35 36 37 38 39 40 41 / 66 41 42 43 44 45 46 47 48

§6.3. принцип формирования изображения с помощью оптико-механической сканерной съемочной системы. системы координат сканера

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 19

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Изображение строки в оптико-механическом сканере формируется за счет вращения зеркала, а строки — за счет перемещения носителя съемочной системы. Таким образом, каждый пиксель изображения имеет свои элементы внешнего ориентирования: θ — угол поля зрения сканера, началом системы координат сканера является точка S — точка пересечения оси вращения зеркала и главной оптической оси объектива; ось x совпадает с осью вращения зеркала; ось z — с биссектрисой угла поля зрения съемочной системы; ось y дополняет систему до правой (рис. 6.8).

Система координат сканерного изображения задается так же как и для оптико-электронного сканера, т.е. ось yс совпадает c одной из строк изображения, начало системы координат О находится в середине строки, а ось xс дополняет систему до правой (рис. 6.9). По измеренным коорди- натам точки изображения xс, yс можно получить время формирования изображения данного пикселя, а следовательно, и элементы внешнего ориентирования сканера в этот момент.

Зеркало

Объектив Фотоприемник

θ Диафрагма

θ θ

2 2

z z

y S y S

xc r z

r φ

m m y

рис. 6.9

Направление на точку местности М (см. рис. 6.9) в системе коор- динат сканера определяет единичный вектор r, координаты которого можно определить следующим образом:

æ 0 ö

r = ç sin j ÷ = ç y ÷; j =

y m ,

(6.3.1)

ç ÷ ç ÷ l

çè - cos j÷ø

çè z ÷ø y

где l y — размер кадра в пикселях вдоль оси y; y m — координата точки

m в системе координат изображения.

все дальнейшие рассуждения и определение координат точек местности по сканерным изображениям будут одинаковыми для опти- ко-механического и оптико-электронного сканеров.

§6.4. методы получения стереопар сканерных изображений

Существует два основных метода получения стереопар сканерных изображений: со смежных орбит и с одной орбиты (в аэросъемке марш- рут эквивалентен орбите).

См е ж н ы е ор б и т ы (рис. 6.10).

Недостаток: нельзя точно выбрать базис, одну и ту же территорию снимают в разное время (различные освещенность, тени и т.д.).

О д н а о р б и т а — о д н а к а м е р а наклоняется сначала на угол α1, а затем на угол α2. Задавая различные углы наклона камеры

Орбита 1

S1 Орбита 2

S j

можно выбрать длину базиса B

(рис. 6.11).

О д на о р б и т а — т р и к а м е р ы с наклоном оптиче- ских осей относительно друг друга на угол α, при этом одна камера смотрит в надир. в ре- зультате имеем три стереопары (рис. 6.12). У каждой камеры должно быть свое фокусное рас- стояние с тем, чтобы масштабы изображений были одинаковы- ми:

Область перекрытия

1 = f0

m D0

. (6.4.1)

рис. 6.10

Очевидно, что D

= D0 ,

cos a

тогда для сохранения масштаба должно быть

fí =

f0 .

cos a

аналогично

для камеры, которая направлена вперед fï

= f0 . cos a

S i

рис. 6.12

О д на к а м е р а с т р е м я л и н ей к а м и. Для получения стереоскопических сканерных изображений в фокальной плоскости объектива сканерной съемочной системы располагают не одну а три или более линейки ПЗС, формирующих изображение одного и того же участка местности под разными углами (рис. 6.13).

аправление полета

рис. 6.13

величины xн, xп являются постоянными величинами для камеры и определяются в результате ее калибровки. Координаты единичного вектора r, определяющего направление на точку местности в системе координат сканера, в зависимости от расположения линейки ПЗС будут вычисляться по следующим формулам:

æ xí - x0 ö

ç ÷