WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаГеографія фізична, Геоморфологія, Геологія → Фотограмметрія кінця ХХ століття – здобутки і тенденції - Реферат

Фотограмметрія кінця ХХ століття – здобутки і тенденції - Реферат

Принциповим в конструкції є те, що використовуєтьс ПЗЗ у вигляді лінійки, а для формування зображення застосований принцип дії електрооптичного сканера.
В площині прикладної рамки поміщені ПЗЗ - лінійки, які одночасно реєструють випромінювання в шести спектральних діапазонах (див. таблицю 1). Для діапазону панхроматичного (чорно-білого) особливим є те, що одночасно фіксуються три полоси місцевості: "поглядом вперед", "поглядом надирним" і "поглядом назад". Саме ця особливість дозволяє пізніше отримувати стереозображенн об'єкту. Інше цікаве конструкторське рішення полягає в тому, що для панхроматичного діапазону в тому місці прикладної рамки, де має бути ПЗЗ-лінійка, поміщаєтьс не одна, а дві в такий спосіб, що вони взаємно зміщені між собою на половину пікселя. Кожна лінійка має 12000 пікселів, а такий зсув підвищує роздільну здатність вдвічі - 24000 пікселів.
Для діапазонів червоного, зеленого, голубого і двох інфрачервоних використовуються ПЗЗ-лінійки, які фіксують надирну "полосу" місцевості.
Оригінальним оптичним рішенням є те, що оптична система проектує на ПЗЗ-лінійки зображення ортогонально (рис.3).
Особливість формування сканерного зображення полягає в тому, що воно "склеюється" з полос. Кожна полоса має ніби свій миттєвий центр проекції, а так як літак пересувається, то суцільне зображення є деформованим. Скажімо, прямолінійна в натурі ділянка дороги на зображенні буде викривленою - така є реальна геометрія сканерних зображень; особливо це стосується аерозніманн і в меншій мірі космічного знімання. Для виправлення зображення необхідно для кожного миттєвого положення камери ( для кожної полоси) знати лінійні і кутові елементи зовнішнього орієнтування. Ця проблема розв'язана в той спосіб, що одночасно і синхронно працює приймач GPS та інерціальна система (це розв'язанн належить фірмі Аррlanix). Геометричне виправлення здійснюється аналітичним шляхом, і для подальшого використання маємо повноцінне правильне зображення.
Таблиця 1.
Основні параметри камери ADS40 [1,2]
Об'єктив : фокусна віддаль
світлосила
роздільна здатність
Розмір піксела
ПЗЗ- лінійка (зміщена) каналу панхром
ПЗЗ- лінійки спектральних каналів
Кут поля зору перпенд. до напрямку польоту
Кут між лінією надиру і напрямком "вперед"
Кут між лінією надиру і напрямком "назад"
Спектральні канали :
- панхроматичний
- червоний
- зелений
- голубий
- інфрачервоний 1-ий
- інфрачервоний 2-ий ? = 62.5 мм
1 : 4
150 л/мм
6,5 мкм
2х12 000 пікселів
12 000 пікселів
64?
26?
16?
465-680 нm
608-662 нm
533-587 нm
428-492 нm
703-757 нm
833-887 нm
Радіометрична роздільна здатність
Розмір піксела на місцевості
(при висоті польоту 3000 м)
Ширина полоси сканування
(при висоті польоту 3000 м)
Частота зчитування елементів полоси образу
Частота вимірювання елементів орієнтування
Об'єм пам'яті (зовнішньої) для запису знімків під час польоту 8 біт
16 см
3,75 км
200-800 Гц
200 Гц
200-500 гігабайт
(до 4-х год. польоту)
Маса камери: модуль оптичний SH40
модуль контролю CИ 40
пам'ять зовнішня ММ40
інтерфейс оператора ІО 40 70 кг
22 кг
3 кг
8 кг
Цифрова камера DMS 2001 (Digital Modular Camera) (фірма Z/I Imaging) принципово відрізняється від попередньої тим, що в ній використовується ПЗЗ-матриця. Щоб збільшити кут поля зору, в камері використано 4 об'єктиви, зорієнтовані між собою в такий спосіб, що зображення мають між собою мінімальне перекриття. Концепція багатооб'єктивної системи не є новою, і була використана в 80-х роках при створенні багатоканальної фотографічної камери МКФ-6 (космічний варіант, 6 об'єктивів) та камери МСК-4 (варіант для літака, 4 об'єктиви). Оптичний принцип формування зображення - це центральна проекція. Тому в цій камері відсутня деформація зображення, як це має місце в сканерній камері ADS40, і саме тому конструкція камери є простішою. Камера використовує стандартну гіростабілізуючу платформу T-AS, яка раніше використовувалась для аерофотокамери RMK-Top. Камера має пристрій компенсації змазу зображення, який використовує електронну систему об'єднання зображення з часовою затримкою. Така система дозволяє зчитувати сигнали з чергових строк ПЗЗ-матриці синхронно з пересуванням образу в площині прикладної рамки камери. Технічні характеристики подані в таблиці 2.
Таблиця 2.Основні параметри камери DMC 2001 [2,3].
Модуль панхроматичний:
об'єктив, фокусна віддаль
світлосила
цикл роботи
розмір піксела
ПЗЗ для 1-ого об'єктива, пікселів
ПЗЗ для 2-ого і 3-ого об'єктива, пікселів
ПЗЗ для 4-ого об'єктива, пікселів
Кут поля зору: для 1-ого об'єктива, градуси
для 2-го і 3-ого об'єктива, градуси
для 4-ого об'єктива, градуси
Модуль багатоспектральний:
об'єктив, фокусна віддаль
світлосила
цикл роботи
розмір піксела
радіометрична роздільна здатність
ПЗЗ об'єктивної системи, пікселів
Кут поля зору системи, градус ? = 120 мм
1 : 4
1 образ за 2 сек.
6х6 мкм
7000х4000
7000х7500
13500х8000
39?х22?
39?х42?
74?х44?
? = 25 мм
1 : 4
1 образ за 2 сек.
12х12 мкм
12 біт
3000х2000
72?х50?
Як бачимо з таблиці 2, роздільна здатність складає 12 мкм і є гіршою у 2 рази від цього ж параметра для швейцарської камери (6,5 мкм). Це пояснюється тим, що на разі ПЗЗ-матриці, які продукує промисловість, є гіршими від ПЗЗ-лінійок. Можна з впевненістю прогнозувати, що з часом якість ПЗЗ-матриць підвищиться.
Цифрова камера HRSC Німецького Центру космічних досліджень (DLR) була створена для космічних досліджень Марса. Базується на концепції електрооптичного сканера з використанням цілої гами ПЗЗ-лінійок. Варіант камери для аерознімання має символ HRSC-A (High Resolution Stereo Camera - Airborne) [2,4].
Ця знімальна система має п'ять ПЗЗ-лінійок, що працюють в діапазоні панхроматичному та чотири лінійки для спектрального діапазону (видимого та інфрачервоного).
В роботі [2] відзначається, що перші дослідні роботи відносятьс до 1997 року, а трохи пізніше DLR у співпраці з французькою фірмою ISTAR та голландською Geodan Geodesic виконали знімання понад 50 європейських міст.
Деякі технічні параметри подані в таблиці 3.
Цікавим є аспект використання цієї камери для створенн ортофотокарт забудованих територій. Оскільки камера належить до вузькокутних, а полос з одночасним зніманням єп'ять, то можна так підібрати їх, щоб отримана стереопара дозволила майже прямовисно "заглянути" у вузькі вулиці. Тоді високі будівлі не будуть створювати таких перешкод, які ми завжди маємо при використанні нормальних та ширококутних камер. Очевидно, саме цей фактор сприяв створенню ортофотопланів для європейських та американських міст зі щільною забудовою.
В планах Центру є створення двох модифікацій: вузькокутної камери з ?=150 мм та ширококутної з ?=47 мм. Оскільки плануєтьс використовувати ПЗЗ-лінійки з 12000 елементами, то стає зрозумілим, що точність фотограмметричних побудов підвищується принаймі в 2 рази.
Таблиця 3.
Основні параметри камери HRSC [2,4]
Фокусна віддаль
Кут поля зору,
Loading...

 
 

Цікаве