测绘航空摄影
像移补偿装置的工作原理
wt w t f m H
H/W的实际意义:
1)为重叠度调整器提供了理论依据;
2)为像移补偿装置提供了数据。
像移补偿装置的最大补偿速度(V)
v t
wt 而 m
1 v max m wt w
v 1 即: m max w
1.2 数码航摄仪
辐射分辨率为:12比特——4096级 ——记录一个亮度值所用的比特数
1.2 数码航摄仪
1.2.2 Vexcel 的UltraCamX 数码航摄相机 —— 奥地利
Master Cone 主镜头
4 Color Cones 四个彩色镜头
Panchromatic 全色波段镜头
1.2 数码航摄仪
ADS40数字影像航空摄影仪系统
1.3 航摄影像的分辨率
物镜的分辨率®——物镜分辨微小细部的能力。R=1/2d(线对/毫米)
在整个像幅内R不同,一般R中心>R边缘。
静态分辨率——物镜或胶片 动态分辨率——底片(反映摄影系统的质量)。 地面分辨率(Rg)——地面上所能分辨的最小地物宽度
2d’
∵
R
1 1 2d 2d
m
m 2d
∴
2d
Rg
m (米) R
1.3 航摄影像的分辨率
物镜分辨率测定方法
(1)目视法: m f准
f物
R
1 2d / m
(2)摄影法:得到组合分辨率 (3)经验公式:
1 1 1 RS R1 R2
用摄影法测定物镜分辨率 应选用高分辨率胶片
1.1.3 航摄胶片的冲洗
1.黑白摄影处理
1)显影——使潜像变成可见影像。 潜像的显影是氧化还原反应。 曝光后 显影后
感光中心
潜像
可见影像
2)定影——固定已显出的影像,即将剩余的卤化银(未曝光的)全部溶 解转化为可溶性络盐。 3)水洗与干燥
1.1 胶片航摄仪
1.1.3 航摄胶片的冲洗
2.彩色摄影处理 1)彩显——将已曝光的卤化银还原成金属银,其显影剂氧化产物与成色 剂起作用生成染料。 2)漂白——将金属银及黄色滤光层溶解为可溶性银盐。 3)定影——将未曝光的卤化银溶解,将可溶性银盐溶解。 4)水洗
1.1 胶片航摄仪
1.1.4 航摄仪辅助设备
1.航摄滤光片 航摄滤光片与地面摄影用的滤光片比较 1)航摄滤光片有特殊要求 2)波谱透射曲线不同 3)航摄滤光片的密度由中心向边缘逐渐递减, 以补偿焦平面上的照度分布不均匀。 航摄中滤光片的选择与应用 1)根据空中蒙雾亮度的强弱,选择滤光片的颜色; 2)根据地面景物的波谱特性尽可能选择浅颜色或UV镜; 3)根据所需提取的地物信息,应与景物波谱特性和航摄 胶片的感色性匹配。
d
f
2β S' S
1.1 胶片航摄仪
1.1.2 感光材料及其特性 1.黑白感光材料
基本结构 1)乳剂层 2)片基 3)附加层 按感色性分 感色性——感光材料对光谱敏感的范围与能力。 用“感光范围、增感高峰、增感低峰”表示。 1)色盲片 2)正色片 3)分色片 4)全色片 5)全色红外片 6)红外片
第2章
航空摄影技术
2.1 航空摄影的概念与分类 2.2 竖直航空摄影的基本要求 2.3 非常规航空摄影 2.4 GPS在空中摄影中的应用
考点分析:
像片重叠度 空间分辨率、辐射分辨率 确定摄影比例尺、焦距、像幅以及需要配备的航摄附 属仪器。
第2章
2.1 航空摄影的概念与分类
2.1.1 航空摄影基本概念 垂直相片、倾斜相片 2.1.2 航空摄影的分类
微观特性
分辨率 R 清晰度 A 颗粒度 RMS 调制传递函数 MTF
1.1 胶片航摄仪
特性曲线
肩部
直线部分 灰雾部分 反转部分
趾部
1.1 胶片航摄仪
感光材料感光特性的确定
1. 灰雾密度D0 2. 反差系数——特性曲线的直线部分的斜率
tg (
图解法求反差系数
D )直线 lg H
1.1 胶片航摄仪
3.感光度S
S K HD
4.宽容度L——感光材料能够按比例记录景物亮度的曝光量范围。
L 对 lg H终 lg H 始
或:L H终 H始
5.显影动力学曲线 S、γ 、D0 随显影时间而变化的曲线。 实用意义——指导曝光和冲洗
1.1 胶片航摄仪
1.2 数码航摄仪
1.2.1 Z/I DMC ——面阵数码相机
DMC 是由4台分离的倾斜摄影小面阵影像经过纠 正、拼接而成一个大面阵影像。
DMC 有四个全色波段和多光谱波段
8 000
飞行方向
12000
F/R——飞行方向的右侧 B/R——后方的右侧 F/L——飞行方向的左侧 B/L——后方的左侧
全色影像包括了重叠部分 虚线是有效影像
像移补偿的意义: 1)提高了大比例尺航空摄影的影像质量; 2)可以使用低感光度高分解力的感光材料;
3)可在能见度稍差的条件下进行航空摄影。
1.1 胶片航摄仪
3.航摄仪的自动测光系统
基本要求
1)测光表的光谱敏感范围与航摄仪的色差校正范围一致,为400~900nm; 2)程序控制 各种航摄仪感光度的安置和测光模式 1)曝光计算
三层假彩色片
结构
感IR 感G
感R 片基
生成青(C)染料
生成黄(Y)染料 生成品红(M)染料
三层假彩色片无黄色滤光层
1.1 胶片航摄仪
3.感光材料的感光测定
1)定义——定量的研究光对感光层的作用,并以数量表示其特性的一种方 法称为感光测定。 2)内容
感光特性
感光度 S 反差系数 γ 宽容度 L 灰雾密度 D0 感色性
3.2k 2 u B平 ka S ISO
设:u=5:1 ka=0.7
t( RC )
LMK:测光模式——微分测光 •在相邻两次曝光之间测定一系列的亮度值;
•选择5个最小亮度取平均最为Bmin ;
•选择5个最大亮度取平均最为Bmax ; •根据
D lg H lg B lg B max B min
1.1 胶片航摄仪
1.1.2 感光材料及其特性 2.彩色感光材料
一般结构 黄 色 滤 光 层 感B 生成黄(Y)染料 生成品红(M)染料 生成青(C)染料 片基 按用途分:彩色负片、彩色反转片与彩色正片等。 按摄影时所要求的光照条件分:日光型、灯光型和日灯光两用型
感G
感R
1.1 胶片航摄仪
,航摄仪自动显示冲洗时的γ值。
1.1 胶片航摄仪
1.1.5 常用的两种胶片航摄仪
瑞士(威特厂) RC-10 RC-20 德国(奥普托)
RMK-cc24
RMK-TOP
RC-30
1.2 数码航摄仪
摄影测量经历了三个发展阶段:
模拟 解析 数字
从 2000 年 ISPRS 阿姆斯丹大会上,首次展示了大幅面的数码航空摄影相 机以来,数码量测航空相机的发展受到了很大的重视。它基本上有两种形式: 1)线阵; 2)多个(4个)面阵组合。
1.2 数码航摄仪
DMC 相机技术参数
DMC相机参数项
相机焦距 视场角 快门值和光圈号数
参 数
120 mm 69.3 °× 42 °(飞行方向) 连续可调,快门1/50~1/300秒,光圈f4~f22
最大连拍速度
合成影像大小 辐射分辨率
2 秒/幅
92.160mm×165.888mm 即 7680 ×13824像素 12比特
1.1 胶片航摄仪
2.航摄仪像移补偿装置
wt a S1
a’
S2
wt m
航空摄影规范对不同比例尺的最大允许值的规定: 摄影比例尺:1/5000~1/10万 δ ≤ 0.04mm 航摄时的最长许可曝光时间: w t
m max H 低 w f
t
1.1 胶片航摄仪
S 10 lg
0
1 H D D0 0.1
1 10 lg S ISO
S ISO 10
(
S 0 1 ) 10
t( LMK )
3.2 k 2 Bmin ka 10
( S 0 1 ) 10
RMK型:安置SAFS
SAFS 1.5 HDD
0.3 0
t ( RMK)
6k 2 Bk aSAFS
1.1 胶片航摄仪
3)各种航摄仪的测光模式
RC:测光模式——积分测光( RMK:测光模式——同RC)
t( RC ) 3.2k 2 Bmin ka SISO
B平 B min u t( RC )
则
10k 2 B平 S ISO
检影望远镜
气泡——整平 改正偏流 调整重叠度
1.1 胶片航摄仪
2. 航摄仪的分类
1)根据摄影机主距f值的不同,航空摄影机可分为长焦距(≥255mm)、中 焦距(102-255mm)和短焦距(≤102mm) 。
焦距(f)——物镜后节点N’到后主焦点F’的距离。
摄影比例尺: 1/m =f / H 航摄中分: 大比例尺航空摄影 中比例尺航空摄影 小比例尺航空摄影 1/m≥1/1万 1/2.5万<1/m < 1/1万 1 /m ≤ 1/5万
同时曝光—— Βιβλιοθήκη 地点曝光四个相机镜头 在严格的同一目标物上方曝光
1.2 数码航摄仪
由 4次分别曝光的9个小面阵拼接成的大面阵
1.2 数码航摄仪
DMC与UCX数码相机的差异
相同点: 都是由4个(全色波段)相机构成大幅面黑白影像+4个(红、绿、兰 +红外)多光波=大幅面彩色影像