Fotos de georreferenciamento sem referência espacial?

Eu tenho cerca de 100-200 fotos de campo que gostaria de sobrepor no ArcGIS 10 que não possuem informações espaciais que eu preciso desenvolver de alguma forma usando uma fórmula fotogramétrica. A câmera foi acoplada 2 metros acima do solo em um poste de GPS RTK. Relação individual entre pontos de GPS e fotos. A precisão não é uma grande preocupação, mas deve estar no mínimo a 1 metro (que é aproximadamente o campo de visão de cada foto). O objetivo é desenvolver uma maneira de auto-georreferenciar cada imagem usando um script ou modelo, pois é possível saber o tamanho da pegada de cada imagem no sistema de coordenadas que estou usando.

Com o que tenho que trabalhar:

Fotos de campo 100-200 + Ground-Shot:

-camera height 1.228 meters (from tip of gps)

-camera angle ~90 degrees

-camera focal length 0.006 meters

-North orientation

Arquivo de forma de pontos GPS (100-200 + registros; 1 registro = 1 ponto = 1 foto):

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

Procedimentos básicos em toda a minha cabeça para realizar sem gastar muito tempo georreferenciando cada foto individual:

* 1) Determine a dimensão (em metros) de uma das fotos. Eu posso calcular a Escala Fotográfica (PS = f / H) e a Fração Representativa (RF = 1 / (H / f)), mas estou precisando calcular o comprimento DE para encontrar o comprimento correspondente equivalente no solo AB (aka. a largura (em metros) que usarei para os amortecedores retangulares na próxima etapa).

_{(fonte: ucsb.edu )}

2) Use essas dimensões para criar buffers retangulares ao redor dos pontos de GPS

3) Junção espacial dos pontos GPS aos buffers retangulares (para obter o nome da imagem correspondente a cada ponto)

4) Dividir a camada de buffer do retângulo por atributo (usando o campo diretório / nome da imagem)

* 5) Substitua o preenchimento colorido de cada buffer de retângulo pela imagem correspondente

Estou tendo problemas com as fórmulas de fotogrametria para usar no nº 1. # 5 é mais um truque para visualizar as imagens para evitar a situação de georreferenciamento. Não espero que ninguém 'resolva meu problema'. Gosto de postar problemas como estes para a) reunir meus pensamentos b) para possivelmente edificar outras pessoas.

Seus pensamentos são apreciados.

DETALHES ATUALIZADOS:

-fotos são fotos de chão

-Nortista

Embora esse problema possa parecer impraticável devido ao tamanho da imagem versus a escala, eu tenho meus motivos: D

Atualização: 20/06/2013 Calculei as dimensões geométricas de cada foto (1,52mx 1,14m). Criei buffers retangulares com essas dimensões em cada centróide de ponto gps. Georeferenciei uma imagem manualmente e ela se encaixa perfeitamente.

Problema atual: Usando python, eu quero dimensionar cada foto para caber nas mesmas dimensões de sua pegada poligonal correspondente. pegada que parece um pouco entediante. Existe uma ferramenta que dimensione / ajuste automaticamente uma varredura nas dimensões de um polígono?

Conhecendo a posição da câmera em relação ao chão e assumindo que o chão é plano, deve ser possível criar targetpontos de controle em cada um dos quatro cantos da imagem. Em seguida, passe esses pontos de controle para a ferramenta Warp . Os sourcepontos de controle seriam encontrados examinando a extensão não projetada da imagem.

Para usar uma transformação de ordem superior, acho que você precisará de pontos de controle adicionais nos pontos internos, ajustando a escala da imagem no meio mais do que perto das bordas.

A distorção é útil quando a varredura exige uma correção geométrica sistemática que pode ser modelada com um polinômio.

Atualizar

Se você deseja apenas uma abordagem rápida e suja, pode ser melhor criar um arquivo mundial para cada foto, adicionando um deslocamento ao ponto médio (supondo que é aí que o ponto do GPS cai) para descrever o canto da foto e um tamanho de pixel nas unidades lineares de qualquer projeção que você estiver usando.

Embora esse problema tenha sido abordado inicialmente do ponto de vista da solução de software, a capacidade de acessar a mesma configuração de hardware usada para adquirir as imagens foi definitivamente uma solução mais preferida. Agradeço as soluções baseadas em software que todos vocês mencionaram, pois esse é o meu forte sempre que necessário / ideal. No final, aqui está a solução que eu escolhi:

Primeiro: eu calculei dimensões aproximadas das imagens usando a escala relativa de um objeto em particular na imagem de comprimento conhecido (ignorando a perspectiva).

Segundo: Realizou uma reconfiguração da câmera / RTK e tirou uma foto com duas fitas métricas cruzadas (em metros) e calculou as dimensões reais da pegada.

Veredicto: Minhas aproximações originais para o tamanho da imagem acabaram sendo precisas em <0,05 metros para comprimento e largura após comparação. Tolerância perfeitamente adequada às minhas necessidades.