Geodezja i Kartografia
Geodezja i Kartografia
studia I stopnia (inżynierskie), stacjonarne, sem. 3
studia I stopnia (inżynierskie), stacjonarne, sem. 3
wykładowca: dr hab. Zdzisław Kurczyński
wykładowca: dr hab. Zdzisław Kurczyński
Przedmiot : FOTOGRAMETRIA I TELEDETEKCJA
Przedmiot : FOTOGRAMETRIA I TELEDETEKCJA
Przedmiot : FOTOGRAMETRIA I TELEDETEKCJA
cz. 7b: Lotnicze kamery cyfrowe (c.d.)
cz. 7b: Lotnicze kamery cyfrowe (c.d.)
cz. 7b: Lotnicze kamery cyfrowe (c.d.)
Warszawa
Warszawa
Plan:
1. Koncepcje rozwiązań konstrukcyjnych lotniczych kamer cyfrowych
2. Kamera DMC 2001 (z matrycÄ… CCD)
3. Kamera ADS40 (skaner elektrooptyczny z linijkÄ… CCD)
4. Kamera UltraCam-D (z matrycÄ… CCD)
4. Kamera UltraCam-D (z matrycÄ… CCD)
Konstrukcja
Konstrukcja
Aranżacja ramki tłowej
Aranżacja ramki tłowej
Obrazowanie wielospektralne
Obrazowanie wielospektralne
Radiometria
Radiometria
Zwiększone pokrycie podłużne
Zwiększone pokrycie podłużne
5. Inne lotnicze kamery cyfrowe
6. Rynek zdjęć lotniczych rynek kamer cyfrowych
7. Przestrzenna zdolność rozdzielcza obrazowania cyfrowego
Zdolność rozdzielcza  porównanie: zdjęcie analogowe obraz cyfrowy
Ocena praktycznej zdolności rozdzielczej w oparciu o funkcję rozmycia
krawędzi
Wymiar piksela wykrycie interpretacja identyfikacja
UltraCam-D
UltraCam-D
UltraCam-D
Vexcel
Vexcel
Vexcel
System kamery UltraCam-D (UltraCam Digital Camera)
System kamery UltraCam-D (UltraCam Digital Camera)
Moduł optyczny Jednostka obliczeniowa
i pamięć
Stożek główny
4 stożki wielospektralne
Stożki panchromatyczne
Parametry kamery UltraCam-D
Parametry kamery UltraCam-D
4 głowice panchro + 4 głowice wielospektralne (RGB + IR)
Panchromatyczne:
Obiektyw f = 100 mm, 1:5,6
Wynikowy obraz 11 500 x 7 500, 9 µm (103,5 x 67,5 mm)
Pole widzenia 550 x 370
Wielospektralne:
Obiektyw f = 28 mm, 1:4
Obraz 4 008 x 2 672, 9 µm
Pole widzenia 650 x 460
FMC TDI
Częstotliwość obrazowania 1,3 zdjęć/s
Rozdzielczość radiometryczna 12 bit
Masa kamery 30 kg
Parametry kamery UltraCam-X (projektowana)
Parametry kamery UltraCam-X (projektowana)
4 głowice panchro + 4 głowice wielospektralne (RGB + IR)
Panchromatyczne:
Obiektyw f = 100 mm, 1:5,6
Wynikowy obraz 14 430 x 9420, 7.2 µm (104 x 68 mm)
Pole widzenia 550 x 370
Wielospektralne:
Obiektyw f = xxx mm, 1:4
Obraz 4 992 x 3 328, 7.2 µm
Pole widzenia 550 x 370
FMC TDI
Częstotliwość obrazowania 1,3 zdjęć/s
Rozdzielczość radiometryczna 12 bit
Masa kamery 45 kg
UltraCam-D
UltraCam-D
Aranżacja ramki tłowej stożków (głowic)
Aranżacja ramki tłowej stożków (głowic)
panchromatycznych
panchromatycznych
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
Kamera UltraCam-D:
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
Pełna
scena
Stożek główny z 4 tablicami CCD
Stożek główny z 4 tablicami CCD
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
1-szy stożek podrzędny z 2 tablicami CCD
1-szy stożek podrzędny z 2 tablicami CCD
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
2-gi stożek podrzędny z 2 tablicami CCD
2-gi stożek podrzędny z 2 tablicami CCD
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
3-ci stożek podrzędny z 1 tablicą CCD
3-ci stożek podrzędny z 1 tablicą CCD
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
Aranżacja ramki tłowej głowic panchromatycznych
Punkty przejściowe w obszarach pokrycia
Punkty przejściowe w obszarach pokrycia
11,500 pikseli (x)
11,500 pikseli (x)
Geometria bazuje na stożku z 4 matrycami CCD
Geometria bazuje na stożku z 4 matrycami CCD
Kierunek lotu
Kierunek lotu
7,500 pikseli (y)
7,500 pikseli (y)
UltraCam-D
UltraCam-D
Obrazy synoptyczne
Obrazy synoptyczne
Synchronicznie
24 cm
m
c
8
Synchronicznie
Synchronicznie


Obrazownie
Obrazownie
synoptyczne:
synoptyczne:
Identyczne położenie
Identyczne położenie
wszystkich 4 stożków
wszystkich 4 stożków
( syntoptyczna ekspozycja)
( syntoptyczna ekspozycja)
ec
ms
1
~
UltraCam-D
UltraCam-D
Obrazowanie wielospektralne
Obrazowanie wielospektralne
Obrazowanie wielospektralne
Obrazowanie wielospektralne
RGB i NIR
Obrazowanie wielospektralne
Obrazowanie wielospektralne
Stożki # 5,6,7,8, każdy 1 tablica CCD
Stożki # 5,6,7,8, każdy 1 tablica CCD
Pełna
scena
Kanały
Kanały
RGB/IR
RGB/IR
połączone
połączone
z Pan
z Pan
Obrazowanie wielospektralne
Obrazowanie wielospektralne
+ NIR (barwy fałszywe)
+ NIR (barwy fałszywe)
UltraCam-D
UltraCam-D
Radiometria
Radiometria
Inne lotnicze kamery cyfrowe
Inne lotnicze kamery cyfrowe
Inne lotnicze kamery cyfrowe
Kamery HRSC (DLR)
Kamery HRSC (DLR)
Parametry:
Parametry:
Modele kamery
Parametr
HRSC-A HRSC-AX150 HRSC-AX047
Kamera
ogniskowa obiektywu 175 mm 150 mm 47 mm
liczba linijek CCD 9 9 5
liczba pikseli w linijce 5 184 12 000 12 000
CCD
7 µm 6,5 µm 6,5 µm
wymiary piksela
rozdzielczość 8 bitów 12 bitów 12 bitów
radiometryczna
minimalny czas 2,2 ms 0,625 ms 0,625 ms
ekspozycji
kąty wcięć stereo
18,9 , 12,8 20,5 , 12,0 14,4
Ä… ° Ä… ° Ä… ° Ä… ° Ä… °
pole widzenia (w poprzek
11,8 29,1 79,4
° ° °
lotu)
JAS 150  Jena Airborne Scanner firmy Jena - Optronik
JAS 150  Jena Airborne Scanner firmy Jena - Optronik
Lotnicza kamera cyfrowa bazujÄ…ca na koncepcji skanera
Lotnicza kamera cyfrowa bazujÄ…ca na koncepcji skanera
elektrooptycznego
elektrooptycznego
JAS 150  Jena Airborne Scanner firmy Jena - Optronik
JAS 150  Jena Airborne Scanner firmy Jena - Optronik
Parametry:
Parametry:
Wymiar obrazu 12 000 pikseli w linii
Wymiar obrazu 12 000 pikseli w linii
FMC nie potrzebuje
FMC nie potrzebuje
Odległość obrazowa 150 mm
Odległość obrazowa 150 mm
Liczba linii CCD 9
Liczba linii CCD 9
Liczba pikseli w linii 12 000
Liczba pikseli w linii 12 000
Wymiar piksela 6,5 źm
Wymiar piksela 6,5 źm
Rozdzielczość radiometryczna 12 bit
Rozdzielczość radiometryczna 12 bit
Minimalny czas ekspozycji 1,25 msec
Minimalny czas ekspozycji 1,25 msec
KÄ…t stereo Ä…20,5 stopnia
KÄ…t stereo Ä…20,5 stopnia
KÄ…t obrazowania w poprzek 29,1 stopnia
KÄ…t obrazowania w poprzek 29,1 stopnia
Otwór obiektywu 1:5,6
Otwór obiektywu 1:5,6
Maksymalna wysokość lotu 8 000 m
Maksymalna wysokość lotu 8 000 m
Masa 44 kg
Masa 44 kg
JAS 150  Jena Airborne Scanner firmy Jena - Optronik
JAS 150  Jena Airborne Scanner firmy Jena - Optronik
Rozdzielczość przestrzenna
Rozdzielczość przestrzenna
Maksymalna skala 1 : 1 000
Maksymalna skala 1 : 1 000
W kierunku lotu z prędkością 70 m/s >8.8 cm
W kierunku lotu z prędkością 70 m/s >8.8 cm
W kierunku lotu z prędkością 100 m/s >12.4 cm
W kierunku lotu z prędkością 100 m/s >12.4 cm
Poprzecznie do kierunku lotu z wysokości 3 000 m 13.0 cm
Poprzecznie do kierunku lotu z wysokości 3 000 m 13.0 cm
Poprzecznie do kierunku lotu z wysokości 5 000 m 21.7 cm
Poprzecznie do kierunku lotu z wysokości 5 000 m 21.7 cm
Obrazowany pas terenu z wysokości 3 000 m 1.6 km
Obrazowany pas terenu z wysokości 3 000 m 1.6 km
Obrazowany pas terenu z wysokości 5 000 m 2.6 km
Obrazowany pas terenu z wysokości 5 000 m 2.6 km
Dokładność geometryczna < 1 piksel
Dokładność geometryczna < 1 piksel
3  DAS  1 Digital Aerial Scanner
3  DAS  1 Digital Aerial Scanner
Lotnicza kamera cyfrowa bazujÄ…ca
Lotnicza kamera cyfrowa bazujÄ…ca
na koncepcji skanera
na koncepcji skanera
elektrooptycznego
elektrooptycznego
Powstała we współpracy Wehrli &
Powstała we współpracy Wehrli &
Associates z firmÄ… GeoSystem
Associates z firmÄ… GeoSystem
3  DAS  1 Digital Aerial Scanner
3  DAS  1 Digital Aerial Scanner
Parametry:
Parametry:
Linijki CCD nadir, do przodu (26O), wstecz (16O)
Linijki CCD nadir, do przodu (26O), wstecz (16O)
Sensor 3 x Kodak Tri-linear 8023, 8 032 piksele
Sensor 3 x Kodak Tri-linear 8023, 8 032 piksele
Zakres dynamiczny 14 bitów
Zakres dynamiczny 14 bitów
Wymiar piksela 9 źm
Wymiar piksela 9 źm
Szybkość skanowania 310-745 linii/s
Szybkość skanowania 310-745 linii/s
Obiektyw trzy obiektywy
Obiektyw trzy obiektywy
Ogniskowa 100 mm
Ogniskowa 100 mm
Przysłona 1:2  1:16
Przysłona 1:2  1:16
Zdolność rozdzielcza 55 linii/mm
Zdolność rozdzielcza 55 linii/mm
Rozdzielczość radiometryczna 14 bitów
Rozdzielczość radiometryczna 14 bitów
KÄ…t obrazowania w poprzek 36O
KÄ…t obrazowania w poprzek 36O
Wymiary 55 x 24 x 30 cm
Wymiary 55 x 24 x 30 cm
Waga 18 kg
Waga 18 kg
DSS - Digital Sensor System (ApplAnix, Kanada)
DSS - Digital Sensor System (ApplAnix, Kanada)
Wymiary matrycy 4092 x 5436 pikseli
Wymiary matrycy 4092 x 5436 pikseli
Wymiar piksela 9 źm
Wymiar piksela 9 źm
sensor CCD
sensor CCD
Rozdzielczość
Rozdzielczość
16 bitów
16 bitów
radiometryczna
radiometryczna
Cykl pracy 2.5 sec
Cykl pracy 2.5 sec
Tryb pracy RGB lub CIR
Tryb pracy RGB lub CIR
Standardowy:
Standardowy:
f=60,2mm f/3,5
f=60,2mm f/3,5
FOV 44,2O x 34,0O
FOV 44,2O x 34,0O
Obiektyw
Obiektyw
Opcjonalny:
Opcjonalny:
f=40,8mm f/4
f=40,8mm f/4
FOV 61,9O x 48,6O
FOV 61,9O x 48,6O
GPS/INS
GPS/INS
Współpraca ze skanerem lotniczym
Współpraca ze skanerem lotniczym
DigiCam-H (IGI)
DigiCam-H (IGI)
DigiCAM (IGI mbH, Niemcy)
DigiCAM 14K: 3 000 x 4 500 pikseli
DigiCAM 16R: 4 080 x 4 076 pikseli
DigiCAM 22R: 4 080 x 5 440 pikseli
Stabilizowane zawieszenie GSM-3000
CCNS-4
GPS/INS AEROcontrol
Współpraca ze skanerem Lite Mapper
DigiCam-H (IGI)
DigiCam-H (IGI)
Liczba pikseli 5 440 x 4 080 = 22 M piksele
Liczba pikseli 5 440 x 4 080 = 22 M piksele
Wymiar piksela 9 źm
Wymiar piksela 9 źm
sensor CCD
sensor CCD
Rozdzielczość
Rozdzielczość
16 bitów
16 bitów
radiometryczna
radiometryczna
Cykl pracy < 3 s
Cykl pracy < 3 s
Tryb pracy RGB lub CIR
Tryb pracy RGB lub CIR
3.2 / 150mm
3.2 / 150mm
2.2 / 100 mm
2.2 / 100 mm
Wymienne obiektywy: 2.8 / 80 mm
Wymienne obiektywy: 2.8 / 80 mm
3.5 / 50 mm
3.5 / 50 mm
otwór / ogniskowa
otwór / ogniskowa
3.5 / 35 mm
3.5 / 35 mm
DiMAC (Dimac Systems, Luxemburg)
CCD kolor: 5 440 x 4 080
pikseli
FMC (ruch mechaniczny CCD)
Modularność (do 4 modułów)
Przestrzenna zdolność rozdzielcza
Przestrzenna zdolność rozdzielcza
Przestrzenna zdolność rozdzielcza
obrazowania cyfrowego
obrazowania cyfrowego
obrazowania cyfrowego
Film pod mikroskopem
Film pod mikroskopem
Piksel 1.25 źm
Piksel 1.25 źm
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Ziarnistość filmu jest czynnikiem limitującym jakość
zdjęcia analogowego
Ziarnistość pixel-raster
12+ bit 7+ bit
Rozdzielczość skanowania
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
LMK 150, 1:8000 UCD, 1:12000
Skanowanie 14 µm GSD 11 cm
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Lewy:
Lewy:
UltraCamD
UltraCamD
GSD 8 cm
GSD 8 cm
Prawy:
Prawy:
RMK TOP 300mm
RMK TOP 300mm
1:4000
1:4000
Skanowanie 20 µm
Skanowanie 20 µm
GSD 8 cm
GSD 8 cm
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Film Agfa CN100: Skanowanie 10 µm, GSD 15 cm
Film Agfa CN100: Skanowanie 10 µm, GSD 15 cm
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
UltraCam Digital: GSD 17 cm
UltraCam Digital: GSD 17 cm
FILM
UltraCam-D
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Wyższa jakość obrazowania cyfrowego dzięki:
Wyższa jakość obrazowania cyfrowego dzięki:
brak ziarna,
brak ziarna,
lepsza radiometria (12 but zamiast 7 bit),
lepsza radiometria (12 but zamiast 7 bit),
Konsekwencje:
Konsekwencje:
lepsze dopasowanie (stereo matching)
lepsze dopasowanie (stereo matching)
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Zdjęcie na filmie obraz cyfrowy
Wynik automatycznego dopasowania (Stereo Matching)
Wynik automatycznego dopasowania (Stereo Matching)
Film
Film
UltraCam-D
UltraCam-D
In the film image the matching in homogeneous regions (road, parking lot, roo
In the film image the matching in homogeneous regions (road, parking lot, ro
fails and very few match points can be collected
fails and very few match points can be collected
Wymiar piksela wykrycie interpretacja
Wymiar piksela wykrycie interpretacja
identyfikacja
identyfikacja
Wykrycie => interpretacja => identyfikacja
Wykrycie => interpretacja => identyfikacja
12.8m 6.4m 3.2m 1.6m
0.80m 0.40m 0.20m 0.10m
Wykrycie => interpretacja => identyfikacja
Wykrycie => interpretacja => identyfikacja
GSD 1.6m
Wykrycie obiektu => wymiar
GSD x 3
Wymiar samochodu ~ 4.5m - 5m
GSD 1.6 m x 3 = 4.8 m
GSD 0.20m
Interpretacja obiektu => wymiar
GSD x 21
Wymiar samochodu ~ 4.5 - 5m
GSD 0.2 m x 21 = 4.8 m
DZI
KUJ

DZI
KUJ

DZI
KUJ