Лазерные съемочные системы реферат

Обновлено: 04.07.2024

Наземный лазерный сканер (НЛС) — это съёмочная система, измеряющая с высокой скоростью (от нескольких тысяч до миллиона точек в секунду) расстояния от сканера до поверхности объекта и регистрирующая соответствующие направления (вертикальные и горизонтальные углы) с последующим формированием трёхмерного изображения (скана) в виде облака точек .

1. Принцип действия наземных лазерных сканеров

1.1 Принцип работы дальномерного блока наземных лазерных сканеров

1.1.1 Импульсный метод измерения расстояний

1.1.2 Фазовый метод измерения расстояний

1.1.3 Триангуляционный метод измерения расстояний

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

2. Источники и классификация ошибок в результатах наземного лазерного сканирования

2.1 Классификация ошибок в данных наземного лазерного сканирования

3. Влияние свойств поверхностей на точность измерений НЛС

3.1 Влияние отражательной способности поверхности

3.2 Условия окружающей среды

3.3 Разрешающая способность

4. Анализ точности Лазерных Сканирующих Систем. Условия проведения испытаний в Институте i3mainz

4.1 Краевые эффекты

Нужна помощь в написании реферата?

4.2 Влияние отражательной способности поверхностей

4.3 Отражение от многих целей

Список литературы
Введение

Сущность наземного лазерного сканирования и его преимущества. Система наземного лазерного сканирования состоит из НЛС и полевого персонального компьютера со специализированным программным обеспечением. НЛС состоит из лазерного дальномера . Сервопривод отклоняет луч на заданную величину в горизонтальной плоскости, при этом поворачивается вся верхняя часть сканера, которая называется головкой. Развёртка в вертикальной плоскости осуществляется за счёт вращения или качания зеркала.

В процессе сканирования фиксируется направление распространения лазерного луча и расстояние до точек объекта. Результатом работы НЛС является растровое изображение -составляющей, характеризующей реальный цвет точки. Для большинства моделей НЛС характеристики реального цвета для каждой точки получается с помощью неметрической цифровой камеры.

Результат лазерного сканирования — растровое изображение

Нужна помощь в написании реферата?

Другой формой представления результатов наземного лазерного сканирования является массив точек лазерных отражений от объектов, находящихся в поле зрения сканера, с пятью характеристиками, а именно пространственными координатами (x,y,z), интенсивностью и реальным цветом.

Система координат НЛС Результат наземной лазерной съемки — массив точек

В основу работы лазерных дальномеров, используемых в НЛС, положены импульсный и фазовый безотражательные методы измерения расстояний, а также метод прямой угловой развёртки (триангуляционный метод).

1. Принцип действия наземных лазерных сканеров

1.1 Принцип работы дальномерного блока наземных лазерных сканеров

1.1.1 Импульсный метод измерения расстояний

Импульсный метод измерения расстояний основан на измерении времени прохождения сигнала от приёмо-передающего устройства до объекта и обратно. Зная скорость распространения электромагнитных волн c, можно определить расстояние как: R = c * τ / 2

где τ — время, измеряемое с момента подачи импульса на лазерный диод до момента приёма отражённого сигнала. Импульсный метод измерения расстояний по точности уступает фазовому методу. Это происходит потому, что фактическая точность каждого измерения зависит от ряда параметров, каждый из которых может оказать влияние на точность конкретного измерения. Таковыми параметрами являются:

Нужна помощь в написании реферата?

· отражательные характеристики объекта

· оптические свойства атмосферы

· текстура и ориентация элементарной поверхности объекта вызвавшей отражение зондирующего луча по отношению к линии визирования

Принцип импульсного/фазового методов измерения расстояний

1.1.2 Фазовый метод измерения расстояний

Фазовый метод измерения расстояний основан на определении разности фаз посылаемых и принимаемых модулированных сигналов. В этом случае расстояние вычисляется по формуле:

R = φ2R * c / (4π * ƒ),

где φ2R — разность фаз между опорным и рабочим сигналом; ƒ — частота модуляции. Режим работы фазоизмерительного устройства зависит от его температуры, с изменением которой незначительно изменяется фаза сигнала. Вследствие этого точное начало отсчета фазы определить нельзя. С этой целью фазовые измерения повторяются на эталонном отрезке (калибровочной линии) внутри прибора. Главное преимущество фазового метода измерения — более высокая точность, которая может достигать единиц миллиметров.

Нужна помощь в написании реферата?

1.1.3 Триангуляционный метод измерения расстояний

Принцип действия НЛС Mensi Soisic и S-series (вид сверху)

2. Источники и классификация ошибок в результатах наземного лазерного сканирования

2.1 Классификация ошибок в данных наземного лазерного сканирования

Всю совокупность ошибок в величинах, измеряемых НЛС, можно разделить на две группы:

· Инструментальные, обусловленные качеством сборки и юстировки механических, оптических и электронных частей прибора (величины ошибок отражаются в техническом паспорте сканера и первоначально определяются на этапе сборки и юстировки прибора, а затем периодически — во время калибровки и метрологической аттестации НЛС);

· Методические, источником которых является сам метод определения величин с помощью НЛС. Они могут быть вызваны окружающей средой (атмосферной рефракцией, затуханием электромагнитных волн, вибрацией прибора и т.п.) или обусловлены характеристиками объекта сканирования (размером, ориентацией, цветом, текстурой и т.д.).

Нужна помощь в написании реферата?

Для определения и учета методических ошибок в результатах наземного лазерного сканирования существует два основных подхода. Сущность первого состоит в раздельном оценивании влияния каждого фактора, как предлагается в работе. Второй подход основан на комплексном учете воздействия всех факторов, аналогично тому, как выполняется исключение систематических ошибок в координатах точек снимков при их фотограмметрической обработке. С помощью первого подхода устраняют основную (большую) часть систематических ошибок из результатов измерения углов и расстояний сканером, причем такое исключение выполняют на так называемом этапе предварительной обработки сканов. Остальную часть систематических ошибок устраняют с помощью комплексного подхода, для чего обычно используют полиноминальные модели. Исключение искажений в координатах точек сканов с помощью комплексного подхода является наиболее универсальным

2.2 Инструментальные ошибки наземных лазерных сканеров

Влияние атмосферы на точность измерения углов и расстояний наземными сканерами

3. Влияние свойств поверхностей на точность измерений НЛС

3.1 Влияние отражательной способности поверхности

Нужна помощь в написании реферата?

3.2 Условия окружающей среды

Температура. Любой сканер будет только работать должным образом только в определенном температурном диапазоне. Но даже в пределах этого диапазона могут наблюдаться вариации в результатах измерении. Следует отметить, что температура внутри ЛСС может быть значительно выше температуры окружающей среды из-за внутреннего или солнечного нагрева. Атмосфера. При измерении коротких расстояний изменение скорости распространения света из-за колебаний температуры и/или атмосферного давления не будет серьезно влиять на результаты измерений. Тем не менее, несколько пользователей ЛСС уже обнаружили, что измерения в условиях высокой концентрации в воздухе пара или пыли приводят к результатам, сходным с описанными выше эффектами на гранях и краях объектов. Внешние источники излучения. Лазеры работают в достаточно узкой полосе частот. Поэтому есть смысл применять фильтры в модуле приема сигналов для связи на нужной частоте с камерой. Если постороннее излучение (солнечный свет или искусственное освещение) является достаточно сильным по сравнению с рабочим сигналом, то его значительная часть может пройти через фильтр и будет способна повлиять на точность или даже на общую возможность выполнения работ.

Рис. 1. Тест-объект с прорезями переменной ширины для определения разрешения ЛСС

наземный лазерный сканер измерение

4. Анализ точности Лазерных Сканирующих Систем. Условия проведения испытаний в Институте i3mainz

4.1 Краевые эффекты

Рис. 2: Пластина для изучения эффектов на краях

Нужна помощь в написании реферата?

4.2 Влияние отражательной способности поверхностей

При проведении испытаний применялись пластины с широкой белой каймой и квадратной областью в центре с различной отражающей способностью (см. рис. 3). Для каймы и центрального квадрата строились свои модели плоскостей. Точки на краях при этом исключались. Разность расстояний для каждой из этих пар плоскостей позволяет оценить погрешность, которую можно ожидать в подобных ситуациях.

Рис. 3: Пластина с белой каймой и различными типами окраски центральных квадратов

Для центрального квадрата использовались следующие краски и материалы:

Белая матовая (аэрозоль) с отражательной способностью 90 % Белая матовая (аэрозоль) с отражательной способностью 80 % Серая матовая (аэрозоль) с отражательной способностью 40 % Черная матовая (аэрозоль) с отражательной способностью 40 % 8 % Металлик (аэрозоль) Полированная алюминиевая фольга Черная фольга, применяемая для тест-объектов ЛСС CYRAX.

Коррекции расстояний в мм для различных материалов поверхности. + означает, измеренное расстояние короче по сравнению с белой поверхностью. 4.3 Отражение от многих целей

Нужна помощь в написании реферата?

Например: Сканер RIEGL VZ-400 позволяет регестрировать отражение практически от неограниченного количества целей от одного импульса. Минимальное расстояние между целями при этом составляет 0.8 метров. Ниже показан в качестве примера скан дерева. На коротких расстояниях между целями, для одного лазерного импульса, инструмент не может распознать отражение от разных целей. Однако он может предоставить значимую информацию о форме регистрируемого импульса. В ситуации подобной этой, форма приходящего импульса дает точную информацию о том, получено ли отражение от одной цели, или от двух близко расположенных целей. Установка порогового значения по отношению к форме приходящего сигнала позволяет отфильтровать ненужные точки, и сохранить только полезные данные.

Рис. 4 Растительность на близком расстоянии (около 6 метров) как она видна со сканерной позиции. Слева: оттенки серого цвета соответствуют отражательной способности. Справа: Оттенки серого соответствуют форме импульса — белый цвет: форма принятого сигнала соответствует форме излученного сигнала. Серый цвет: сильное отклонение от формы первоначального импульса.

Рис. 5 То же дерево, что и на предыдущей иллюстрации, только вид сбоку. Смазанные точки могут быть идентифицированы по форме импульса (от серого к темно-серому), и отфильтрованны при необходимости.

Двулучевая функция отражательной способности (ДФОС, англ. на поверхности с направления .

Стоит заметить, что каждое направление само по себе зависит от угла азимута и угла зенита , вследствие чего ДФОС является функцией четырёх переменных. ДФОС измеряется в ср−1, где стерадиан .

ДФОС — основная радиометрическая концепция, и поэтому используется в компьютерной графике для фотореалистичного рендеринга .

ДФОС (BRDF) является основным инструментом при моделировании шероховатых поверхностей с заданными свойствами, такими как: необходимые углы отражения, углы наклона микрограней шероховатых поверхностей и их светопоглощающая и светоотражающая способности. Применение этих поверхностей в изготовлении внешних защитных слоев солнечных батарей, солнечных коллекторов и космическом оборудования.

Заключение

При выполнении сканерной съемки необходимо выбирать инструмент, параметры и технологию сканирования, позволяющие в дальнейшем создать модель объекта местности и рельефа с заданной точностью и детальностью. Разрешающая способность системы в меньшей степени зависит от разрешения сканирования, чем от расходимости лазерного луча, поскольку при уменьшении значения углового шага сканирования увеличивается зона перекрытия двух соседних лазерных лучей. Различные материалы по-разному отражают излучения той или иной длины волны. Поэтому будут индивидуальны регистрируемые сканером интенсивности отраженных сигналов определенной длины волны. Это свидетельствует о разных амплитудах и фронтах волн принимаемых сигналов. В свою очередь, от крутизны фронта волны зависит, насколько правильно можно установить моменты времени начала и окончания поступления лазерного импульса на приемник, что непосредственно влияет на ошибки измерения расстояний. Поскольку по результатам наземного лазерного сканирования в дальнейшем восстанавливается трехмерная или двумерная модель местности, то для правильного ее описания необходимо, чтобы от каждого объекта съемки отразилось как можно больше лазерных импульсов, количество которых зависит от разрешения сканирования. Даже в тех случаях, когда в конкретных приложениях точность не играет решающей роли, искажения взаимного положения соседних точек может создавать серьезные проблемы при необходимости моделирования поверхностей или выявления мелких деталей объектов.

Список литературы

1. Наземное лазерное сканирование: монография / В.А. Середович, А.В. Комиссаров, Д.В. Комиссаров, Т.А. Широкова. — Новосибирск: СГГА, 2009

Нужна помощь в написании реферата?

3. Широкова Т.А. Перспективы развития и внедрения трехмерных ГИС/Т.А. Широкова, Д.В. Комиссаров // ГЕО-СИБИРЬ-2006. — Новосибирск: СГГА, 2006. т.

К нефотографическим системам относят несколько классов съёмочных устройств, которые разработаны с целью расширения технических возможностей аэро и космических методов изучения Земли.

Принципиальным их отличием от фотографических систем является применение иных сенсоров, регистрирующих широкий спектр излучения от земной поверхности, иных способов построения и передачи изображения, представлении результатов съёмки в цифровом виде.

Съёмочные системы, установленные на космических летательных аппаратов позволяют получать информацию о процессах, проходящих на Земле в реальном или близреальном времени.

Специфика космических полётов потребовала конструирование съёмочных систем специального вида: компактных, малого веса и энергопотребления, с возможностью передачи без искажения информации на пункт приёма непосредственно в процессе съёмки и т.д. Конструктивные принципы, применяемые в космических съёмочных системах, успешно используют при разработке нефотографических аэросъемочных системах.

Кадровые телевизионные системы

Недостатком фотографической съёмки местности является необходимость доставки фотоплёнки на Землю для обработки, после её экспонирования на борту летательного аппарата. Этот недостаток устраняется при телевизионной съёмке. Аэрокосмической телевизионной съёмкой называется процесс получения изображений поверхности Земли, Луны, планет Солнечной системы с летательных аппаратов с помощью оптических, электронных и радиотехнических средств. Этот вид съёмки даёт возможность систематического получения изображения поверхности Земли в течение длительного времени при быстрой передаче его на приёмные станции. При выполнении съёмок этим методом используют кадровые телевизионные съёмочные системы.

Телевизионные системы могут регистрировать и передавать объёмное, плоскостное и линейное изображения объектов съёмки. Если происходит регистрация изображения, обеспечивающая получение информации о распределении яркости объектов в трёхмерном пространстве В (х, у, z), то такая система называется стереоскопической, если в двухмерном B (x, y), то передача плоскостная, если в одномерном B (x), то линейная.

При кадровой телевизионной съёмке используется миниатюрная телевизионная камера, в которой оптическое изображение, построенное объективом на экране, при считывании электронным лучом переводится в форму электросигналов и по радиоканалам передаётся на Землю.

Телевизионные снимки могут передаваться на Землю в режиме online. Оперативность получения снимков составляет отличительную черту этого метода. Телевизионная аппаратура без проблем устанавливается на ИСЗ, запускаемых на полярные орбиты, что позволяет охватывать такой съёмкой всю земную поверхность.

Отличительной чертой кадровой телевизионной съёмочной системы является наличие специального сенсора - фотоэлектрического устройства, называемого фотомишенью. Фотомишень является главной деталью основного прибора кадровой телевизионной съёмки - видикона.

Методы космической телевизионной съёмки можно подразделить по спектральному диапазону, по назначению материалов съёмки, количеству информационных каналов, по приёмнику световой энергии, способу передачи информации и т.д.

Телевизионная съёмка производится в диапазоне длин волн 300 - 1100нм(). Всё большее применение находит косвенный метод ультрафиолетовой телевизионной съёмки, использующий датчики, чувствительные к ультрафиолетовому излучению снимаемой поверхности, сканирование которой осуществляется телесным углом зрения оптико - механическим способом с летательного аппарата. Фототелевизионные изображения могут быть получены как чёрно - белые, так и цветные. Телевизионные системы, применяемые на космических летательных аппаратах, можно классифицировать в соответствии с кругом решаемых задач на: системы для съёмок поверхности Земли и метеорологического наблюдения облачного покрова, Луны, съёмки поверхности планет Солнечной системы; системы ретрансляции; видеотелеметрические системы для контроля состояния космонавтов и бортовой аппаратуры; инспекцию состояния других космических летательных аппаратов и слежение за их движением; системы управления космическими аппаратами; системы для астрономических наблюдений.

Сканирующие съёмочные системы

Сканирующие съёмочные системы (сканеры) отличаются от других, прежде всего принципом построения изображения. Изображение строится путём построчного сканирования (просматривания) местности. Сканирующее устройство воспринимает отраженный (излученный) электромагнитный поток от элементарных площадок снимаемого объекта, расположенных вдоль строки. Размер площадки зависит от высоты съёмки, мгновенного угла 2α изображения оптической системы сканера 2 и положения относительно оси сканирования. Угол захвата 2β определяет ширину полосы на местности. Переход от одной строки к другой (построчная развёртка) происходит в результате поступательного движения летательного аппарата. Для исключения разрывов между строками скорость сканирования согласуется с высотой и скоростью полёта. В качестве сканирующих устройств 4 используют вращающиеся оптические элементы: плоские зеркала, зеркальные призмы, пирамиды и т.п. Сканирующее устройство воспринимает отраженный (излученный) электромагнитный поток от элементарных площадок снимаемого объекта, расположенных вдоль строки. Размер площадки зависит от высоты съёмки, мгновенного угла изображения оптической системы сканера и положения относительно оси сканирования. Угол захвата определяет ширину полосы на местности. Переход от одной строки к другой (построчная развёртка) происходит в результате поступательного движения летательного аппарата. Для исключения разрывов между строками скорость сканирования должна быть согласована с высотой и скоростью полёта. Подобный способ построения изображения приводит к неодномоментности экспонирования строки; изменению масштаба изображения вдоль оси сканирования; изменению размер пикселя вдоль оси сканирования, что приводит или к перекрытиям элементов строки или к их разрыву и т.п.

Тепловые съёмочные системы

Широкое развитие и применение получили тепловые сканирующие системы, относящиеся к пассивным. Данные системы работают в инфракрасной и тепловой зонах электромагнитного излучения. Для этого используют многозональные радиометры, радиометрические комплексы, тепловизионные системы. В зависимости от вида получаемой информации и возможностей используемой аппаратуры съёмку проводят в одном или нескольких спектральных интервалах одновременно.

На тепловых снимках отображаются контрасты, а не абсолютные величины радиационной температуры, поэтому между тоном снимка и радиационной температурой на местности нет однозначного соответствия. Два идентичных объекта с одинаковой энергетической яркостью отображаются на снимке одним тоном только при условии их размещения на одинаково излучающем фоне.

Радиационный контраст в значительной мере определяется временем съемки. Один и тот же объект на тепловых снимках, полученных в различных радиационных условиях, может менять свой контраст с фоном вплоть до противоположного. Выделение объектов наблюдения на тепловых изображениях производится по совокупности дешифровочных признаков, основными из которых являются — яркостной контраст, пространственная характеристика и конфигурация тепловой аномалии.

Оптико-электронные системы

Использование в качестве приёмников излучения ПЗС-линейки или ПЗС-матрицы расширяет класс съёмочных систем, имеющих на выходе цифровое изображение. При использовании компьютерных технологий фотограмметрической обработки снимков подобные съёмочные системы становятся перспективными, так как не требуют дополнительного преобразования снимка в цифровое изображение. Принцип работы ПЗС, прибора с зарядной связью, заключается в следующем. Светочувствительный слой представляет собой сетку кремниевых диодов, расположенную за оптической системой. Каждый кремниевый диод соединён с ячейкой хранения заряда. Когда световой поток, в виде оптического изображения, поступает на диод, генерируется некоторое количество электрического заряда пропорционально падающему потоку. Заряд переносится в ячейку хранения заряда (ячейку памяти). Из ячеек памяти информация последовательно считывается и преобразуется в цифровой код (цифровое изображение). Изображение строится по законам центральной 20 проекции (кадровые системы) или путём сканирования местности. Линейное разрешение цифровых съёмочных систем зависит от размера элементов, составляющих ПЗС - матрицу.

Лазерные съёмочные системы

Лазерные съёмочные системы относятся к активным съёмочным системам, работающим в оптическом диапазоне. В основе лазерной съёмки заложен принцип работы светодальномера без отражателя- лазерная локация. Отражателем является поверхность снимаемого объекта. В качестве облучателя используется полупроводниковый лазер, генерирующий излучение в ближней ИК-зоне в импульсном режиме. С помощью лазера производится направленное облучение поверхности. Сигнал, отражённый от элементарной площадки земной поверхности (объекта), принимается оптической системой. При каждом элементарном измерении в процессе сканирования регистрируется наклонная дальность до площадки отражения и направление относительно осей системы координат лазерного локатора. Положение локатора в геодезической системе координат (X,Y,Z) определяется бортовым GPS- приёмником. Углы наклона и разворота зондирующего луча относительно осей геодезической системы координат определяется с помощью инерциальной аппаратуры. Это позволяет получить после обработки результатов измерений геодезические координаты элемента поверхности, вызвавшего отражение зондирующего луча. Точность пространственных координат обратно пропорциональна высоте съёмки.

Радиофизические системы

Заключается в зондировании земной поверхности радиосигналом. На борту носителя самолета или спутника устанавливается радиолокатор активный микроволновый датчик, способный передавать и принимать поляризованные радиоволны в заданном диапазоне частот. Развертка сигнала производится по принципу сканера, т.е. переход от одной строки к другой идет за счет перемещения носителя. Количество энергии, возвращенной на антенну локатора, называется "обратным рассеянием". Каждый пиксель радиолокационного снимка показывает суммарный коэффициент отражения данного участка поверхности, или мощность возвратившегося к антенне сигнала. Значения яркости пикселя могут быть преобразованы в удельную эффективную поверхность рассеяния (УЭПР) величину, использующуюся в различных физических моделях отраженных радиоволн. Высокая яркость пикселя означает, что большая часть сигнала вернулась к антенне, низкая - наоборот.

Отличительная особенность радиолокационных изображений -наличие так называемого спекл-шума.

По типу конструкции различают радиолокационные системы бокового обзора (РЛС БО) и с синтезированием апертуры антенны (РСА), обеспечивающие получение снимков с разным пространственным разрешением.

В последние годы появились и приобретают все большее значение видеосъемка и съемка цифровыми камерами, основанные на использовании волоконной оптики.

Радиолокационная съёмка заключается в зондировании земной поверхности радиосигналом. На борту носителя (самолёта или спутника) устанавливается радиолокатор - активный микроволновой датчик, способный передавать и принимать поляризованные радиоволны в заданном диапазоне частот. Развёртка сигнала производится по принципу сканера, т. е. переход от одной строки к другой. Количество энергии возвращённой на антенну локатора называется (обратным рассеиванием). Каждый пиксель радиолокационного снимка показывает суммарный коэффициент отражения данного участка поверхности или мощность возвратившегося к антенне сигнала. В последние годы появились и приобретают всё большее значение видеосъемка и съёмка цифровыми камерами, основанные на использование волоконной оптики.

Заключение

Отличие нефотографических от фотографических систем: применение сенсоров, регистрирующих широкий спектр излучения от земной поверхности; способов построения; передачи изображения. Съёмочные системы, установленные на КЛА, позволяют получать информацию о процессах, проходящих на Земле, в реальном или близреальном времени.

Список использованной литературы

1)Учебно-методическое пособие: Обиралов А.И., Лиманов А.Н. Фотограмметрия и дистанционное зондирование. - М.: Колосс, 2006.

Сканирующие съёмочные системы (сканеры) отличаются от других, прежде всего принципом построения изображения. Изображение строится путём построчного сканирования (просматривания) местности. Сканирующее устройство воспринимает отраженный (излученный) электромагнитный поток от элементарных площадок снимаемого объекта, расположенных вдоль строки. Размер площадки зависит от высоты съёмки, мгновенного угла 2α изображения оптической системы сканера 2 и положения относительно оси сканирования . Угол захвата 2β определяет ширину полосы на местности. Переход от одной строки к другой (построчная развёртка) происходит в результате поступательного движения летательного аппарата. Для исключения разрывов между строками скорость сканирования согласуется с высотой и скоростью полёта. В качестве сканирующих устройств 4 используют вращающиеся оптические элементы: плоские зеркала, зеркальные призмы, пирамиды и т.п. Сканирующее устройство воспринимает отраженный (излученный) электромагнитный поток от элементарных площадок снимаемого объекта, расположенных вдоль строки. Размер площадки зависит от высоты съёмки, мгновенного угла изображения оптической системы сканера и положения относительно оси сканирования. Угол захвата определяет ширину полосы на местности. Переход от одной строки к другой (построчная развёртка) происходит в результате поступательного движения летательного аппарата. Для исключения разрывов между строками скорость сканирования должна быть согласована с высотой и скоростью полёта. Подобный способ построения изображения приводит к неодномоментности экспонирования строки; изменению масштаба изображения вдоль оси сканирования; изменению размер пикселя вдоль оси сканирования, что приводит или к перекрытиям элементов строки или к их разрыву и т.п.

Нефотографические съемочные системы.

К нефотографическим системам относят несколько классов съёмочных устройств, которые разработаны с целью расширения технических возможностей аэро-и космических методов изучения Земли. Принципиальным их отличием от фотографических систем является применение иных сенсоров, регистрирующих широкий спектр излучения от земной поверхности, иных способов построения и передачи изображения, представлении результатов съёмки в цифровом виде. Съёмочные системы, установленные на космических летательных аппаратов позволяют получать информацию о процессах, проходящих на Земле в реальном или близреальном времени. Специфика космических полётов потребовала конструирование съёмочных систем специального вида: компактных, малого веса и энергопотребления, с возможностью передачи без искажения информации на пункт приёма непосредственно в процессе съёмки и т.д. Конструктивные принципы, применяемые в космических съёмочных системах, успешно используют при разработке нефотографических аэро-съёмочных системах

Оптико-электронные съемочные системы.

Разрешающая способность ADS40 сопоставима с топографическими аэрофотоаппаратами и может использоваться для целей крупномасштабного картографирования. 21 Геометрические свойства сканерных изображений, подобных ADS-40, отличаются от снимков, полученных топографическими АФА. Каждая из строк представляет собой центральную проекцию узкой полосы земной поверхности. Причём каждая строка формируется из отдельных элементов изображения (пикселей), соответствующих определённым площадкам на местности, при различных пространственных положениях (линейных и угловых) летательного аппарата. Геометрические особенности изображений, полученных цифровыми съёмочными системами, накладывают определённые требования к математическому аппарату и специальному программному обеспечению, позволяющему учесть их при дальнейшей фотограмметрической обработке.

Лазерные съемочные системы

Введение Актуальность темы исследования. Современное дистанционное зондирование благодаря развитию технических средств способно обеспечивать различные научные и производственные комплексы пространственно-временными данными об объектах местности, инженерных сооружениях и рельефе. Такие данные необх одимы для решения оборонных, экологических, управленческих и разнообразных инженерных задач, а также для автоматизированного анализа при управлении территориями на основе трехмерного геоинформационного обеспечения. В настоящее время из всего многообразия новых технических средств особое место занимают лазерные съемочные системы, которые в виду их достоинств значительно расширяют возможности теории и практики фототопографического метода сбора пространственных данных. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Главными из достоинств таких систем являются: автоматизация процесса сбора информации, статистическая избыточность, высокая степень детализации и т.д. Однако на настоящий момент недостаточно разработана теория и технология лазерного сканирования. Ключевое отличие лазерной съемки от традиционных методов фотограмметрии заключается в том, что при фотограмметрической обработке пространственные координаты точек объектов определяют методом прямой засечки по стереопаре снимков, полученных с разных точек, а в основу лазерного сканирования положен принцип измерения расстояний до точек объектов с помощью лазерного дальномера в безотражательном режиме. При этом точность фотограмметрических определений значительно варьируется в зависимости от геометрии засечки (положения объекта относительно точек фотографирования), а при лазерном сканировании все измерения являются практически равноточными во веем диапазоне работы дальномера. Это свидетельствует о том, что задача получения, обработки и оценки данных наземного лазерного сканирования является нестандартной для современной фотограмметрии, а значит требует новых методологических и теоретических решенийПосмотреть предложения по расчету стоимости

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

ЛЕКЦИЯ Нефотографические съёмочные системы. Вопросы: 1. Кадровые телевизионные системы. 2. Сканирующие съемочные системы. 3. Тепловые съемочные системы. 4. Оптико-электронные съёмочные системы. 5. Лазерные съемочные системы. 6. Радиофизические съёмочные системы.

Список литературы Основная Обиралов А.И., Лиманов А.Н. Фотограмметрия и дистанционное зондирование. - М.: КолосС, 2006. Дополнительная Обиралов А.И., Гебгарт Я.И. Практикум по фотограмметрии.- М.: Недра 1990.

ВОПРОС №1. Кадровые телевизионные системы. Кадровые телевизионные (ТВ) системы имеют сходство с кадровыми фотографическими системами. Существует оптическая система, затвор, компенсатор сдвига изображения. Изображение формируется на фото-электрической поверхности (фото-мишени), являющейся частью приёмопередающего устройства — видикона (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Схема видикона 1 — объектив; 2— затвор; 3 — фотомишень; 4— электронный прожектор; 5 — управляющие конденсаторы; 6 — электронный луч; 7—изображение

Схема процесса получения ТВ-снимка (самостоятельно)

Недостатки кадровых ТВ-систем: большие геометрические и фотометрические искажения низкая разрешающая способность зависимость от погодных условий

ВОПРОС № 2. Сканирующие съёмочные системы. Сканирующие съёмочные системы (сканеры) отличаются от других принципом построения изображения, которое строится построчным сканированием местности (рис. 5.2, а).

ВОПРОС № 3. Тепловые съёмочные системы. Широкое развитие и применение получили тепловые сканирующие системы, относящиеся к пассивным. Данные системы работают в инфракрасной и тепловой зонах электромагнитного излучения. Для этого используют многозональные радиометры, радиометрические комплексы, тепловизионные системы. В зависимости от вида получаемой информации и возможностей используемой аппаратуры съёмку проводять в одном или нескольких спектральных интервалах одновременно.

ВОПРОС № 4. Оптико-электронные с.системы. Использование в качестве приёмников излучения ПЗС-линейки или ПЗС-матрицы расширяет класс съёмочных систем, имеющих на выходе цифровое изображение. При использовании компьютерных технологий фотограмметрической обработки снимков эти съёмочные системы становятся перспективными.

Принцип работы прибора с зарядной связью (ПЗС) – самостоятельно.

ВОПРОС № 5. Лазерные съёмочные системы. Лазерные съёмочные системы относятся к активным системам, работающим в оптичес-ком диапазоне. В основе лазерной съёмки заложен принцип работы светодальномера без отражателя — лазерная локация.Отражателем является поверхность снимаемого объекта. С помощью лазера осуществляют направленное облучение поверхности. Сигнал, отражённый от элементарной площадки земной поверхности, принимает оптическая система.

Точность пространственных координат обратно пропорциональна высоте съёмки. Результатом съемки является трехмерное цифровое изображение.

ВОПРОС № 6. Радиофизические с. системы. Создание радиофизических съёмочных систем основано на использовании радиоволн в качестве носителя информации об объектах земной поверхности. Их разделяют на два класса: 1. использующие метод активной радиолокации; 2.регистрирующие собственное излучение объектов в радиодиапазоне.

к первому классу относят радиолокационные станции бокового обзора.

1 - направленность облучения 2 - полоса обзора 3 - направление полёта

Таким образом, отличие нефотографических от фотографических систем: применение сенсоров, регистрирующих широкий спектр излучения от земной поверхности; способов построения; передачи изображения. Съёмочные системы, установленные на КЛА, позволяют получать информацию о процессах, проходящих на Земле, в реальном или близреальном времени.

Спасибо за внимание

подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Охрана труда

Сейчас обучается 124 человека из 45 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

ЗП до 91 000 руб.
Гибкий график
Удаленная работа

Дистанционные курсы для педагогов

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 603 087 материалов в базе

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

09.10.2016 2131
PPTX 1.3 мбайт
9 скачиваний
Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Киселева Оксана Николаевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Инфоурок стал резидентом Сколково

Время чтения: 2 минуты

В ростовских школах рассматривают гибридный формат обучения с учетом эвакуированных

Время чтения: 1 минута

Школьник из Сочи выиграл международный турнир по шахматам в Сербии

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения России подготовит учителей для обучения детей из Донбасса

Время чтения: 1 минута

В приграничных пунктах Брянской области на день приостановили занятия в школах

Время чтения: 0 минут

В Белгородской области отменяют занятия в школах и детсадах на границе с Украиной

Время чтения: 0 минут

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Читайте также: