkecil salah satu target dari 20 target dengan beberapa kombinasi parameter intrinsik, jumlah foto dan tinggi terbang
Parameter Intrinsik
Perbedaan Tinggi Terkecil (cm)
2 Foto 3 Foto FA FB FC FA FB FC 1-2 1-3 2-3 1-2 1-3 2-3 1-2 1-3 2-3 1-2-3 1-2-3 1-2-3 I 0.1 0.0 0.0 0.2 0.0 0.2 0.5 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 II 0.2 0.1 0.1 0.9 0.0 0.3 0.4 0.1 0.2 0.1 0.4 0.3 III 0.1 0.0 0.3 0.0 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.0 0.0 IV 0.1 0.2 0.1 0.0 0.2 0.2 0.5 0.1 0.1 0.0 0.1 0.0 V 0.2 0.3 0.4 0.1 0.3 0.3 0.5 0.6 0.1 0.1 0.2 0.1 VI 0.0 0.0 0.1 0.2 0.6 0.4 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.1 Keterangan tabel sama dengan keterangan pada Tabel 4.6 tetapi nilainya merupakan nilai absolut atau tanda negatif dihilangkan
45
Pada Error! Reference source not found. diperlihatkan bahwa akurasi enentuan tinggi 20 target hasil rekonstruksi dapat dicapai sampai dengan fraksi milimeter, bahkan beberapa target sama dengan hasil ukuran ETS, yaitu dengan kesalahan 0.0 cm. Kecuali parameter intrinsik V, semua parameter intrinsik dapat memberikan hasil tinggi target yang sama dengan hasil pengukuran ETS pada salah satu pasangan foto udara, paling tidak pada salah satu target di antara 20 target.
Pada Tabel 4.10 diperlihatkan bahwa :
1. Parameter intrinsik ke I, III, dan VI masing berturut turut memberikan perbedaan tinggi maksimal 25.9 cm, 47.6 cm, 22.2 cm, 25.6 cm, 29.5 cm dan 15.2 cm terhadap kombinasi jumlah foto udara dan tinggi terbang.
2. Parameter intrinsik VI memberikan perbedaan tinggi maksimal yang relatif lebih kecil pada 9 kolom, parameter intrinsik III memberikan perbedaan tinggi maksimal yang relatif lebih kecil pada 4 kolom, parameter intrinsik I hanya 1 kolom pada satu kombinasi foto dan tinggi terbang,, sedangkan parameter intrinsik II, IV dan V tidak memilikinya.
3. Perbedaan tinggi pada kolom FC(1-2) lebih besar dari kolom lain disebabkan oleh parameter ekstrinsik relatif pada kombinasi foto tersebut, yaitu terlalu dekatnya posisi kamera satu dengan yang lainnya saat pemotretan dibandingkan dengan tinggi terbang, sehingga perpotongan berkas sinar membentuk sudut yang lebih lancip.
4. Tinggi target yang diperoleh dari 3 foto selalu lebih baik dari hasil 2 foto. Tinggi target hasil dari 3 foto dapat mereduksi besarnya perbedaan hingga diperoleh akurasi sampai fraksi satuan sentimeter.
5. Data pada kolom FA(1-2-3), FB(1-2-3), dan FC(1-2-3) terkait dengan tinggi terbang 50 m, 60 m, dan 70 m, yang menunjukan bahwa antara teori berkurangnya akurasi sebanding dengan bertambahnya tinggi terbang belum terlihat dengan jelas. Kemungkinan faktor distorsi lensa dan digitasi koordinat target masih lebih dominan daripada faktor resolusi kamera dan tinggi terbang.
Parameter intrinsik VI merupakan parameter intrinsik terbaik karena memberikan perbedaan tinggi maksimal yang terkecil dibanding dengan parameter intrinsik lainnya. Hal ini berkaitan dengan penggunakan foto udara Tabel 4.10 Perbedaan tinggi terbesar salah satu target dari 20 target dengan
beberapa kombinasi parameter intrinsik, jumlah foto dan tinggi terbang
Parameter Intrinsik
Perbedaan Tinggi Terbesar (cm)
2 Foto 3 Foto FA FB FC FA FB FC 1-2 1-3 2-3 1-2 1-3 2-3 1-2 1-3 2-3 1-2-3 1-2-3 1-2-3 I 13.5 21.9 15.4 16.0 10.5 16.5 25.9 11.9 7.8 14.4 8.6 10.7 II 13.0 26.6 16.9 14.2 9.7 15.0 47.6 12.3 11.6 16.2 8.0 14.4 III 8.3 11.7 7.3 10.0 10.9 10.6 22.2 9.0 13.1 7.3 8.3 7.2 IV 10.2 19.0 15.9 18.0 11.0 15.0 25.6 10.1 16.3 14.3 9.6 10.1 V 18.7 20.2 14.9 21.2 10.9 17.8 29.5 15.9 14.2 15.0 11.0 10.7 VI 8.7 9.7 6.5 11.2 9.0 9.5 15.2 10.2 13.1 6.0 7.1 6.1
46
sebagai data kalibrasi, sehingga parameter intrinsik yang diperoleh merupakan nilai yang hampir sama dengan parameter intrinsik saat pemotretan Pengaturan kamera dan cara pengambilan foto saat kalibrasi memberikan pengaruh pada besarnya parameter intrinsik. Pengaturan fokus lensa kamera yang tetap, bukan auto-focus, merupakan pengaturan yang diterapkan pada parameter intrinsik III dan parameter intrinsik ini merupakan parameter intrinsik terbaik kedua. Walau pun saat pemotretan udara digunakan pengaturan lensa pada mode auto-focus, tetapi pada tinggi terbang 50 m, 60, dan 70 m pengaturan fokus mendekati pada posisi terjauh atau tak terhingga. Oleh karena itu dapat dimengerti mengapa parameter intrinsik III memberikan hasil yang terbaik dibandingkan dengan