Фотограмметрия конца хх века — достижения и тенденции часть 2

27 Ноя 2014  |  Автор:

Принципиальным в конструкции является то, что используется ПЗС в виде линейки, а для формирования изображения применен принцип действия электрооптического сканера.
В плоскости прикладной рамки помещены ПЗС — линейки, одновременно регистрируют излучение в шести спектральных диапазонах (см. таблицу 1). Для диапазона панхроматические (черно-белого) особым является то, что одновременно фиксируются трех полосы местности: «взглядом вперед», «взглядом надирним» и «взглядом назад». Именно эта особенность позволяет позже получать стереоизображения объекта. Другое интересное конструкторское решение состоит в том, что для панхроматические диапазона в том месте прикладной рамки, где должен быть ПЗС-линейка, помещается не одна, а две таким образом, что они взаимно смещены между собой на половину пикселя. Каждая линейка имеет 12000 точек, а такое смещение повышает разрешение вдвое — 24000 точек.
Для диапазонов красного, зеленого, голубого и двух инфракрасных используются ПЗС-линейки, которые фиксируют надирну «полосу» местности.
Оригинальным оптическим решением является то, что оптическая система проецирует на ПЗС линейки изображения ортогонально (рис.3).
Особенность формирования Сканерное изображения заключается в том, что оно «склеивается» с полос. Каждая полоса имеет будто свой мгновенный центр проекции, а так как самолет передвигается, то сплошное изображения деформированным. Скажем, прямолинейная в натуре участок дороги на картинке будет искривленной — такая реальная геометрия сканерных изображений; особенно это касается аэросъемки и в меньшей степени космической съемки. Для исправления изображения необходимо для каждого мгновенного положения камеры (для каждой полосы) знать линейные и угловые элементы внешнего ориентирования. Эта проблема решена таким способом, одновременно и синхронно работает приемник GPS и инерциальная система (это решении которой принадлежит фирме Аррlanix). Геометрическое исправления осуществляется аналитическим путем, и для дальнейшего использования должны полноценное правильное изображение.
Таблица 1.
Основные параметры камеры ADS40 [1,2]
Объектив: фокусное расстояние
светосила
разрешение
Размер пиксела
ПЗС — линейка (смещена) канала панхром
ПЗС — линейки спектральных каналов
Угол поля зрения перпенд. направлению полета
Угол между линией Надира и направлению «вперед»
Угол между линией Надира и направлению «назад»
Спектральные каналы:
 — панхроматический
 — красный
 — зеленый
 — голубой
 — инфракрасный первый
 — инфракрасный второй? = 62.5 мм
1: 4
150 л / мм
6,5 мкм
2×12 000 пикселей
12000 пикселей
64?
26?
16?
465-680 Нm
608-662 Нm
533-587 Нm
428-492 Нm
703-757 Нm
833-887 Нm
Радиометрическая разрешение
Размер пиксела на местности
(при высоте полета 3000 м)
Ширина полосы сканирования
(при высоте полета 3000 м)
Частота считывания элементов полосы образа
Частота измерения элементов ориентирования
Объем памяти (внешней) для записи снимков во время полета 8 бит
16 см
3,75 км
200 800 Гц
200 Гц
200-500 гигабайт
(до 4-х ч. полета)
Масса камеры: модуль оптический SH40
модуль контроля Cи 40
память внешняя ММ40
интерфейс оператора ИО 40 70 кг
22 кг
3 кг
8 кг
Цифровая камера DMS 2001 (Digital Modular Camera) (фирма Z / I Imaging) принципиально отличается от предыдущей тем, что в ней используется ПЗС-матрица. Чтобы увеличить угол поля зрения, в камере использовано 4 объектива, ориентированные между собой таким образом, что изображения имеют между собой минимальное перекрытие. Концепция багатообьективнои системы не является новой, и была использована в 80-х годах при создании многоканальной фотографической камеры МКФ-6 (космический вариант, 6 объективов) и камеры МСК-4 (вариант для самолета, 4 объектива). Оптический принцип формирования изображения — это центральная проекция. Поэтому в этой камере отсутствует деформация изображения, как это имеет место в Сканерное камере ADS40, и именно поэтому конструкция камеры является простой. Камера использует стандартную гиростабилизуючу платформу T-AS, которая ранее использовалась для аэрофотокамеры RMK-Top. Камера имеет устройство компенсации смаза изображения, который использует электронную систему объединения изображения с временной задержкой. Такая система позволяет считывать сигналы из очередных срок ПЗС-матрицы синхронно с передвижением образа в плоскости прикладной рамки камеры. Технические характеристики представлены в таблице 2.
Таблица
2.Основные параметры камеры DMC 2001 [2,3].
Модуль панхроматический:
объектив, фокусное расстояние
светосила
цикл работы
размер пиксела
ПЗС для первого объектива, пикселей
ПЗС для второго и 3-го объектива, пикселов
ПЗС для четвёртого объектива, пикселов
Угол поля зрения: для первого объектива, градусы
для 2-го и 3-го объектива, градусы
для четвёртого объектива, градусы
Модуль многоспектральные:
объектив, фокусное расстояние
светосила < br /> цикл работы
размер пиксела
радиометрическая разрешение
ПЗС объективной системы, пикселов
Угол поля зрения системы, градус? = 120 мм
1: 4
1 образ за 2 сек.
6×6 мкм
7000×4000
7000×7500
13500×8000
39?х22?
39?х42?
74?х44?
? = 25 мм
1: 4
1 образ за 2 сек.
12×12 мкм
12 бит
3000×2000
72?х50?
Как видно из таблицы 2, разрешение составляет 12 мкм и является худшей в 2 раза от этого же параметра для швейцарской камеры (6,5 мкм). Это объясняется тем, что на данный момент ПЗС-матрицы, которые производит промышленность, есть хуже ПЗС-линеек. Можно с уверенностью прогнозировать, что со временем качество ПЗС-матриц повысится.
Цифровая камера HRSC Немецкого Центра космических исследований (DLR) была создана для космических исследований Марса. Базируется на концепции электрооптического сканера с использованием целой гаммы ПЗС-линеек. Вариант камеры для аэросъемки имеет символ HRSC-A (High Resolution Stereo Camera — Airborne) [2,4].
Эта съемочная система имеет пять ПЗС-линеек, работающих в диапазоне панхроматическом и четыре линейки для спектрального диапазона (видимого и инфракрасного).
В работе [2] отмечается, что первые опытные работы относятся к 1997 году, а чуть позже DLR в сотрудничестве с французской фирмой ISTAR и голландской Geodan Geodesic выполнили съемки более 50 европейских городов.
Некоторые технические параметры представлены в таблице 3.
Интересен аспект использования этой камеры для создания ортофотокарт застроенных территорий. Поскольку камера относится к вузькокутних, а полос с одновременным снятием епьять, то можно так подобрать их, чтобы полученная стереопара позволила почти отвесно «заглянуть» в узкие улицы. Тогда высокие постройки не будут создавать таких препятствий, которые мы всегда при использовании нормальных и широкоугольных камер. Очевидно, именно этот фактор способствовал созданию ортофотопланов для европейских и американских городов с плотной застройкой.
В планах Центра является создание двух модификаций: вузькокутнои камеры с?= 150 мм и широкоугольной с?= 47 мм. Поскольку планируется использовать ПЗС-линейки с 12000 элементами, то становится понятным, что точность фотограмметрических построений повышается по крайней мере в 2 раза.
Таблица 3.
Основные параметры камеры HRSC [2,4]
Фокусное расстояние
Угол поля зрения,

Отзывов нет | Нам важно ваше мнение!

К сожалению, отзывы пока закрыты.