¿Georreferenciar fotos sin referencia espacial?

Tengo alrededor de 100-200 fotos tomadas en el terreno que me gustaría superponer en ArcGIS 10 que no tienen información espacial que necesito desarrollar de alguna manera usando una fórmula fotogramétrica. La cámara se conectó a 2 metros sobre el suelo en un poste GPS RTK. Relación uno a uno entre puntos GPS y fotos. La precisión no es una gran preocupación, pero al menos debe estar dentro de 1 metro (que es aproximadamente el campo de visión de cada foto). El objetivo es desarrollar una forma de autogeorreferenciar cada imagen usando un script o modelo, ya que es posible conocer el tamaño de la huella de cada imagen en el sistema de coordenadas que estoy usando.

Con lo que tengo que trabajar:

100-200 + fotos de campo de tiro al suelo:

-camera height 1.228 meters (from tip of gps)

-camera angle ~90 degrees

-camera focal length 0.006 meters

-North orientation

Archivo de forma de puntos GPS (100-200 + registros; 1 registro = 1 punto = 1 foto):

-XY location for each photo(approximately the centroid of photo)
-NAD83 UTM Zone 14N (meters)

Procedimientos básicos fuera de mi cabeza para lograr sin pasar mucho tiempo georreferenciando cada foto individual:

* 1) Determine la dimensión (en metros) de una de las fotos. Puedo calcular la escala de la foto (PS = f / H) y la fracción representativa (RF = 1 / (H / f)), pero necesito calcular la longitud DE para encontrar la longitud equivalente equivalente en el suelo AB (también conocido como. el ancho (en metros) haré para tampones rectangulares en el siguiente paso).

_{(fuente: ucsb.edu )}

2) Use esas dimensiones para crear memorias intermedias rectangulares alrededor de los puntos GPS

3) Spatial Join GPS apunta a los búferes rectangulares (para obtener el nombre de la imagen correspondiente a cada punto)

4) Dividir la capa de búfer rectangular por atributo (usando el directorio de imagen / campo de nombre)

* 5) Reemplace el relleno de color de cada búfer de rectángulo con la imagen correspondiente

Tengo problemas con las fórmulas de fotogrametría para usar en el n. ° 1. # 5 es más un truco para visualizar las imágenes para evitar la situación de georreferenciación. No espero que nadie 'resuelva mi problema'. Me gusta publicar problemas como estos para a) recoger mis pensamientos b) para posiblemente edificar a otros.

Tus pensamientos son apreciados.

DETALLES ACTUALIZADOS:

-fotos son tomas de tierra

-Orientado al norte

-aunque este problema puede parecer poco práctico debido al tamaño de la imagen frente a la escala, tengo mis razones: D

Actualización: 20/06/2013 Calculé las dimensiones geométricas de cada foto (1.52mx 1.14m). Luego creé búferes rectangulares con esas dimensiones en cada centroide de punto gps. Georreferenciaré una imagen a mano y se ajusta perfectamente.

Problema actual: usando Python, quiero reducir la escala de cada foto para que se ajuste a las mismas dimensiones de su huella poligonal correpsonding. Observé el uso de la herramienta warpfromfile en arcgis 10.1, pero necesito especificar hacia y desde los puntos de control del suelo tanto para la foto como para el huella que parece un poco tediosa. ¿Existe alguna herramienta que autoescala / ajuste un ráster a las dimensiones de un polígono?

Conociendo la posición de la cámara, en relación con el suelo, y suponiendo que el suelo sea plano, debería ser posible crear targetpuntos de control en cada una de las cuatro esquinas de la imagen. Luego pasa esos puntos de control a la herramienta Warp . Los sourcepuntos de control se encontrarían examinando la extensión no proyectada de la imagen.

Para usar una transformación de orden superior, creo que necesitará puntos de control adicionales en los puntos interiores, ajustando así la escala de la imagen en el medio más que cerca de los bordes.

Warp es útil cuando el ráster requiere una corrección geométrica sistemática que se puede modelar con un polinomio.

Actualizar

Si solo desea un enfoque rápido y sucio, es mejor que construya un archivo mundial para cada foto, agregando un desplazamiento al punto medio (suponiendo que es donde cae su punto GPS) para describir la esquina de la foto, y un tamaño de píxel en las unidades lineales de cualquier proyección que esté utilizando.

Si bien este problema se abordó inicialmente desde el punto de vista de la solución de software, la capacidad de tener acceso a la misma configuración de hardware utilizada para adquirir las imágenes fue definitivamente una solución más preferida. Aprecio las soluciones basadas en software que todos ustedes mencionaron, ya que ese es mi fuerte cada vez que es necesario / óptimo. Al final, aquí está la solución que elegí:

Primero: calculé las dimensiones aproximadas de las imágenes usando la escala relativa de un objeto en particular en la imagen de longitud conocida (ignorando la perspectiva).

Segundo: Realicé una reconfiguración de la cámara / RTK y tomé una foto con dos cintas métricas cruzadas (en metros) y calculé las dimensiones reales de la huella.

Veredicto: Mis aproximaciones originales para el tamaño de la imagen terminaron siendo precisas en <0.05 metros de largo y ancho después de la comparación. Tolerancia perfectamente adecuada para mis necesidades.