71403

Наземная фотограмметрия. Назначение наземной фотограмметрии

Доклад

География, геология и геодезия

В топографии наземная фотограмметрия применяется для создания топографических карт и планов для горных районов в крупных масштабах: 1:500 – 1:5000. Основная причина использования наземной фотограмметрии в горных районах является то обстоятельство, что при выполнении аэросъемки...

Русский

2014-11-06

10.22 MB

19 чел.

Наземная фотограмметрия

Назначение наземной фотограмметрии

Наземная фотограмметрия является разделом фотограмметрии, который занимается фотограмметрической обработкой снимков, полученных с точек поверхности земли, и применяется для решения топографических и не топографических задач.

В топографии наземная фотограмметрия применяется для создания топографических карт и планов для горных районов в крупных масштабах: 1:500 – 1:5000. Основная причина использования наземной фотограмметрии в горных районах является то обстоятельство, что при выполнении аэросъемки в таких районах часто получаются мертвые зоны, то есть участки местности (склоны гор) не изобразившиеся на снимках.

Не топографическое применение наземной фотограмметрии: используется при решении различных задач в архитектуре, строительстве, горном деле, машиностроении, судостроении, криминалистике, медицине и.т.д.

На рис.  .1 -  .7 приведены примеры применения наземной фотограмметрии в различных областях науки и техники.

                                    

           

Рис.  .1. Применение фотограмметрии в архитектере и при оценке дорожных происшествий

Рис.  .2 Применение фотограмметрии в автомобилестроении

            

Рис.  .3 Применение фотограмметрии в судостоении

Рис.  .4. Применение фотограмметрии в робототехнике

Рис.  .5 Применение фотограмметрии при исследовании дорожного покрытия

Рис.  .6. Применение фотограмметрии в археологии

                  

Рис.  .7. Применение фотограмметрии в медицине и биотехнологиях

Съемочные камеры, применяемые в наземной фотограмметрии

На рис. 8 приведена классификация съемочных камер применяемых в наземной фотограмметрии

Рис.  .8

Все метрические фотокамеры состоят из корпуса и объектива. Корпус, как правило, изготавливается из специальных сплавов, который не изменяет своих размеров под действием изменений температуры, давления и влажности. Объектив рассчитывается таким образом, чтобы его дисторсия была минимальной. В плоскости прикладной рамки рамка имеются координатные метки, которые впечатываются в каждый снимок. Кроме того, на снимок впечатываются фокусное расстояние и номер снимка.

В таблице  .1 приведены основные характеристики метрических одиночных фотокамер.

Таблица .1

Изготови-тель

Модель

Формат

(см)

Фокусное расстояние

(mm)

Глубина резкости

 

(m)

Фотографический материал

Galileo

Verostat

9x12

100

пластики, пленка

Galileo

TTG-1b

10x15

155

10 ...

пластики

Hasselblad

MK70

6X6

60

0,9 ...

пленка

Jena

Photheo

13X18

195

25…

пластики

Jena

UMK

13X18

64

8 ...

пластики, пленка

Jena

UMK

13X18

99

1,4 ...

пластики, пленка

Jena

UMK

13X18

200

5.8 ...

пластики, пленка

Jena

UMK

13X18

300

50 ...

пластики, пленка

Kelsh

K-470

10,5x12,7

90

2,0 ...

пластики, пленка

Sokkisha

MK-165

12X16,5

165

10 ...

пластики

Wild

P-32

6,5x9

64

0,6 ...

пластики, пленка

Wild

P-31

10,2X12,7

100

6,6 ...

пластики, пленка

Zeiss

TMK-6

9X12

60

5,0 ...

пластики

Zeiss

TMK-12

9X12

120

20 ...

пластики

Rolleimetric

LFC

23x23

100

пленка

Rolleimetric

Rolleiflex 3003

6x6

15-135

пленка

Rolleimetric

Rolleiflex 6006

6x6

40-350

пленка

Rolleimetric

Rollei 35

3.5x2.4

40

пленка

Рис. 9. UMK Carl Zeiss (Jena)                                          Рис.10. Rolleimetric

Стереофотограмметрические камеры состоят из двух камер закрепленных на жестком базисе, длина которого не меняется. Съемка выполняется синхронно двумя камерами. Оптические оси камер параллельны между собой и перпендикулярны базису. В таблице  .2 приведены основные характеристики некоторых стереофотограмметрических камер.

    Таблица .2

Изготови-тель

Модель

Формат

(см)

Фокусное расстояние

(mm)

Базис

(сm)

Глубина резкости

(m)

Фотографический материал

Sokkisha

V-3

12X16,5

121

25-50

0,5 ... 5

пластинки

Wild

C-40

6,5X9

64

40

1,5 ... 7

пластинки

Wild

C-120

6,5X9

64

120

2,7 ...

пластинки

Zeiss

SMK-40

9X12

60

40

2,5 ... 10

пластинки

Zeiss

SMK-120

9X12

60

120

5,0 ...

пластинки

Galileo

Veroplast

13x18

150

56

1,6 ...

пластинки

Galileo

Veroplast

9x12

100

120

2,0 ...

пластинки,пленка

Galileo

Technoster

6,5x9

75

16-70

0,5 ... 6

пленка

Jena

SMK-5,5/0808

8X8

56

40

1,5 ... 10

пластинки

Jena

IMK-10/1318

13X18

99

35-160

1,4 ...

пластинки,пленка

Kelsh

K-460

10,5X12,7

90

23,7-92,0

0,36 ...

пластинки,пленка

Nikon

TS-20

6,5X9

64

20

0,9 ... 5

пластинки,пленка

Nikon

TS-40

9X12

60

40

2,5 ... 10

пластинки

Nikon

TS-120

9X12

60

120

5 ... 50

пластинки

Sokkisha

B-45

12X16,5

121

45

1 ... 5

пластинки

Sokkisha

SKB-40

6,5x9

67

40

2.5 ... 10

пластинки

 

Рис.11.  UMK с базисом 840 mm.                            Рис. 12. SMK с базисом120 mm

Основные характеристики метрических цифровых камер показаны в таблице  .3, а неметрических – в таблице .4

Таблица .3

Изготови-тель

Модель

Разрешение

(pixel)

Размер пикселя

(m)

Размер матрицы

 

(mm)

Фотометри-ческое разрешение

(bits)

Фокусное расстояние

(mm)

Rollei

Rollei db44 metric

4080x4076

9

36.9x36.9

48

40350

Rollei

Rollei db45 metric

4080x5440

9

36.9x48.7

48

40350

Rollei

Q16

4096x4096

15

60x60

12

40350

Rollei

RSC

4500x4500

11

50x50

60

Rollei

d7 metric

2552x1920

6

16x13

30

7.3

Kodak

Megaplus

2029x2044

8,10

24

Рис.13  Камеры Rollei db44 y db45 metric

Рис.14   Камера Rollei RSC                   Рис. 15  Камера Rollei d7 metric                                     

Таблица .4

Изготови-тель

Модель

Разрешение

(pixel)

Размер пикселя

(m)

Размер матрицы

(mm)

Фотометри-ческое разрешение

(bits)

Фокусное расстояние

(mm)

KODAK

ProBack645

4080x4080

9

36.7x36.7

36

45

KODAK

ProBackPlus

4080x4080

9

36.7x36.7

36

45

KODAK

DCS Pro14

4536x3024

8

36x24

36

24

KODAK

DCS 760

3032x2008

10

30x20

36

24

KODAK

DCS 660

3040x2008

10

30x20

36

1850

Рис.16 Цифровая приставка Kodak ProBack Plus для фотокамер

Рис.17  Цифровая приставка Kodak ProBack 645 для фотокамер MAMIYA AF, AFD и CONTAX 645

В таблице 5 представлены основные характеристики некоторых цифровых не метрических камер, основанных на применении линеек ПЗС. В этих камерах в плоскости прикладной рамки перемещается линейка ПЗС, за счет этого получается изображение (сканерное), состоящее из множества строк, каждая из которых получена в свой момент времени. Время сканирования (получение одного изображения) равно примерно 2 минуты. Естественно, такие камеры можно применять только для съемки статических объектов (не меняющих свое положение в пространстве во времени).

Таблица .5

Изготовитель

Модель

Разрешение

(pixel)

Размер пикселя 

(m)

Площадь сканирования

(mm)

Фотометри-ческое разрешение

(bits)

Better Light

Super6K-2

9000x12000

8

72x96

48

Better Light

Super8K-2

12000x15990

6

72x96

48

Better Light

Super10K-2

14836x20072

5

72x96

48

Panoscan

MARK II (MK2)

6000x65000

12

72

48

EYESCAN

M3metric

10000

Рис.18. Цифровые сканерные приставки фирмы Better Light для фотокамер

Рис.19. Цифровая сканерная приставка Super10 K-2 фирмы Better Light с фотокамерой

Среди камер, основанных на применении линеек ПЗС существуют и панорамные камеры. На рис.  20  в качестве примера показана панорамна камера EYESCAN M3 фирмы Kamara & System Technik. Эта камера позволяет получать изображения с углом поля зрения, составляющим 360о. Линейка ПЗС имеет 10000 пикселей

Рис. 20  Панорамная камера  EYESCAN M3

Другая группа камер, которая также находит свое применение в фотограмметрии это видеокамеры. В основном они применяются в специализированных фотограмметрических системах для изучения мелких объектов в медицине, робототехнике и т.д. Эти камеры работают в аналоговом телевизионном формате. Для получения цифровых изображений применяются аналого-цифровые преобразователи (захватчики изображений) в виде специальной платы, устанавливаемой в компьютер.

Рис.21  Различные видеокамеры с захватчиком изображений

Современные видеокамеры являются цифровыми, не требующими аналого-цифровых преобразователей. На рис. 22 в качестве примера приведена видеокамера E-PLA741. Скорость съемки такой камерой составляет 27 кадров в секунду с разрешением 1280x1024 пикселей; 33 кадра в секунду с разрешением 1000x1000 пикселей и 8000 кадров в секунду с разрешением 4096 пикселей.

Рис.22 Цифровая видекамера


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8056. Национальная система образования РБ 23.12 KB
  Национальная система образования РБ В соответствии с действующим законодательством руководство образованием в Республике Беларусь осуществляют органы государственного управления (законодательство - Верховный Совет республики, исполнение законов...
8057. Процесс обучения, его сущность, структурные компоненты, их характеристика 23.21 KB
  Процесс обучения, его сущность, структурные компоненты, их характеристика. Обучение - это целенаправленный процесс, направленный на формирование личности посредством передачи научных знаний и усвоение культурного опыта общества. Уже в древности...
8058. Закономерности и функции процесса обучения 23.44 KB
  Закономерности и функции процесса обучения Процесс обучения может быть представлен следующими основными функциями: образовательная, воспитательная и развивающая. К функции образования относится овладение учащимися научными знаниями и умениями, а так...
8059. Принципы обучения. Характеристика принципа обучения 25.22 KB
  Принципы обучения. Характеристика принципа обучения Для организации учебного процесса необходимы конкретные указания, которые не содержаться в закономерностях обучения. Практические указания содержатся в принципах и правилах обучения. Дидактические ...
8060. Понятие метод обучения. Различные подходы к классификации 24.46 KB
  Понятие метод обучения. Различные подходы к классификации Сущность обучения состоит во взаимодействии учителя и учащихся с целью усвоения, учениками содержания социального опыта, их воспитания, формирования научного мировоззрения. Успех воспитания и...
8061. Истории возникновения и развития форм обучения 29.59 KB
  Истории возникновения и развития форм обучения Формы организации обучения имеют долгую историю. На заре человечества опыт и знания передавали детям в процессе разнообразной трудовой деятельности. Трудовая деятельность выступала универсальной формой ...
8062. Формы организации обучения и их характеристика 25.25 KB
  Формы организации обучения и их характеристика Форма организации обучения - это внешнее выражение согласованной деятельности учителя и учеников, упаковка для содержания обучения. Они возникают и совершенствуются в связи с развитием дидактичес...
8063. Классно-урочная система обучения и её признаки 24 KB
  Классно-урочная система обучения и её признаки Классно-урочная система обучения, возникшая еще в XVII веке, образовалась и развивалась благодаря деятельности великих деятелей педагогической науки И. Лойолы, И. Штурма, Я. А. Коменского. Классно-урочн...
8064. Понятие урок. Типология и структура урока 25.14 KB
  Понятие урок. Типология и структура урока Урок - это законченный в смысловом, временном и организационном отношении отрезок (этап, звено, элемент) учебного процесса. На каждом уроке решается триединая цель: обучить, воспитать, развить. Урок явл...