攝影測量影像獲取

復(fù)習(xí)第二章影像獲取一、航空攝影機簡介1、普通照相機簡介（補充）2、光學(xué)航空攝影機3、數(shù)碼航空攝影機●單面陣航空數(shù)碼相機●多面陣航空數(shù)碼相機●線陣航空數(shù)碼相機一、航空攝影機簡介1、普通照相機簡介2、光學(xué)航空攝影機3、數(shù)碼航空攝影機●單面陣航空數(shù)碼相機●多面陣航空數(shù)碼相機●線陣航空數(shù)碼相機相機結(jié)構(gòu)：鏡箱（物鏡）、鏡頭、底片盒、快門、快門控制結(jié)構(gòu)、光圈、光圈控制結(jié)構(gòu)、取景器等主要部件組成。1、普通照相機簡介鏡頭：是相機的成像部分，影像的質(zhì)量主要取決于鏡頭的光學(xué)質(zhì)量，鏡頭由多片球面或非球面光學(xué)玻璃透鏡組成，鏡頭的像距通過調(diào)焦環(huán)來改變，使得構(gòu)像清晰。1、普通照相機簡介光圈：

用于調(diào)整通過鏡頭的光線，光圈大小以相對孔徑（光圈直徑/鏡頭焦距）來標(biāo)識；相機的快門控制膠片的曝光時間長短，以實際曝光時間的倒數(shù)為標(biāo)志；光圈大小和快門速度配合控制正確的曝光量，得到滿意的影像質(zhì)量。1、普通照相機簡介記錄裝置：感光底片：是攝影的最終載體，標(biāo)識的參數(shù)較多，一般人們多關(guān)心感光度。存儲設(shè)備：數(shù)碼相機專用。1、普通照相機簡介

航攝相機定義：安裝在飛機上對地面能自動進行連續(xù)攝影的攝影機。

所攝取的影像能滿足量測和判讀的要求。具有較高的光學(xué)性能，攝影過程高度自動化。光學(xué)航攝相機屬于量測相機（內(nèi)方位元素已知）。2、光學(xué)航空攝影機1109542876113①外殼②鏡筒③物鏡④濾光片⑤暗匣⑥壓片機構(gòu)⑦卷片軸⑧操縱器⑨座架⑩減震器⑾吸氣管光學(xué)航攝相機基本結(jié)構(gòu)2、光學(xué)航空攝影機2、光學(xué)航空攝影機暗箱的功能：容納底片（120米）;控制軟片按固定長度輸送;使底片在曝光時刻嚴(yán)格展平于焦平面。座架的功能：與減震器相連，減少飛機震動的影響。它還能使航攝儀相對于飛行方向定向，并使光軸安置于鉛垂的位置。操縱器：可以啟動和終止航攝儀的工作，控制攝影的曝光時間和調(diào)整航攝儀的工作速度。2、光學(xué)航空攝影機

攝影測量中攝影機的作用除了獲取影像外，還起著測量儀器的作用。因此，攝影測量對航攝儀有特殊的要求。（目的：影像要有清晰而精確的幾何特性和良好的判讀性能）1、物鏡的分解力必須很高，象差要校正得好，特別是畸變差，直接影響到成圖精度，應(yīng)該得到非常嚴(yán)格的控制。2、物鏡的透光力要強，焦面照度要分布均勻，光學(xué)影像反差的能力要大。3、結(jié)實耐用，要有良好的減震作用，防止影像的模糊。4、不允許有像點移位，因此必須有像移補償裝置。并且，航攝儀的快門必須有較寬的曝光時間變更范圍（1/100~1/1000秒）。5、壓平系統(tǒng)應(yīng)使航攝軟片完全吻合于貼附框平面。6、內(nèi)方位元素必須精確確定。2、光學(xué)航空攝影機幾個相關(guān)的概念：像平面：物鏡筒和暗箱的銜接處有一個金屬的貼附框架，框架的四邊嚴(yán)格地處于同一平面內(nèi)，即像平面。框標(biāo)：它是物鏡筒和暗箱的銜接的貼附框架的每一個邊中點，或者框架的四角上。為了攝影處理中進行像片的內(nèi)定向?？驑?biāo)的連線正交，交點為像片的幾何中心。機械框標(biāo)：承片框上用以確定像平面直角坐標(biāo)系和像主點的四個機械標(biāo)志(每邊一個)。

光學(xué)框標(biāo)：設(shè)在承片框四角上用以確定像平面直角坐標(biāo)和像主點的交叉短線狀的分劃板(或縫隙)在相片上的成像。12341234光學(xué)框標(biāo)機械框標(biāo)2、光學(xué)航空攝影機物鏡中心S：即物鏡的節(jié)點。物鏡的主光軸：各個透鏡的光學(xué)中心位于同一直線上，這條直線即為物鏡的主光軸。（像平面與物鏡的主光軸相垂直）像片主點：攝影機的主光軸與像平面的交點。攝影機主距：攝影機物鏡后節(jié)點到像片主點的垂距，也稱像片主距，用f表示。（主距不等于相機的焦距）2、光學(xué)航空攝影機像片主距：物鏡節(jié)點到像平面的距離。攝影機焦距：物鏡節(jié)點到焦點的距離2、光學(xué)航空攝影機按像幅分：小像幅（18cm*18cm）正常像幅（23cm*23cm）大像幅（30cm*30cm）按像場角分：窄角（<50）常角（50<

<75）寬角（75<

<100）特寬角（100<

<120）超寬角（120<）按焦距分：短焦距（f<150mm）中焦距（150mm<f<300mm）長焦距（f＞300mm）RC30航空相機—組成及附件PAV30陀螺穩(wěn)定平臺1.機載GPS天線2.帶有PAV30的RC30相機3.帶有GPS的ASCOT系統(tǒng)4.GPS參考站5.數(shù)據(jù)處理軟件ASCOT導(dǎo)航儀2、光學(xué)航空攝影機●單面陣航空數(shù)碼相機●多面陣航空數(shù)碼相機●線陣航空數(shù)碼相機3、數(shù)碼航空攝影機單面陣航空數(shù)碼相機特點：◆只有一個感光元件面陣；◆影象的像幅較小，4k×4k,4368×2912,……◆獲取影像為彩色數(shù)字影像，分辨率較高◆無框標(biāo)，屬于非量測數(shù)碼相機3、數(shù)碼航空攝影機多面陣航空數(shù)碼相機的特點：◆像幅增大，地面覆蓋面積增大，工作效率提高；◆攝影基線變長，提高成圖精度；3、數(shù)碼航空攝影機多面陣航空數(shù)碼相機：直接生產(chǎn)23cm×23cm的大像幅的CCD傳感器存在技術(shù)困難，所以由多個小面陣通過內(nèi)視場或者外視場拼接而成的。常見的多面陣航空數(shù)碼相機：DMC：3、數(shù)碼航空攝影機數(shù)字航攝相機系統(tǒng)（DigitalMappingCameraSystem：DMC）是美國Z/Iimaging公司研制的多光譜全數(shù)字航空攝影測量相機，DMC是基于面陣CCD技術(shù)由4個4K×7K的全色模塊和4個3K×2K的多光譜模塊相機組成。并獲取4幅單個影像，拼接成為13500×7500像素的虛擬影像。3、數(shù)碼航空攝影機UCD:3、數(shù)碼航空攝影機是奧地利Vexcel公司于2003年5月推出的大面陣畫幅式相機，傳感器單元是基于多鏡頭和單鏡頭多CCD設(shè)計的，中間四個鏡頭共由9個CCD構(gòu)成其子影像拼接后構(gòu)成11500*7500像元的大面陣全色影像，外面4個彩色鏡頭用于獲取多波段影像，記錄R、G、B和近紅外波段影像。3、數(shù)碼航空攝影機UCDSWDC:

是由北京四維遠見信息技術(shù)有限公司于2007年7月推出的國內(nèi)產(chǎn)四拼相機，由四個獨立的數(shù)碼相機構(gòu)成拼接后的虛擬影像大小為11500*8000。3、數(shù)碼航空攝影機3、數(shù)碼航空攝影機SWDC大面陣彩色CCD數(shù)字航測相機系統(tǒng)由中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所和解放軍信息工程大學(xué)于2005年研制成功，屬于國家“八六三”項目產(chǎn)品，該相機包括一個9K×9K的CCD595全色模塊和三個分光譜成像彩色模塊，每個彩色模塊采用2K×2K的4M4CCD來實現(xiàn)，通過影像融合方法實現(xiàn)較低分辨率彩色圖像的獲取，將較低分辨率彩色圖像與高分辨率全色圖像融合，從而實現(xiàn)了高分辨率彩色圖像的獲取。3、數(shù)碼航空攝影機自穩(wěn)定雙拼數(shù)碼航攝相機：由山東科技大學(xué)測繪學(xué)院于2009年研制的，主要用于無人飛艇、無人機為主要攝影平臺的低空攝影。3、數(shù)碼航空攝影機三線陣航空數(shù)碼相機ADS40：由美國萊卡公司和德國航天中心共同研制生產(chǎn)。由3組全色波段CCD陣列（前視、后視、下視）和4個多光譜CCD（紅、綠、藍、近紅外）組成。3、數(shù)碼航空攝影機前視下視后視連續(xù)推掃機載數(shù)字傳感器ADS40線陣航攝儀優(yōu)點與不足下視推描成像可獲取長條無逢影像行與行間有變形數(shù)據(jù)重建時依靠GPS/IMU沒有位移補償許多系統(tǒng)不能提供彩色立體圖像較低的掃描速度限制了飛行不能用于大比例尺應(yīng)用(1:15000)不能沿用傳統(tǒng)的空三程序分辨率最小為20cm