I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   3 J u n e   201 7 ,   p p .   1188 ~ 1 1 9 6   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v7 i 3 . p p 1 1 8 8 - 1196          1188       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   No v el I m a g e Mo sa ick ing  of  UA V’s  I m a g ery  u sing  Co llinea rity  Co ndition       M a rt inu s   E dw in T j a hja di 1 F o urry   H a nd o k o 2 Sil v este Sa ri  Sa i 3   1, 3 De p a rtem e n o f   G e o d e s y ,   Na ti o n a In stit u te  o f   T e c h n o l o g y   (I T N)   M a lan g ,   In d o n e sia   2 De p a rte m e n o f   In d u strial  En g in e e rin g ,   Na ti o n a I n stit u te o f   T e c h n o l o g y   (I T N) M a lan g ,   In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   1 2 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Ma y   1 8 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Ma y   3 0 ,   2 0 1 7       T h is  p a p e p re se n ts  a   p re li m in a r y   re su lt   o f   o n g o in g   re se a rc h   o n   u n m a n n e d   a e rial  v e h icle   (U A V f o c o o p e ra ti v e   m a p p in g   to   su p p o rt  a   larg e - s c a le  u rb a n   c it y   m a p p in g ,   in   M a lan g ,   I n d o n e sia .   A   s m a ll   UA V   c a n   c a rr y   a n   e m b e d d e d   c a m e ra   w h ich   c a n   c o n ti n u o u sly   tak e   p ictu re o f   l a n d sc a p e s.  A   c o n v e n ien t   w a y   o f   m o n it o rin g   lan d sc a p e   c h a n g e m ig h b e   th ro u g h   a c c e ss in g   a   se q u e n c e   o f   i m a g e s.  Ho we v e r,   sin c e   th e   c a m e ra ‟s  f ield   o f   v ie w   is  a l wa y s m a ll e th a n   h u m a n   e y e ‟s  f ield   o f   v ie w ,   th e   n e e d   to   c o m b in e   a e rial  p ict u re in to   a   sin g le   m o sa i c   is  e m in e n t.   T h ro u g h   m o s a ics ,   a   m o re   c o m p lete   v ie o th e   sc e n e   c a n   b e   a c c e ss e d   a n d   a n a ly z e d .   A   se m i - a u to m a t e d   g e n e ra ti o n   o f   m o sa ic is  in v e stig a ted   u sin g   a   p h o to g ra m m e tri c   a p p ro a c h ,   n a m e l y   a   p e rsp e c ti v e   p ro jec ti o n   w h ich   is  b a se d   o n   c o l li n e a rit y   c o n d it io n .   T h is  p a p e re v ie w th e   g e n e ra p ro jec ti o n   m o d e b a se d   o n   c o ll in e a rit y   c o n d it io n   a n d   u s e th a to   d e term in e   a   c o m m o n   p ro jec ti v e   p lan e   f ro m   i m a g e s.  T h e   o v e rlap p e d   p o in ts   f o e a c h   R G B   c h a n n e a re   in ter p o late d   o n to   t h a o f   o rth o g ra p h i c   p lan e   to   g e n e ra te  m o sa ics .   A n   in it ial  a tt e m p sh o w s a p ro m isin g   re su lt .   K ey w o r d :   C o llin ea r it y   co n d itio n   C o m p u ter   alg o r ith m   I m ag m o s aic k i n g   I m ag p r o ce s s i n g   UAV   Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .     Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma r tin u s   E d w in   T j ah j ad i   Dep ar te m en t o f   Geo d es y ,   Natio n al  I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y   ( I T N)   Ma lan g ,   J l.   B en d u n g a n   Si g u r a - g u r No . 2   Ma lan g   6 5 1 4 5 ,   J aw T i m u r ,   I n d o n esia.   E m ail:  ed w i n @ lectu r er . it n . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   Mo s aic  is   s i n g le  co n ti n u o u s   co m p o s i te  i m a g f o r m ed   b y   p i ec in g   to g et h er   t w o   o r   m o r o v er lap p in g   ae r ial  i m ag e s   [ 1 ] .   I is   n o tr u l y   r ep r esen ta tio n   o f   p lan i m etr ic  m ap   s i n ce   p er s p ec tiv i m ag es  ar b ein g   u s ed   to   co n s tr u ct  i t.  A lt h o u g h   i t is  s u b j ec t to   r elief   d is p lace m e n ts   an d   s ca le  v ar iatio n s   d u to   v ar iatio n   i n   th ter r ain   elev atio n s   a n d   tilt in g   o f   t h ca m er a x is ,   i t g a in s   p o p u lar it y   f o r   q u al itativ e   an d   in ter p r etati v s t u d ies.  I t c a n   b ca teg o r ized   in to   t h r ee   t y p e s   o f   m o s aic   [ 1 ] ,   n a m el y   co n tr o ll ed ,   s e m i - co n tr o lled ,   an d   u n co n tr o lled   m o s aic.   co n tr o lled   m o s aic  is   cr ea ted   f r o m   in d i v id u al l y   r ec ti f ied   an d   eq u all y   s ca led   i m a g e s .   A   s et  o f   s u r v e y ed   g r o u n d   co n tr o p o in ts   ( G C P s )   ar p r o v id ed   to   co n s tr ai n   t h p o s iti o n   o f   i m a g es.  I m a g p o s itio n s   o f   co n j u g ate   an d   r ep ea tab le  co m m o n   f ea t u r es   a s   w ell   as  t h GC P   f ea tu r es   o n   ad j ac en i m a g es  ar m atc h e d   an d   p iece d   th e m   to g eth er   to   f o r m   t h m o s aic.   On   t h o t h er   h an d ,   a n   u n co n t r o lled   m o s aic  i s   a s s e m b led   b y   s i m p l y   m atc h i n g   co n j u g ate  f ea t u r es  o f   ad j ac en t   i m a g es ,   an d   t h er ar n o   G C P s   o r   r ec tif icatio n   an d   s ca li n g   o f   i m ag e s   i n v o lv ed .   T h is   is   th e   leas ac c u r ate  o f   m o s aic  t y p e s .   A   s e m i - co n tr o lle d   m o s aic   is   ass e m b led   b y   u s i n g   co m b i n atio n   o f   th s p ec if icat io n s   f o r   t h co n t r o lled   an d   u n co n tr o lled   m o s ai c.   Fo r   ex a m p le,   t h is   m o s a ic  i s   p r ep ar ed   b y   u s i n g   GC P s   b u e m p lo y i n g   u n r ec ti f ied   an d   u n s ca led   i m ag e s .   T h o th er   co m b in atio n   w o u ld   b e   to   u tili ze   r ec ti f ied   an d   s ca led   i m a g es b u t n o   GC P s .     T h er ar m an y   m o s aic  tec h n i q u es  av a ilab le   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   B asicall y   f o u r   g e n er al  s tep s   f o r   as s e m b lin g   m o s aic  ar id e n ti f ied   w h ate v er   tech n iq u is   s elec ted ,   n a m e l y   f ea t u r e x tr ac tio n ,   i m ag e   r eg i s tr atio n ,   h o m o g r ap h y   f in d i n g ,   an d   im ag w ar p i n g   a n d   b len d in g   [ 4 - 6 ] Ma in   ap p r o ac h es  o f   p er f o r m i n g   i m a g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       N o ve l I ma g Mo s a ickin g   o f U A V s   I ma g ery  u s in g   C o llin ea r ity  C o n d itio n   ( Ma r tin u s   E d w i n   Tja h ja d i )   1189   r eg r is tr atio n   u tili ze   f ea t u r e - b a s ed   m et h o d s   [ 2 ] [ 7 ] ,   w h ile  h o m o g r ap h y   f i n d i n g   i s   p er f o r m ed   u s in g   R A NS AC   alg o r ith m   [ 3 ] .   Fo r   p h o to g r a m m etr ic  a n d   m ap p in g   r elate d   p u r p o s es,  th e s m et h o d s   a r less   s u itab le  f o r   p r o d u cin g   q u ali tati v m o s aic s   s in ce   i n f lu e n ce s   o f   p er s p ec tiv i ties   ar s till   o cc u r   s u c h   as u n e v e n   s ca les.   T o   allev iate  th i s   p r o b lem ,   t h is   p ap er   f o cu s e s   o n   n o v el  i m a g r eg is tr atio n   an d   h o m o g r ap h y   tech n iq u es  b y   m o d if y i n g   co llin ea r it y   co n d itio n   to   tr an s f o r m   i m a g es  i n to   m o s aic   u s i n g   p er s p ec ti v e   p r o j ec tio n   o f   i m a g p la n es.  Sp ec if icall y ,   t h s tep s   to   b u ild   m o s aic  ar d is c u s s ed   as  f o llo w s d eter m i n p o in t   co r r esp o n d en ce s   b et w ee n   i m a g es,  es ti m ate  tr an s f o r m atio n   p ar a m eter s   b et w ee n   p air s   o f   i m ag es,  a n d   co m p u t e   th e x te n o f   t h o u tp u m o s ai c.   Fu r t h er m o r e,   t h is   p ap er   d is cu s s es  a   p o s s ib ilit y   to   a s s e m b l y   t h u n co n tr o lled   m o s aic  b y   u s i n g   eq u all y   s c aled   i m ag e s   th r o u g h   p r o j ec ti n g   i m a g es  i n to   an   ar b itra r y   p lan ar   s u r f ac e.   s i m p li f ied   co lli n ea r it y   co n d it i o n   o f   p lan ar   s u r f ac is   d er i v ed   to   co m m o n   p r o j ec tiv p lan f r o m   i m ag e s .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   I n   th is   r esear c h ,   f ix ed - w i n g   UAV  b ased   s p atial  i n f o r m atio n   ac q u i s itio n   p latf o r m   w h ich   c an   ca r r y   a   d ig ital  ca m er o n   b o ar d   is   d ev elo p ed .   Su c h   s y s te m   p r o v i d es  o n l y   n av ig at io n - g r ad o f   t h p o s itio n   an d   o r ien tatio n   o f   ex p o s u r s tatio n s .   T h is   s y s te m   o n l y   h a s   C / A   co d GP an d   lo w   co s I n er tial  Me as u r e m e n t   Un it  ( I MU ) ,   Mic r o   E lectr o - M ec h an ica s y s te m s   ( ME MS) ,   a n d   th e y   ca n   b i m m ed iatel y   e m b ed d ed   i n to   U A V   to   f ac ilit a te  an   au to n o m o u s   f lig h t   [ 8 ] .   T h is   n a v i g atio n   s o l u tio n   ( p o s itio n   a n d   attit u d e)   i s   esti m ated   b y   t h in ter n a U A s e n s o r   an d   u s u a ll y   ca n   b u s ed   to   d ir ec tl y   g eo r ef er en ce   t h i m a g e s   to   p r o d u ce   q u ick   a n d   ea s y   d escr ip tio n   o f   th ar ea .   A s   a   r esu lt  it  is   v er y   r ar el y   to   o b tain   tr u v er tica i m a g es  as  it   is   p r er eq u is ite  f o r   p h o to g r a m m etr ic  m o s aick i n g .   B ased   o n   th n av i g atio n   s o lu tio n ,   it  ca n   b ca lcu lated   m at h e m atica ll y   h o r izo n tal  p la n ab o v a   d atu m   t h at  ac ts   l ik e   ca n v a s   f o r   co m p o s i tin g   i m a g es   i n to   m o s aic,   as  ill u s tr ated   i n   Fig u r 1 .           Fig u r 1 .   A   b asic  g eo m etr y   o f   ass e m b l in g   tilt ed   i m a g es i n to   m o s aic.       Fig u r 1   e x p lain s   t h e   f u n d a m en tal  g eo m etr y   o f   i m a g e   m o s aick i n g   an d   it  s h o w s   a   s id v ie w   o f   th e   tilt ed   i m a g p lan w h en   t h e x p o s u r w as  m ad e.   R a y s   f r o m   A   an d   B   w er i m ag ed   at  p o in an d   b   o n   th tilt ed   i m a g e.   T h p la n o f   eq u iv ale n v er tical  i m a g i s   s h o wn   p ar allel  to   t h d at u m   p lan a n d   p ass i n g   t h r o u g h   i,  th is o ce n ter   o f   t h tilt ed   i m ag e.   T h p lan o f   t h m o s ai is   lik e w i s p ar allel  to   th d atu m   p la n b u e x is t s   at  lev el  o t h er   th a n   t h at  o f   th r ec tif ied   an d   s ca led   i m a g p lan e.   I n   a s s e m b lin g   t h co n tr o lled   m o s aic,   til ted   i m a g es  m u s u n d er g o   r ec tif icatio n   to   b ec o m eq u iv ale n v er tical  i m a g es  a n d   th e y   ar s titch ed   to g et h er   o n   th m o s aic  p lan a an   eq u al   s ca le.   Ho w e v er ,   t h r ec t if icatio n   p r o ce s s   is   n o n ec e s s ar y   f o r   ass e m b li n g   t h e   u n co n tr o lled   m o s aic  [ 9 ] .   I n   th i s   p ap er ,   th alg o r ith m   f o r   th u n co n tr o lled   m o s aic  s t ar ts   w ith   a n   i m ag s elec tio n   w h ic h   h a s   m i n i m u m   a n g le  o f   tilt   a n d   it  w a s   r ec ti f ied   b y   u s i n g   an   o p en   s o u r ce   to o l.  B y   s etti n g   t h is   i m a g as  m o s a ic   p lan e,   all  t h r e m ai n i n g   i m a g es  ar s titc h ed   o n t o   th a i m ag e.   T h i m a g m o s aic k in g   s y s te m   u til izes  a   co m b i n atio n   o f   m an u al  u s er   i n p u f o r   r eg i s tr atio n   b et w ee n   i m ag e s .   Usi n g   o u r   o w n   d e v elo p ed   s o f t w ar e,   u s er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   3 J u n 2 0 1 7   :   1 1 8 8     1 1 9 6   1190   ca n   s elec f ea tu r b y   cl ick in g   o v er   it  an d   its   co r r esp o n d in g   p o in ts   f r o m   o t h er   o v e r lap p ed   im ag ar e   au to m at icall y   s elec ted   w i th i n   s u b - p ix el  ac cu r ac y .   T h is   p r o c ess   is   r ep ea ted   f o r   all  im a g es  u n t il  th n u m b er   o f   m i n i m u m   co n j u g ate  p o in t s   o f   f o u r   is   r ea c h ed .   T h is   s u b - p i x e m atc h er   en ab le s   th i m a g m atc h in g   al g o r ith m   f i n d   m atc h ed   p o in ts   ac cu r atel y .     2 . 1 .   Po int  Co rr esp o nd ence s   u s i n g   Are a   b a s ed  I m a g M a t chi ng   T h ter m   i m a g m atc h i n g   r ef er s   to   th p r o ce s s   o f   f in d i n g   co r r esp o n d in g   o r   co n j u g ate  p o in ts   in   d ig ital  i m a g e s   ( o r   p ar ts   th er eo f )   in   th f o r m   o f   m atr i x   o f   r ef lecta n ce   lev el s   [ 10 ] .   A r ea   b ased   m atch in g   is   b ased   o n   th e   id ea   th a g r e y   v a lu es  o f   p i x els  o f   co n j u g ate  p o in ts   h a v s i m ilar   r ad io m etr ic  ch ar ac ter is tic s   [ 11 ] T h p r o ce s s   g en er all y   r eq u ir e s   clo s ap p r o x i m atio n   to   th e   m atc h ed   p atch es  i n   o r d er   to   en s u r s u cc ess f u l   m atc h .   I n   o t h er   w o r d s ,   h a v in g   p o in i n   o n i m a g e,   its   co n j u g ate   in   th e   o th er   o n i s   o b tai n ed   b y   o p ti m izin g   a   ce r tain   s i m ilar it y   m ea s u r e,   d ef i n ed   o v er   th p ix el  g r e y   v al u es  w ith i n   t h i m a g w i n d o w .   T w o   tech n iq u e s   ar ad o p ted   t o   ca lcu late  th p o s s ib le  s i m ilar i t y   m ea s u r es  w it h in   s u b - p i x el  ac cu r ac y n o r m alize d   co r r elatio n   co ef f icie n m et h o d   [ 7 ] ,   [ 12 ,   [ 13 ]   an d   least sq u ar m atc h i n g   m eth o d [ 10 ] ,   [ 14 ] .         g g f f g g f f ρ 2 m 1 i n 1 j ij 2 m 1 i n 1 j ij m 1 i n 1 j ij ij   ( 1 )     E q u atio n   ( 1 )   is   n o r m a lized   cr o s s   co r r elatio n   m et h o d ,   w h e r is   th n o r m alize d   cr o s s - co r r elatio n   co ef f icie n t;   m   an d   n   ar t h n u m b er s   o f   r o w s   an d   co l u m n s   o f   th e   p atch e s   r esp ec ti v el y f ij   is   t h i th   r o w   a n d   j th   co lu m n   o f   t h g r e y   v al u f r o m   t h te m p late  p atc h g ij   is   t h i th   r o w   an d   j th   co lu m n   o f   t h e   g r e y   v al u f r o m   t h e   tar g et  p atc h f   an d   g   ar th e   ar it h m e tic  m ea n s   o f   t h g r e y   v a lu es  i n   t h te m p late  p atc h   a n d   t h tar g et  p atc h ,   r esp ec tiv el y   ( Fig u r 2 ) .           Fig u r 2 .   T h co n ce p t o f   ar ea   b ased   m a tch i n g       T h co r r elatio n   co ef f icie n ca n   r an g f r o m   - 1   to   +1   w ith   +1   in d icatin g   an   e x ac m atch .   A   co ef f icie n t   o f   - 1   in d icate s   n eg at iv e   co r r elatio n   w h ic h   w o u ld   o cc u r   i f   i m ag e s   f r o m   a   p h o to g r ap h ic  n eg ati v a n d   p o s itiv e   w er b ein g   co m p ar ed ,   w h er ea s   co ef f ic ien v al u es  n ea r   ze r o   in d icate   n o n - m atc h .   Du e   to   f ac to r s   s u c h   as   i m a g n o is e,   p er f ec ( +1 )   co r r elatio n   is   r ar ca s e.   Gen er all y ,   to   id en tify   p atter n   p o s it io n s   in   t h s ea r ch   w i n d o w ,   al x ,   y   p o s i tio n s   w it h   co r r elatio n   co ef f icie n ts   g r ea ter   th an   t h r es h o ld   v al u ar ass u m ed   to   in d icat e   v alid   m atch   o f   t h p atch es.  T h ch o ice  o f   s u itab le  th r es h o ld   v alu d ep en d s   o n   th i m ag co n ten t,  an d   a   s u itab le  th r es h o ld   v alu e   f o r   s t er eo   i m ag e s   lie s   i n   t h r an g b et w ee n   0 . 5   an d   0 . 7   [ 1 ] .   Desp ite  its   co m p u tatio n al   s i m p lic it y ,   it  is   co m p u tatio n al l y   ex p en s i v co n s id er i n g   t h at  co r r elatio n   co ef f icie n is   ca lc u lated   at  ev er y   p ix el  in   t w o   d ir ec tio n s   o v er   g iv e n   p atch   i n   t h s ea r c h   w i n d o w .   An o th er   m aj o r   d is ad v an ta g o f   th is   m eth o d   i s   t h at   it  n eit h er   tak e s   in to   ac co u n t h f ac th a th er m a y   b g eo m etr ic  an d   r ad io m etr ic  d i f f er e n c es  b et w ee n   t h t w o   p atch es  b ein g   m atc h ed ,   n o r   ad ap ts   to   d is to r tio n s   ca u s ed   b y   s ca le  an d   p er s p ec tiv d if f er en c es  b et w ee n   i m a g es ,   d if f er e n lig h ti n g   co n d it io n ,   a n d   h ig h   f r eq u e n c y   n o is co n t a m i n atio n s .   C o n s eq u en tl y ,   th m atc h   d eter m i n ed   b y   t h i s   tech n iq u i s   er r o r   p r o n e,   an d   ca n   o f te n   p r o d u ce   m i s lead in g   m atc h .   T o   s ee k   b etter   m atc h ,   L ea s Sq u ar Ma tc h i n g   ( L SM)   tec h n iq u is   u til ized .   T h is   m et h o d   em p lo y s   iter ativ r ad io m etr ic   an d   g eo m etr ic  tr a n s f o r m atio n s   b et w ee n   t h te m p late  p atc h   f ( x ,   y )   o f   n   x   n   p i x els  a n d   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       N o ve l I ma g Mo s a ickin g   o f U A V s   I ma g ery  u s in g   C o llin ea r ity  C o n d itio n   ( Ma r tin u s   E d w i n   Tja h ja d i )   1191   tar g et  p atch   g ( x ,   y )   o f   an   eq u al  s ize.   T h o b j ec tiv o f   L SM   is   to   esti m ate  n e w   lo ca tio n   o f   g ( x ,   y )   s u c h   th a th g r e y   v al u d if f er e n ce s   b et w ee n   f ( x ,   y )   an d   g ( x ,   y )   ar m i n i m ized   [ 14 ] :     y)   e ( x ,       y)   g ( x ,        y)   f ( x ,     ( 2 )     e( x ,   y )   is   th e   tr u e   er r o r   v ec to r   o f   a   g o al   f u n ctio n ,   w h ich   m e asu r es   t h d i f f er e n ce s   o f   g r e y   v alu e s   b et w ee n   th e   te m p late  p atch   a n d   th tar g e t p atch .   A   li n ea r izatio n   o f   t h E q u atio n   ( 2 )   g iv e s :         e ( x ,   y ) dy y x , y g dx x x , y g ( x ,   y )        g f ( x ,   y )     i i i i dp p y dy ; dp p x dx   ( 3 )     p i   ar th g eo m etr ic  tr a n s f o r m atio n   p ar am e ter s .   An   ap p r o p r i ate  n u m b er s   o f   p ar a m eter s   p   m u s b co n s id er ed   to   av o id   p r o b lem s   o f   o v er - p ar am eter izat io n .   B ec au s i m ag e   p atch e s   ar u s u all y   v er y   s m all,   a   f u r t h er   s i m p li f icat io n   ca n   b i n tr o d u ce d   v ia  af f i n tr an s f o r m a tio n ,   w h ich   i s   co n s id er ed   to   b s u f f icien tl y   f u ll   p ar am eter   s e t.  I n   t h ca s o f   af f in tr a n s f o r m atio n ,   th tr an s f o r m ed   m atch i n g   p atch   i s   o b tain ed   f r o m   t h e   o r ig in al  as  f o llo w s   [ 10 ] :       y b x b b y     ;     y a x a a x 0 3 0 2 1 0 3 0 2 1   ( 4 )     w h er x o   a n d   y o   ar t h co o r d in ates  o f   t h d ata  p o i n ts   x ,   y g a 1   an d   b 1   r ep r esen t   t h s h i f p ar a m eter s   o f   Δx   an d   Δy   r esp ec tiv el y ; a n d   a 2 , a 3 , b 2 ,   an d   b 3   ar th s h ap in g   p ar am eter s .   Di f f er en tia tio n   p r o v id es:     3 o 2 o 1 3 o 2 o 1 db y db x db dy    ;    da y da x da dx   ( 5 )     E q u atio n   ( 2 )   is   th e n   m o d i f ied   to   b ec o m e:         e ( x ,   y ) dy g dx g ( x ,   y )        g f ( x ,   y )     y x   y x , y g g ; x x , y g g ; y x   ( 6 )     T h g x   an d   g y   in   E q u atio n   ( 6 )   ar a   d is cr ete  f ir s d er iv ativ ( o r   g r ad ien t)   in   th x - d ir e ctio n   an d   in   t h y - d ir ec tio n ,   r esp ec tiv el y .   Der iv ativ es   o f   i m ag e s   ca n   b ap p r o x i m ated   b y   t h f o llo w in g   ce n tr al - d if f er e n ce   ap p r o x im a tio n s   [ 15 ] :     12 2 i , j I 1 i , j I 8 1 i , j I 8 2 i , j I g   or ;   2 1 i , j I 1 i , j I g 12 ,j 2 i I ,j 1 i I 8 ,j 1 i I 8 ,j 2 1 I g   or   ;     2 ,j 1 i I ,j 1 i I g y y x x   ( 7 )     T h g r e y   v al u e s   o f   f ( x ,   y )   a n d   g ( x ,   y )   ar g e n er all y   g o in g   to   d i f f er   d u e   to   o t h er   f ac to r s   s u ch   a s   te m p o r al  d if f er en ce s   o f   ill u m i n atio n   s o u r ce   r ad ian ce ,   d i f f er e n d is tan ce   an d   v ie w i n g   a n g le s   o f   th e   ca m er as  to   th o b j ec t,  len s   d is to r tio n ,   an d   er r o r s   in   i m a g ac q u is itio n .   T o   co m p en s ate  f o r   th ese  er r o r s   an d   ac q u ir a   b etter   m atch ,   s et  o f   r ad io m etr ic  tr an s f o r m atio n   p ar a m ete r s   f o r   g ( x ,   y )   is   i n co r p o r ated .   T w o   r ad io m etr ic   p ar am eter s ,   r o   ( g r e y   v al u s h if t)   an d   r 1   ( g r ey   v alu s ca le) ,   ar in tr o d u ce d   in to   th s y s te m   o f   ( 6 )   an d   it  g iv es  a   r esu lt a s   f o llo w s :     x , y g r r e ( x ,   y ) dy g dx g ( x ,   y )      g f ( x ,   y )   1 o y x   ( 8 )     I f   E q u atio n   ( 5 )   is   s u b s tit u ted   t o   E q u atio n   ( 9 ) ,   it g iv es t h r es u lt:     x , y g r   r db g db g db g da g da g da g e ( x ,   y ) ( x ,   y )      g f ( x ,   y )   1 o 3 y 2 y 1 y 3 x 2 x 1 x   ( 9 )     T h en   E q u atio n   ( 9 )   ca n   b s o l v ed   b y   Ga u s s ian   L ea s t   Sq u ar A d j u s t m e n to   g iv e   th e   co n j u g ate  p o in ts   b et w ee n   i m a g es a n d   m o s aic.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   3 J u n 2 0 1 7   :   1 1 8 8     1 1 9 6   1192     2 . 2 .     P er s pect iv T ra ns f o r m a t io n   I n   Fi g u r 1 ,   it  s h o w s   t h at  r a y s   f r o m   A   a n d   B   o n   t h g r o u n d   s u r f ac w h ich   p ier ci n g   th e   m o s aic  p lan e   at  a”   an d   b ”  an d   th i m ag p lan at  an d   b   ar p ass in g   to   th p er s p ec tiv ce n ter   L   as  a   s tr aig h lin e.   T h is   s itu a tio n   ca n   b ex p r ess ed   m ath e m atica ll y   as  c o lli n ea r it y   co n d itio n   b et w ee n   p o in o n   th g r o u n d   an d   ca m er s y s te m   [ 1 ] :       Z Z m Y Y m X X m Z Z m Y Y m X X m f y y Z Z m Y Y m X X m Z Z m Y Y m X X m f x x o 33 o 32 o 31 o 23 o 22 o 21 o o 33 o 32 o 31 o 13 o 12 o 11 o   ( 10 )     w h er ( x ,   y )   an d   ( X,   Y,   Z )   ar p h o to   co o r d in ates  an d   m o s a ic  co o r d in ates  r esp ec tiv el y ,   ( x o ,   y o ,   f )   ar in ter io r   o r ien tatio n   p ar a m eter s ,   ( m 11 ,   …,   m 33 )   ar r o tatio n   m a tr ix   c o ef f icie n t s ,   an d   ( Z o ,   Y o ,   Z o )   a r ex p o s u r ca m er a   co o r d in ates.  Sin ce   th m o s aic   p lan h as  eq u al  ele v atio n s ,   co o r d in ate  s y s te m   in   t h o b j e ct  p lan w i th   Z   0   s h o u ld   b p r ef er r ed .   T h co lli n ea r it y   co n d itio n   o f   E q u a tio n   ( 1 0 )   is   r ed u ce d   t o :     o 33 o 32 o 31 o 23 o 22 o 21 o o 33 o 32 o 31 o 12 o 12 o 11 o Z m Y Y m X X m Z m Y Y m X X m f y y Z m Y Y m X X m Z m Y Y m X X m f x x   ( 11 )     E q u atio n   ( 1 1 )   co n tain s   to tal  o f   n in p ar a m eter s   o o o o o Z , Y , X , , , , f , y , x   as  w ell  a s   th e   m ea s u r ed   co o r d in ates  x ,   y ,   an d   i n   t w o   co o r d in ate  s y s te m s .   f u r t h er   s i m p li f icat io n   o f   E q u at io n   1 2   ca n   r ed u ce   th n u m b er   o f   p ar a m e ter s   to   8   o n l y   [ 16 ]   w h ich   is   c o m m o n   f o r   t h i m ag to   m o s aic  tr an s f o r m atio n   p r o ce s s :       1 Y b X a c Y b X a y    ;    1 Y b X a c Y b X a x 3 3 2 2 2 3 3 1 1 1   ( 12 )   w h er e:     o 33 o 32 o 31 32 3 o 23 o 22 o 21 o 2 31 3 o 13 o 12 o 11 o 1 22 o 32 12 o 32 1 21 o 31 2 11 o 31 1 Z m Y m X m G G m b ; G Z m Y m X m c y c G m a ; G Z m Y m X m c x c G c m y m 2 b ; G c m x m b G c m y m a ; G c m x m a   ( 13 )     I n   E q u atio n   ( 1 2 ) ,   a 1 ,   b 1 ,   c 1 ,   a 2 ,   b 2 ,   c 2 ,   a 3 ,   a n d   b 3   ar e   n e w   s e o f   eig h t   in d ep en d e n tr an s f o r m atio n   p ar a m eter s   w h ic h   ar f u n ctio n s   o f   t h o r i g in a l n i n u n k n o w n s .     2 . 3 .   Reg is t ra t io n o f   I m a g es   E q u atio n   ( 1 2 )   ca n   b in ter p r eted   as  an   ex p r ess io n   o f   t h tr a n s f o r m atio n   r elatio n s   b et w ee n   m o s aic   s p ac ( XY - p lan e)   a n d   an   i m a g s p ac ( x y - p la n e)   w it h o u c o n s id er in g   n o n - lin ea r   ele m e n t s   an d   it  atte m p ts   to   g et  t h e   r elatio n s h ip   a m o n g   s ev er al  i m a g e s .   I n   t h is   p ar ticu lar   i m p le m en tatio n ,   th er e   is   an   u n d er l y i n g   ass u m p tio n   t h at  t h p air   o f   i m ag es  i s   r elate d   th r o u g h   s o m s o r o f   p lan ar   tr an s f o r m at io n s .   T h er ef o r e,   s p atial  r elatio n s h ip   b et w ee n   i m a g es  ca n   b co m p u ted   b ased   o n   ea ch   p air   o f   i m a g es  b y   f ir s t,   s el ec tin g   a n   ar b itra r y   i m a g as   r e f er en ce   i m ag e   ( i n   t h XY  s y s te m ) .   O n ce   s e le cted ,   p lan ar   r elatio n s h ip   b et w ee n   o t h er   i m a g es  w it h   t h is   r e f er en ce   i m a g is   es tab lis h ed .   R ea r r an g i n g   t h E q u atio n   (1 2 )   s u c h   th at :     yY b yX a c Y b X a v y xY b xX a c Y b X a v x 3 3 2 2 2 y 3 3 1 1 1 x   ( 14 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       N o ve l I ma g Mo s a ickin g   o f U A V s   I ma g ery  u s in g   C o llin ea r ity  C o n d itio n   ( Ma r tin u s   E d w i n   Tja h ja d i )   1193   T o   f ac ilit ate  E q u atio n   ( 1 4 )   t o   b u s ed   w it h   least  s q u ar e s ,   th m ea s u r ed   x   an d   y   co o r d in ates  o n l y   ar e   co n s id er ed   in   t h le f h a n d   s i d e.   T h m ea s u r ed   v al u es  o f   x ,   y ,   an d   o n   t h r ig h h an d   s id ar tr ea ted   as   co n s ta n ts ,   an d   t h en   s atis f ac to r y   r esu lts   w il l g e n er all y   b o b tain ed :     3 3 2 2 2 1 1 1 ij ij y x ij b a c b a c b a yY yX 1 Y X 0 0 0 xY xX 0 0 0 1 Y X v v y x   o r   1 8 8 n 2 1 n 2 1 n 2 X A V L   ( 15 )     E q u atio n s   ( 1 5 )   is   w r itte n   f o r   ea ch   p o in p air   o f   th i th   p air   an d   th j th   p o in t,  an d   s in ce   t h er ar eig h t   u n k n o w n   p ar a m eter s ,   th e   n u m b er   o f   n   co m m o n   p o in t s   o r   m i n i m u m   o f   f o u r   p air s   o f   co m m o n   p o in t s   ar e   n ee d ed   f o r   u n iq u s o lu t io n .   I s tr o n g l y   r ec o m m en d ed   th a m o r th a n   f o u r   co m m o n   p o in ts   b u s ed   in   t h e   least  s q u ar es  is   d es i r ab le.   Giv en   t w o   i m a g e s ,   th tar g et  i m ag e s   a n d   th r e f er en ce   i m a g e,   th g o al  o f   th e   r eg is tr atio n   p r o b le m   i s   to   f i n d   th e   v ec to r   X   t h at   tr an s f o r m s   t h i n p u t   i m a g i n to   a n o th er   i m ag e   s i m ilar   to   t h r ef er en ce   o r   m o s aic  i m a g e.   C o n s id er in g   th s tr u ct u r o f   m a tr i A ,   th v ec to r   X   is   u n iq u e l y   s o lv ed   w h en   t h e   n u m b er s   o f   co n j u g ate  p o in t s   ar eq u al  to   o r   g r ea ter   th an   4 .   Ho w ev er ,   E q u atio n   ( 1 5 )   is   ea s il y   e x p an d ed   to   co p w i th   t h n u m b er   o f   co r r esp o n d in g   p o in ts   w h ic h   ar g r e ater   th an   f o u r   b y   u s i n g   t h p s e u d o   in v er s e:      L A A A X T 1 T   ( 16 )     2 . 4 .   Resiza ble B o un di ng   B o x   T o   f ig u r o u t h s ize  o f   t h o u tp u i m a g w n ee d   to   co m p u te  th m a x i m u m   e x te n o f   ea ch   i m ag e   af ter   it  is   w ar p ed .   B u w n ee d   to   s p ec if y   r ef er e n ce   m o s ai at  f ir s t.  T h is   is   t h i m a g to   w h o s v ie w p o i n a ll  o th er   i m a g e s   w ill   b w ar p ed .   B ec au s th p er s p ec ti v tr an s f o r m atio n   tr an s f o r m s   r ec tan g les   i n to   q u ad r ilater als,  all  w n ee d   to   d o   is   to   k ee p   tr ac k   o f   th f o u r   co r n er s   o f   ea ch   i m ag to   b w ar p ed .   A f ter   w ar p in g ,   w f i n d   t h m i n i m u m   a n d   m a x i m u m   co r n er   co o r d in ates   f r o m   a ll  t h w ar p ed   co r n er s ,   a n d   t h ese   w ill   d eter m in t h b o u n d in g   b o x   ( th s m a lles r ec tan g le  t h at  co n t ain s   t h m o s aic) .   I f   th co r n er s   h av co o r d in ates:   ( 1 ,   1 ) ,   ( co ls ,   1 ) ,   ( 1 ,   r o w s ) ,   an d   ( co ls ,   r o w s ) ,   w h er co ls   is   th w id t h   o f   ea c h   i m a g e,   a n d   r o w s   is   its   h e ig h t.   T h en ,   f in d   th m i n i m u m   an d   m ax i m u m   co o r d in ates  o f   th w ar p ed   co r n er s .   T h ese  w ill  b ec o m t h u p p er   lef t   co r n er   an d   lo w er   r ig h co r n er   o f   th e   b o u n d i n g   b o x   r es p ec tiv el y .   L e ( x m in ,   y m i n ) ( x m ax ,   y max )   b t h es e   co o r d in ates.  T h en   th w id th   a n d   h ei g h t o f   th b o u n d in g   b o x   ar e:     m i n m a x m i n m a x y y b H e i g h t ; x x b W i d t h   ( 17 )     T h co m p u tatio n   o f   th b o u n d in g   b o x   co o r d in ates  i s   n ec es s ar y   to   a s s i s r esa m p li n g   p r o ce s s   w h ich   as s ig n s   in te n s it y   co lo r   o f   ea c h   p ix e i n   t h m o s aic  b ased   o n   t h i n p u i m a g e‟ s   i n te n s it y   co lo r .   T h ese  v al u es   m u s b u p d ated   af ter   ea ch   ti m th r e g is tr atio n   p r o ce s s   w as d o n e.       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   T h w h o le  p r o ce s s   to   p r o d u c s in g le  m o s aic  f r o m   a n y   n u m b er s   o f   o v er lap p in g   i m ag es  ca n   b e   s u m m ar ized   as f o llo w s :   1.   Select  th f ir s t i m a g as a   r ef e r en ce   i m a g e.   2.   Select  th n ex t i m a g e,   co m p u t its   p er s p ec tiv tr an s f o r m atio n   p ar a m eter s   3.   Use B ilin ea r   i n ter p o latio n   to   ass i g n   t h co lo r   o f   th n e w   m o s aic   4.   R ep ea s tep   2 - 3   f o r   t h r est   o f   th i m a g es,   i f   o v er lap s   ar f o u n d ,   an   av er a g ed   co lo r   ca n   b c alcu lated   f o r   th n e w   p i x el  g r id   o f   t h m o s aic.   T h p r o ce s s   s tar ts   b y   s elec ti n g   s u p p o s ed l y   b v er tical  r e f er en ce   i m a g a n d   lets   s et  it   a s   th e   f ir s m o s aic.   I f   n ec es s ar y ,   t h i s   i m ag e   ca n   b r ec tif ied   to   b ec o m e   tr u l y   v er tical  i m ag e   [ 17 ]   b y   u s i n g   its   ex ter io r   o r ien tatio n   p ar am eter s   [ 18 ] .   Nex t,  s elec a n   ad j ac en o v er lap p ed   im ag a n d   ch o o s m in i m u m   o f   f o u r   co n j u g ate  f ea tu r e s   ap p ea r in g   o n   b o th   i m a g es.  I s tar ts   b y   clic k i n g   f ea tu r o n   t h m o s aic  f ir s to   s et  it   as  r ef er en ce   i m ag e.   O n   th tar g et  i m ag e,   lo ca tio n   o f   th co n j u g ate  p o in o f   t h e   s elec ted   f ea tu r ca n   b ca lcu lated   b y   u s i n g   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   3 J u n 2 0 1 7   :   1 1 8 8     1 1 9 6   1194   n o r m alize d   cr o s s   co r r elatio n   m et h o d   o f   E q u atio n   ( 1 )   to   d eter m in e   an   ap p r o x i m ate  lo ca ti o n   o f   t h co n j u g ate   p o in t.  T o   p r o d u ce   as  p r ec is th lo ca tio n   o f   t h co n j u g a te   p o in as  p o s s ib le  th least  s q u ar es  m atc h i n g   o f   E q u atio n   ( 1 0 )   m u s t b p er f o r m ed   to   o b tain   s u b   p ix el  ac c u r ac y   o f   th co n j u g ate  p o in t.   Af ter   m in i m u m   o f   f o u r   co n j u g ate  p o in ts   ar s e lecte d ,   p er s p ec tiv tr an s f o r m a tio n   p a r a m eter   is   co m p u ted   u s i n g   E q u atio n   ( 1 6 )   as  w ell  as  n e w   b o u n d in g   b o x   co o r d in ates  o f   th n e w   m o s aic.   T h ese   p ar am eter s   ar u s ed   to   r esa m p le  g r id   tes s ellatio n   o f   t h n e w   m o s aic  w i th   a n   i n te n s it y   co lo r .   I n   th is   r esear c h ,   it   h as  b ee n   r ev ea led   t h at  b i - li n ea r   in ter p o latio n   is   th b est   ch o i ce   a m o n g   t h ex is ti n g   tec h n iq u es  a v ailab le,   s u c h   as  th n ea r es n ei g h b o r ,   b icu b ic,   an d   d is tan ce   w ei g h ted   av er ag in ter p o latio n   m e th o d s .   Am o n g   o f   t h f ir s t   th r ee   tech n iq u es,  t h s i m p le s an d   f aste s r esa m p li n g   m eth o d   in   te r m s   o f   co m p u tati o n   ti m is   n ea r es t - n eig h b o r   in ter p o latio n ,   w h ich   u s e s   t h v al u o f   t h p ix e c lo s est  to   t h tr an s f o r m ed   co o r d in ates.  Ho w e v er ,   s in ce   co n ti n u o u s   i n ter p o lati o n   is   n o b ein g   p er f o r m ed ,   th r esu lti n g   ap p ea r an ce   ca n   b e   v er y   s u s ce p tib le  to   alias i n g .   B ilin ea r   in ter p o latio n ,   o n   t h e   o th er   h a n d ,   is   s lo w er   t h an   t h n ea r est  n ei g h b o r   m et h o d ,   an d   h a s   s m o o th er   ap p ea r an ce   e f f ec t   d u to   p ar tial   eli m i n atio n   o f   h i g h   f r eq u en c y   d etai l.  T h b icu b ic  tech n iq u e   is   t h e   s lo w e s o f   th th r ee   w i th   r e g a r d   to   co m p u tat i o n   ti m e,   b u it   is   t h m o s r ig o r o u s   r esa m p l in g   m e th o d ,   an d   it   ac h iev e s   s m o o t h   ap p ea r an c w it h o u s ac r if icin g   to o   m u ch   h i g h   f r eq u e n c y   d etail.   T h er ef o r e,   th b ilin ea r   in ter p o latio n   i s   p r e f er r ed   o v er   th e   d is ta n ce   w e ig h ted   a v er ag m et h o d   s i n ce   th e   f ir s t   g i v es   b etter   r esu lts .   T h e   ex p er i m e n tal  r es u lt  o f   m o s aic   f r o m   i n p u i m a g es  i s   ill u s tr at ed   in   Fig u r 3 .   I h as  b ee n   s h o w n   th at  s ea m s   o n   th m o s a ic  ar s p o tted   d u to   th f ac t h at  w h a v e   n o i m p l e m en ted   co lo r   b len d in g   o r   b u n d le  ad j u s t m e n f o r   g lo b al  i m a g r eg i s tr atio n .   D u r in g   ex p er i m en tal  test i n g ,   it  w as  s h o w n   th at  lo ca an d   s eq u en tial  i m a g e   r eg is tr atio n   w a s   p er f o r m ed   u s in g   E q u atio n   ( 1 6 ) .   T h is   r es u lt s   s ig n i f ica n g eo m e tr ic  er r o r   b u d g et  at   t h la s t   i m a g r eg is tr atio n .   An   ac cu m u lati v g eo m etr ic  d is to r tio n   o cc u r s   h er as  d ep icted   in   Fig u r 3 .   T o   r em ed y   t h is   s itu a tio n   it i s   s tr o n g l y   r ec o m m en d ed   th at  s i m u lta n eo u s   i m a g r eg is tr atio n   i s   u s ed   in s tead .           Fig u r 3 .   A   Mo s aic  o f   3 6   i m a g es  w it h   it s   b o u n d i n g   b o x n o   co lo r   b len d in g   o r   len s   d is to r ti o n   co r r ec tio n   is   ap p lied       I n   co n tr ast  w it h   t h is   r esear c h   f i n d in g ,   Go m ez   [ 9 ]   an d   T o u r n ad r e   [ 1 9 ]   u tili ze   n u m b er   o f   o b s er v ed   GC P s   d is tr ib u ted   ac r o s s   s u r v e y ed   ar ea   to   im p r o v g eo m etr ic  ac cu r ac y   o f   i m a g r eg is tr atio n .   T h en   ea ch   p h o to   is   r eg is ter ed   in   s eq u e n tial  o r d er   to   o b tain   its   ex ter io r   o r ien tatio n   p ar a m eter s   u s i n g   m eth o d   d escr ib ed   in   T j ah j ad [ 1 8 ] .   Ho w e v er ,   t h m i n i m u m   n u m b er s   o f   r eq u ir ed   GC P s   an d   th s p atial  d is tr ib u tio n   o f   GC P s   th r o u g h o u th s u r v e y   ar ea   ar s till   u n ce r tai n .   An o t h er   m et h o d   u s es  s o   ca lled   Stru ctu r e   Fro m   Mo tio n   ( Sf M)   to   g en er ate   v er y   d en s t h r ee   d i m e n s io n a p o in c lo u d ,   an d   th ese   p o in ts   ar i n co r p o r ated   to   r eg is ter   i m a g e s   [ 8 ,   2 0 - 2 3 ] .   No ticea b le  d r a w b ac k s   o f   th m et h o d   ar th at  it  is   v er y   d e m a n d i n g   f o r   co m p u ter s   r eso u r ce s   an d   i t   is   lack   o f   co n s is te n   v alid ati o n   m et h o d o lo g y   o f   i m a g r eg i s tr atio n   q u ali t y   [ 2 0 ] .     On   t h o t h er   h an d ,   o u r   m o d i f i ed   co llin ea r it y   eq u at io n   g e n er ates   p lan ar ,   r ec ti f ied   a n d   r atio ed   m o s aic   p lan e   b y   u s in g   a   m in i m u m   o f   o n l y   f o u r   co n j u g ate  p o in t s   f r o m   o b liq u o r   v er tical  ae r ial   i m ag e s .   b en e f it  o f   o u r   m et h o d   is   th m o s a ic  p lan ca n   b m ad p ar allel  to   t h d atu m   p lan e ; t h er ef o r t h r es u l tin g   m o s aic  ca n   f it   s ea m le s s l y   w i th   o u r   ex is ted   l ar g s ca le  u r b an   cit y   m ap s .   Mo r eo v er ,   th in c lu s io n   o f   G C P s   ca n   b r ea d il y   m ad in   t h i s   i n ter ac ti v p r o c ess   to   p r o d u ce   an   eq u al  s ca l o f   r ec tif ied   ae r ial  i m a g es;  h en ce   t h e y   ca n   b e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       N o ve l I ma g Mo s a ickin g   o f U A V s   I ma g ery  u s in g   C o llin ea r ity  C o n d itio n   ( Ma r tin u s   E d w i n   Tja h ja d i )   1195   s titc h ed   to g et h er   o n   t h m o s ai p lan at  a n   eq u al  i m a g s ca le.   T h is   is   u s ef u ll   f o r   q u a n tita tiv m ea s u r e m en t s   o n   th m o s aic  i n   o u r   r esear ch .       4.   CO NCLU SI O N     T o   s u m   u p ,   th m o s t   i m p o r tan ac h ie v e m en o f   th i s   p ap er   is   d ev elo p m e n o f   a   n o v el  m o s aick i n g   s y s te m   w h ic h   e n ab lin g   a n   in ter ac tiv a n d   s e m a u to m a ted   g e n er atio n   o f   m o s aic   b ased   o n   co lli n ea r it y   co n d itio n .   T h is   ap p r o ac h   co m b in es  clas s ical  p h o to g r a m m etr ic  m et h o d   as  w e ll  as   co m p u ter   v is io n   alg o r it h m   to   g en er ate  m o s aic.   E x p er i m e n tal  r es u lt s   s h o w   th a t th m et h o d   p r o p o s ed   in   th is   p ap er   is   e f f ec ti v an d   f ea s ib le   f o r   UAV‟ s   ae r ial  i m ag e s .   W ith   th p r o p o s ed   m e th o d s ,   r eg i s tr atio n   o f   U AV‟ s   i m ag e s   co u l d   b ac h iev ed   w i t h   lo w   co s a n d   it   h as  a   g r ea p o ten tial   i n   s u r v e y i n g   a n d   u r b an   cit y   m ap p i n g .   T h is   k n o w le d g an d   tech n o lo g y   w il b v alu ab le  f o r   n ati v to   im p r o v th u r b an   cit y   m ap p in g   s y s te m ,   s in ce   k n o w led g is   m a in   f ac to r   in   th e   i m p le m en ta tio n   o f   n e w   tec h n o lo g ies  [ 2 3 ] .   I n   th is   p r el i m i n a r y   w o r k ,   n o   s o p h is t icate d   co lo r   b len d in g   is   u s ed   n o r   is   s elf - ca lib r ati n g   b u n d le  ad j u s t m e n p er f o r m ed .   As  c o n s eq u e n ce ,   t h o u tp u m o s ai m a y   e x h ib it   s ea m s   an d   g eo m etr icall y   i n co r r ec f e atu r es   ap p ea r an ce s .   Ho w e v er ,   d ev elo p ed   C ++   p r o g r a m   d u r in g   t h i s   r esear ch   is   s u cc ess f u ll y   i m p le m e n ted .   A   f u r th er   i m p r o v e m e n to   t h e   g eo m etr ic  a n d   r ad io m e tr ic  ac cu r ac y   o f   th m o s aic  co u ld   b ac h iev ed   b y   ap p l y in g   a n   i n te g r atio n   o f   f li g h d ata,   GC P s ,   a n d   o th er   m ea s u r e m en t s   i n to   r ig o r o u s   p h o to g r a m m e tr ic  b u n d le  ad j u s t m e n t   to   m a k f u ll  u s e   o f   f li g h d ata,   a n d   b y   ap p ly in g   f ea t u r e x tr ac tio n   t o   m ak e   s ea m le s s   m o s aic.   I m p r o v i n g   t h ex tr ac t io n   an d   m atc h in g   al g o r ith m   c o m b i n ed   w it h   o th er   f ea t u r es  a s   w ell  as  in te g r ati n g   b u n d le  ad j u s t m en t i n to   t h r eg is tr atio n   p r o ce s s   w ill b f o c u s   o f   f u t u r r esear ch .       ACK NO WL E D G E M E NT S     T h au th o r   w i s h e s   to   ex p r ess   h is   s i n ce r th a n k s   to   Min i s tr y   o f   R esear c h ,   T ec h n o lo g y   a n d   Hig h er   E d u ca tio n   o f   t h R ep u b lic  o f   I n d o n esia  f o r   s u p p o r tin g   r es ea r ch   g r a n “Hib ah   Un g g u la n   P er g u r u a n   T in g g i” ,   w it h   a n   an n o u n ce m en t le tter   n u m b er   0 2 5 /E3 /2 0 1 7   an d   co n tr ac t n u m b er   0 7 3 /SP 2 H/K2 /K M/2 0 1 7 .       RE F E R E NC E S   [1 ]   W o lf   P R ,   De w it t   BA .   El e m e n ts  o Ph o to g ra mm e try wit h   Ap p li c a ti o n in   GIS 3 rd   e d .   Ne w   Y o rk .   M c G ra w - Hill   Co m p a n ies   In c .   2 0 0 0 1 8 7 - 2 3 2 .   [2 ]   Div y a   G ,   S e k h a r   CC.   I m a g e   M o sa icin g   f o W id e   A n g l e   P a n o ra m a .   In ter n a ti o n a J o u r n a o f   El e c trica a n Co mp u ter   E n g in e e rin g   ( IJ ECE ) .   2 0 1 5 5 (5 ) :   1 2 1 6 - 1 2 2 6 .   [3 ]   Jo sh i   H,   S in h a   K. .   A   su rv e y   o n   im a g e   m o s a icin g   tec h n iq u e s .   In ter n a t io n a J o u rn a o Ad v a n c e d   R e se a rc h   in   Co mp u ter   E n g in e e rin g   &   T e c h n o lo g y   ( IJ AR CET ) .   2 0 1 3 2 ( 2 ):   3 6 5 - 369 .   [4 ]   Bo   C ,   Z h ig u i   L ,   Ju n b o   W ,   Yu y u   Z.   A   Ne w   S tab le  a n d   A c c u ra te  A l g o rit h m   o f   Larg e   I m a g e   M o sa ic .   In ter n a t io n a l   J o u rn a o S i g n a Pro c e ss in g ,   Ima g e   Pro c e ss in g   &   Pa tt e rn   Rec o g n it io n .   2 0 1 5 8 ( 6 ):   2 1 5 - 2 2 6 .   [5 ]   P e n g j u n   L,   Jia n z e n g   L.   M e th o d   f o U A V ' I m a g e se a m l e ss   S t it c h in g .   Ap p li e d   M e c h a n ics   &   M a ter ia ls.   2 0 1 4 ;   556 ( 5 6 2 ):  5 0 7 6 - 5 0 8 0 .   [6 ]   Ya n   G ,   Ho n g   X ,   L e i   Y.   Re se a r c h   a n d   A n a l y sis  o f   Ke y   T e c h n o lo g ies   in   I m a g e   M o sa ic .   In ter n a ti o n a J o u rn a o f   S ig n a l   Pro c e ss in g ,   Ima g e   Pro c e ss in g   &   Pa tt e rn   Rec o g n it io n .   2 0 1 3 6 (5 ) :   2 3 7 - 2 4 4 .   [7 ]   Ra ji th k u m a r   B K.    M o h a n a   H S .   T e m p late   M a tch in g   M e th o d   f o Re c o g n it i o n   o f   S to n e   In sc ri p ted   Ka n n a d a   Ch a ra c ters   o Di f fe re n T i m e   F ra m e B a se d   o n   Co rre latio n   A n a l y si s.   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   Co mp u ter   E n g in e e rin g   ( IJ ECE ) .   2 0 1 4 ;   4 (5 ) 7 1 9 - 7 2 9 .   [8 ]   Ne x   F,   Re m o n d i n o   F.   UA V   f o 3 M a p p i n g   A p p li c a ti o n s:   a   R e v iew .   Ap p li e d   Ge o m a ti c s .   2 0 1 4 6 (1 ) :   1 - 15 .   [9 ]   G ó m e z - Ca n d ó n   D ,   De   Ca stro   A ,   L ó p e z - G r a n a d o s   F.   A ss e ss in g   th e   a c c u ra c y   o f   m o s a ics   f ro m   u n m a n n e d   a e rial  v e h icle   (U A V im a g e r y   f o p re c isio n   a g ricu lt u re   p u rp o se s in   w h e a t .   Pre c isio n   A g ric u lt u re .   2 0 1 4 15 ( 1 ):   44 - 56 .   [1 0 ]   G ru e n   AW .   A d a p ti v e   L e a st  S q u a re Co rre latio n :   A   P o w e r f u Im a g e   M a tch in g   T e c h n iq u e .   S o u th   Af r ica n   J o u rn a o f   Ph o t o g r a mm e try ,   Rem o te S e n si n g   a n d   Ca rt o g r a p h y .   1 9 8 5 14 ( 3 ):   1 7 5 - 1 8 7 .   [1 1 ]   L e m m e n s   M JP M .   A   S u rv e y   o n   S tere o   M a tch i n g   T e c h n iq u e s .   I n ter n a ti o n a Arc h ive o Ph o to g ra mm e try   a n d   Rem o te S e n si n g .   1 9 8 8 27 (B8 ) :   11 - 23 .   [1 2 ]   S a h o o   S K,   C h o u d h u ry   BB.   A   Ro b o ti c   A ss istan c e   M a c h in e   V is io n   T e c h n i q u e   f o A n   Eff e c ti v e   In sp e c ti o n   a n d   A n a l y si s .   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   Co mp u ter   E n g i n e e rin g   ( IJ ECE ) .   2 0 1 5 5 ( 1 ):  46 - 54 .   [1 3 ]   Ha m z a h   R A ,   Ib ra h im   H. .   L it e ra t u re   S u rv e y   o n   S tere o   V isi o n   Dis p a rit y   M a p   A lg o rit h m s .   J o u rn a o S e n s o r .   2 0 1 6 ;   1 - 2 3 .   [1 4 ]   M a y e r   H ,   S e ste r   M ,   V o ss e lm a n   G .   Ba sic   Co m p u ter  V isi o n   T e c h n iq u e .   M a n u a o P h o t o g r a mm e try   6 th   E d .   ( AS PR S ) .   2 0 1 3 5 1 7 - 5 8 3 .   [1 5 ]   Ca ld e ro n   F,   Ro m e r o   L.   An   Acc u ra te  Ima g e   Reg istr a ti o n   M e th o d   Us in g   a   Pr o jec ti v e   T ra n sfo rm a t i o n   M o d e l .   8 t h   M e x ica n   In tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   C u r re n T re n d s i n   C o m p u ter S c ien c e   ENC .   2 0 0 7 ;   58 - 6 4 .   [1 6 ]   Ko b a y a sh i   K,   M o ri   C.   Re latio n b e tw e e n   th e   Co e ff icie n ts  in   th e   P r o jec ti v e   T ra n s f o r m a ti o n   Eq u a ti o n a n d   th e   Orie n tatio n   El e m e n ts  o f   a   P h o to g ra p h .   P h o to g ra mm e tric E n g in e e ri n g   &   Rem o te S e n sin g .   1 9 9 7 63 ( 9 ):  1 1 2 1 - 1 1 2 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   3 J u n 2 0 1 7   :   1 1 8 8     1 1 9 6   1196   [1 7 ]   No v a k   K.   Re c ti f ic a ti o n   o f   Dig it a Im a g e r y .   Ph o to g ra mm e tric  En g in e e rin g   &   Rem o te  S e n sin g .   1 9 9 2 58 ( 3 ):  3 3 9 - 344 .   [1 8 ]   T jah jad i   M E.   A   F a st  A n d   S tab le  Orie n tatio n   S o l u ti o n   o f   T h re e   Ca m e ra s - Ba se d   U A V   I m a g e ries .   A RP J o u rn a o f   En g i n e e rin g   a n d   A p p li e d   S c ien c e s .   2 0 1 6 11 (5 ):   3 4 4 9 - 3 4 5 5 .   [1 9 ]   T o u rn a d re   V ,   P ierr o t - De se il li g n y   M ,   F a u re   P H.  UAV  L in e a Ph o t o g ra mm e try T h e   In tern a ti o n a A rc h iv e o th e   P h o t o g ra m m e tr y ,   Re m o te S e n sin g   a n d   S p a t ial  In f o rm a ti o n   S c ien c e s .   G o tt in g e n .   2 0 1 5 ;   3 2 7 - 3 3 3 .   [2 0 ]   S m it h   MW ,   C a rriv ic k   J,   Qu in c e y   D.  S tru c tu re   f ro m   m o ti o n   p h o t o g ra m m e tr y   in   p h y sic a g e o g ra p h y Pro g re ss   in   Ph y sic a Ge o g ra p h y .   2 0 1 6 4 0 ( 2 ) 2 4 7 - 2 7 5 .   [2 1 ]   A M ,   Hu   Q,  L J,  W a n g   M ,   Yu a n   H,  W a n g   S .   A   ro b u st   p h o t o g ra m m e tri c   p ro c e ss in g   m e th o d   o f   lo w - a lt it u d e   UA V   im a g e s Rem o te S e n sin g .   2 0 1 5 7 ( 3 ):  2 3 0 2 - 2 3 3 3 .   [2 2 ]   T o n k in   T N,  M id g le y   N G ,   Gra h a m   DJ ,   L a b a d z   JC.  T h e   p o ten ti a o f   s m a ll   u n m a n n e d   a ircra f t   s y ste m a n d   stru c tu re - f ro m - m o ti o n   f o to p o g ra p h ic  su r v e y s:  tes o f   e m e r g in g   in teg r a ted   a p p ro a c h e a Cwm   Id w a l,   No rth   W a les G e o m o rp h o lo g y .   2 0 1 4 2 2 6 35 - 43 .   [2 3 ]   Ha n d o k o   F ,   Nu rsa n ti   E,   Ha rm a n to   D,  S u tri o n o .   T h e   Ro le  o f   T a c it   a n d   C o d if ied   Kn o w led g e   W it h in   T e c h n o l o g y   T ra n s f e P ro g ra m   o n   T e c h n o lo g y   A d a p tatio n .   AR PN  J o u rn a o En g i n e e rin g   a n d   Ap p li e d   S c ien c e s .   2 0 1 6 11 (8 ):   5 2 7 5 - 5 2 8 2 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       M a r tin u E d w in   Tja h ja d i   o b tain e d   h is  P h d e g re e   in   P h o t o g ra m m e tr y   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   M e lb o u rn e   in   2 0 0 8 .   He   is  c u rre n tl y   a   L e c tu re in   De p a rtme n o f   Ge o d e s y ,   In stit u T e k n o lo g i   Na sio n a (Na ti o n a In sti tu te  o f   T e c h n o lo g y   (I T N))  M a l a n g ,   In d o n e sia .   His  re se a rh   o f   in tere st   in c lu d e s p h o to g ra m m e tr y ,   c o m p u ter v isio n ,   a n d   3 D m o d e ll in g   a n d   v isu a li z a ti o n .         Fo u r r y   H a n d o k o   is  a   L e c tu re i n   In d u strial  En g in e e rin g ,   In stit u T e k n o lo g Na sio n a (Na ti o n a l   In stit u te  o f   T e c h n o l o g y   (I T N))  M a lan g ,   In d o n e sia .   He   h a h is  P h f o h is  stu d y   in   M e c h a n ica l   a n d   M a n u f a c tu rin g   En g in e e rin g ,   t h e   Un iv e rsity   o f   M e lb o u rn e .   C u rr e n tl y ,   h e   is  a lso   th e   Ch a irm a n   o f   Re se a r c h   a n d   C o m m u n it y   Ou tr e a c h   In stit u t io n   (L P P M o f   IT M a lan g ,   In d o n e sia .         S il v e ste r   S a r S a i   re c e i v e d   th e   b a c h e lo d e g re e   in   g e o d e sy   e n g in e e rin g   f ro m   In stit u T e k n o l o g Na sio n a (IT N)  M a lan g ,   , I n d o n e sia , in   1 9 9 6 ,   th e   m a ste d e g re e   in   g e o d e sy   a n d   g e o m a ti c e n g in e e rin g   f ro m   In stit u T e k n o l o g Ba n d u n g ,   Ba n d u n g ,   I n d o n e si a ,   in   2 0 0 5 .   H e   is   c u rre n t ly   a   L e c tu re a th e   De p a rt m e n o Ge o d e s y ,   Na ti o n a In stit u te  o f   T e c h n o lo g y   (I T N)  M a lan g ,   In d o n e sia .   His m a in   a re a s o f   re s e a rc h   in tere st are   p o in p o si ti o n in g   a n d   3 D G IS   m o d e ll in g .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.