Hordozó réteg: a légi fotogrammetriában film, a földi fotogrammetriában film, vagy üveglemez.

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Hordozó réteg: a légi fotogrammetriában film, a földi fotogrammetriában film, vagy üveglemez."

Andor Király
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Monitoring távérzékeléssel - Fényképészeti felvevőrendszerek (E ) Természetvédelmi MSc szak Király Géza NyME, Erdőmérnöki Kar Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézet Földmérési és Távérzékelési Tanszék

2 Fényképészeti felvevőrendszerek Film Érzékelő radiometriai, spektrális, geometriai felbontás Adattároló Kamera

3 Film felépítése 1. Emulzió Fényérzékeny fotokémiai anyag Ezüsthalogenid (brómezüst) Zselatin Hordozó Síkpárhuzamos lemez (planparalell) Film

4 Film felépítése 2. Emulzió Hordozó réteg Emulzió: zselatinrétegbe ágyazott fényérzékeny ezüsthalogenid, elsősorban AgBr kristályok vagy szemcsék, mintegy 10 9 AgBr molekula szemcsénként, szemcseátmérő cca. 1 µm, emulzióvastagság cca. 10 µm. nagyobb torzulások! Hordozó réteg: a légi fotogrammetriában film, a földi fotogrammetriában film, vagy üveglemez. kisebb képformátum!

elsősorban AgBr kristályok vagy szemcsék, mintegy 10 9 AgBr molekula szemcsénként,

5 Fényképészeti folyamat nem megvilágított AgBr megvilágított AgBr a) megvilágítás b) látens kép megvilágított AgBr nem megvilágított AgBr kimosva redukált ezüst (Ag) c) negatív előhívás fekete-fehér negatív eljárás nem megvilágított AgBr megvilágított AgBr eltávolítva d) előzetes előhívás redukált ezüst (Ag) fekete-fehér fordítós eljárás e) pozitív előhívás egy egyenletes megvilálágítás után

fekete-fehér negatív eljárás nem megvilágított AgBr megvilágított AgBr eltávolítva d) előzetes

6 Feketedés Definíció: D = Φ0 1 log = log = Φ τ logo Ahol: D : feketedés (fedettség denzitás) Φ 0 : filmre jutó fényáram Φ: filmen átjutó fényáram τ: átlátszóság (transzparencia) O = 1/τ: áttetszőség (opacitás) Φ0 Pld. D = 1 Φ =, τ = 10 0,1

Φ: filmen átjutó fényáram τ: átlátszóság (transzparencia) O

7 Feketedési görbe 1 D = log = logo τ Mérés : denzitométerrel D : feketedés H : megvilágítás E : fénybesugárzás t : megvilágítási idő α alul - normál felül - α : meredekségi szög log E t = log H exponálási tartomány

8 Gradáció γ Az emulzió feketedési eltérései megjelenítésének, kontraszt-visszaadási képességének mérőszáma ( D) γ = tanα ( ) D = γ log H ( D ( log H )) γ < 1 : lágy < ( D ( log H )) γ 1 : normál ( D ( log H )) γ > 1 : kemény > Gamma érték: 0,4 0,6 0,9 1,5 3,5 Negatív: igen lágy lágy normál kemény

H ( D ( log H )) γ < 1 : lágy < ( D ( log H )) γ 1 : normál ( D ( log H

9 Fényképészeti érzékenység Adott feketedési szint eléréséhez szükséges besugárzás mérőszáma D α = = 1 α2 γ1 γ 2 Mérőszámok: magas érzékenység alacsony érzékenység DIN: német szabvány: logaritmikus, lineáris ASA: amerikai szabvány: nem lineáris α 1 α 2 log H DIN: ASA: 12Pld. egy ASA 18 érzékenységű film 27adott besugárzás mellett azonos feketedési szintet jelent, mint az 50 ASA érzékenységű kétszeres besugárzás mellett.

szabvány: nem lineáris α 1 α 2 log H DIN: ASA: 12Pld.

10 Spektrális érzékenység Fekete-fehér filmek Ortokromatikus Pankromatikus Infra Spektrozonális filmek Színes filmek Színhelyes színes Infraszínes

11 Spektrális érzékenység S λ Spektrális érzékenység : Érzékenység a λ hullámhossz függvényében 1 log S λ Ajánlott szűrők: UV sárga Pankromatikus FF film λ (nm)

12 Spektrális érzékenység S λ Spektrális érzékenység : Érzékenység a λ hullámhossz függvényében log S λ sárga Ajánlott szűrők: vörös IV 1 2 Infravörös FF film λ (nm)

13 Spektrális érzékenység S λ Spektrális érzékenység : Érzékenység a λ hullámhossz függvényében Ajánlott szűrő: log S λ UV Színes film 1 kék zöld vörös λ (nm)

14 Spektrális érzékenység S λ Spektrális érzékenység : Érzékenység a λ hullámhossz függvényében Ajánlott szűrő: log S λ sárga Színes infravörös film 1 2 zöld - kék vörös - zöld infravörös - vörös λ (nm)

log S λ sárga Színes infravörös film 1 2 zöld - kék vörös

15 Geometriai felbontóképesség teszt-tábla Az 1 mm-en belül még elkülöníthető maximális vonalszám Mértékegység: vonalpár/mm Optika Fényképezés (Digitalizálás) Meghatározás teszt-táblával (magas vagy alacsony kontraszt, optikai képalkotásnál radiális és tangenciális) Teszt-tábla előnye: egyszerű meghatározás Teszt-tábla hátrányai: szubjektív (megfigyelő személy) információk csak a határterületről a részfolyamatok összhatása nem ismerhető meg (optikai, fényképészeti) Légi felvételek geometriai felbontóképessége: kb vonalpár/mm

tangenciális) Teszt-tábla előnye: egyszerű meghatározás Teszt-tábla hátrányai: szubjektív (megfigyelő személy) információk csak a

16 Geometriai felbontóképesség kontrasztátviteli függvény Segítségével I a teljes légifényképező rendszer minősége számszerűen jellemezhető. A függvény azt fejezi ki, hogy a felbontási határ felett a tárgy kontrasztja a képen miképpen I max. változik a jelméretek függvényében. I max. Ι: I min. Tesztmintából Ι : Ι: fényerősség : δ: képi tárgyi vonaltávolság F: f: helyi frekvencia I min. δ = 1 Ff Tárgy(minta) Képsík Tárgy (minta-) Képkontraszt: I C = I max. max. I + I min.. min..

A függvény azt fejezi ki, hogy a felbontási határ felett a tárgy kontrasztja a képen miképpen I max.

17 A KÉPMINŐSÉG LEÍRÁSA Felbontóképesség Kontraszt-átviteli függvény C Kontrasztátvitel: CT = C CT(%) Két fényképező rendszer közül azt tekintjük 100 jobb minőségűnek, melynek átviteli függvénye magasabban halad adott kombináció 50 össz CT-függvénye az egyes CT-függvények összege Előnyök: objektív (mérhető) információk minden helyi frekvenciáról (pld. CT optika + CT fénykép = CT optika+fénykép Hátrány: bonyolult meghatározás Vonalpár/mm

CT-függvénye az egyes CT-függvények összege 40 30 20 10 0 0 Előnyök: objektív (mérhető) információk minden helyi frekvenciáról

18 Kamerák Mérőkamerák Űr Légi Földi Nem mérőkamerák (Amatőr) Középformátumú Kisformátumú Különleges kamerák Panorámakamera Hemiszférikus kamera

19 Mérőkamerák Belső tájékozás elemei Optikai elrajzolás Kiegészítő információk

20 Mérőkamerák

21 Mérőkép

22 Jelenlegi mérőkamerák Leica RC30 (Wild RC-20) Z/I Imaging RMK Top (Zeiss RMK Top) 23 cm * 23 cm Vákuumos leszívóberendezés Motoros film-továbbítás Képvándorlás-kiegyenlítés (Forward Motion Compensation FMC) Giroszkópos stabilizátor Automatikus fénymérés GPS / INS Kiváló optikák: 150 és 300 mm Adatok ráfényképezése a képre

23 Optikai képalkotási modell P r = r c tanτ c tanτ Optikai tengely τ VK τ τ c F P VK : Vetítési középpont c : Kameraállandó F : Képfőpont

24 Optikai elrajzolás r : az elrajzolás radiális irányú c : szabadon választható! pld. r r = r c tanτ i i i = r c tan τ = 0 r egy adott -re, ahonnan i c = r i tanτ i

25 Optikai elrajzolás meghatározása r Goniométer Beosztás a képsíkban KP BP Mérőkamera A távcső az optikai tengellyel τ szöget zár be T τ mérése adott r -nél A mérőkamerák elrajzolása<10µm

26 Elrajzolási görbe dc d r i = dc tanτ i r i c A radiális elrajzoláshoz tangenciális elrajzolás társul!

27 r ξ = ξ0 c r r η = η0 c r A centrális vetítés elve ( X X 0) + r21 ( Y Y0 ) + r31 ( Z ) ( X X 0 ) + r23 ( Y Y0 ) + r33 ( Z Z0) ( X X 0 ) + r22 ( Y Y0 ) + r32 ( Z Z0 ) ( X X ) + r ( Y Y ) + r ( Z Z ) ahol: c kameraállandó O (X 0, Y 0, Z 0 ) vetítési középpont H (ξ 0, η 0 ) képfőpont P (X, Y, Z) tárgypont P (ξ, η) képpont r ik forgatási mátrix elemei

28 X = Y = Y X 0 A centrális vetítés elve ( Z Z ) ( Z Z ) 0 0 r r 11( ξ ξ0 ) + r12 ( η η0 ) r13 31( ξ ξ0 ) + r32 ( η η0 ) r33 ( ξ ξ0 ) + r22 ( η η0 ) r23c ( ξ ξ ) + r ( η η ) r c r r c c ahol: c kameraállandó O (X 0, Y 0, Z 0 ) vetítési középpont H (ξ 0, η 0 ) képfőpont P (X, Y, Z) tárgypont P (ξ, η) képpont r ik forgatási mátrix elemei

29 Légifényképezés

30 Légifényképezés Megnevezés Jelölés Mértékegység Érték Kép méretaránya mb 1 : Kameraállandó c m 0,152 Repülési magasság h=c*mb m 4299,209 Soron belüli átfedés l % 60% Sorok közötti átfedés q % 30% Képméret s m 0,23 Terepi képméret S m 6505,382 Egy kép által lefedett terület Fb=S 2 m Bázishossz B m 2602,153 Sortávolság A m 4553,768 Hossz L m 4000 Szélesség Q m 4000 képek száma soronként nb db 4 sorok száma ns db 2 képek száma n db 8

31 Fotogrammetriai szkennelés Analóg filmek digitális kép Analóg képek Szemcseméret ~ 1µm Radiometria 1 bit Digitális képek Pixelméret ~7-21 µm Radiometria 8-14 bit

32 Digitalizálás - kvantálás ( i j) g, : G képfüggvény mátrix (greyness i, j képeleme szürkeségi) (picture mátrix element- i, j képpontja pixel) Kvantálás: a képfüggvény folytonos fényességértékei és a digitális megfelelőik közötti átalakítás: szürkeségi fokok számának megválasztása i, j A Digitalizálás Analóg letapogatás jel (terep, = (szkennelés) fényképészeti + eredménye kvantálás film)

33 DIGITÁLIS FOTOGRAMMETRIA Digitális képek az kvantált eredeti kép kép színnel színnel Kvantálás: kvantált kvantált kép 2 színnel: kép színnel bináris kép

34 Fotogrammetriai szkennelés Nagy geometriai felbontás (pixelméret < 10 µm) Nagy geometriai pontosság (jobb mint ¼ pixel) Nagy radiometriai pontosság (jobb mint 2 szürkeségi fok) Szkennelhető formátum legalább 23*23 cm 2 Fotogrammetriai funkcionalitás (pld. automatikus belső tájékozás) Tekercsfilmek szkennelhetősége Automatikus intenzitás-ellenőrzés Szkennelendő területek (képek) automatikus felismerése Szkennelt képek automatikus forgatása (pld. tömbök repülésekor) Képek átugrása Filmkezdet és filmvég automatikus felismerése Filmsérülés elkerülése

35 Fotogrammetriai szkennerek Leica Geosystem DSW 600 Z/I Imaging PhotoScan Vexcel Imaging UltraScan Wehrli RM

Hasonló dokumentumok

Hordozó réteg: a légi fotogrammetriában film, a földi fotogrammetriában film, vagy üveglemez.

Hordozó réteg: a légi fotogrammetriában film, a földi fotogrammetriában film, vagy üveglemez. Távérzékelés Fényképészeti felvevőrendszerek (EENAFOTOTV, ETNATAVERV) Erdőmérnöki szak, Környezettudós szak Király Géza NyME, Erdőmérnöki Kar Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézet Földmérési