chương 1 cơ sở chụp ảnh và chụp ảnh hàng không

CƠ SỞ CHỤP ẢNH VÀ CHỤP ẢNH HÀNG KHÔNG Trần Trung Anh Bộ môn Đo ảnh và Viễn thám BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT Tran Trung Anh Photogrammetry and Remote Sensing 2 MỤC

Trang 1

CƠ SỞ CHỤP ẢNH VÀ CHỤP

ẢNH HÀNG KHÔNG

Trần Trung Anh

Bộ môn Đo ảnh và Viễn thám

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

Tran Trung Anh Photogrammetry and Remote Sensing 2

MỤC LỤC

Nguyên lý thu nhận hình ảnh Ánh sáng và sóng điện từ Khả năng phản xạ ánh sáng của các đối tượng chụp

Cấu tạo máy chụp ảnh quang học Vật liệu chụp ảnh và quá trình xử lý hóa ảnh Ảnh số và máy chụp ảnh số

Chụp ảnh hàng không

Thí nghiệm của Isaac Newton năm 1666

Trang 2

1 ~ 10 mm milimÐt (EHF)

Sãng ng¾n

14 µm ~ 1 mm Hång ngo¹i xa

8 ~ 14 µm Hång ngo¹i nhiÖt

3 ~ 8 µm Hång ngo¹i

1.3 ~ 3 µm Hång ngo¹i ng¾n

0.7 ~ 1.3 µm CËn hång ngo¹i

Hång ngo¹i

0.4 ~ 0.7 µm Nh×n thÊy

10nm ~ 0.4 µm Cùc tÝm

B−íc sãng Ph©n lo¹i

Trang 3

Trang 4

CẤU TẠO MÁY CHỤP ẢNH HÀNG KHÔNG

Máy chụp ảnh hàng không

RMK RMK TOP TOP

RC RC 30 30

HỆ THỐNG KÍNH VẬT

Tổ hợp các thấu kính hội tụ và phân

kì được lắp ráp đồng trục với nhau

thành một thấu kính hội tụ tổng hợp

Tỷ số F/d cho kính vật và vành chắn sáng

F/d=tiêu cự/đường kính vành chắn sáng Năng lượng ánh sáng chiếu lên phim sẽ là:

i – Cường độ ánh sáng (J/m 2 /s)

t – thời gian lộ quang (s)

E – năng lượng ánh sáng (j/s)

2

) d / F ( 4

t i E

⋅

=

Trang 5

Kính vật góc mở hẹp, góc mở trung

bình và góc mở rộng

CƠ SỞ QUANG HỌC CỦA CHỤP ẢNH

b

1 a

1 f

1 k

TỔ HỢP CỘNG MÀU

Trang 6

TỔ HỢP TRỪ MÀU

Phim đen trắng, toàn sắc

Phim đen trắng, hồng ngoại gần Phim màu tự nhiên

Trang 7

Phim màu, hồng ngoại gần

Màu tự nhiên và màu giả

Trang 8

Tính cảm quang của vật liệu ảnh

Độ nhạy (t): là thước đo khả năng cảm nhận ánh sáng của nhũ ảnh.

Cường độ xuyên qua I t

AB- đoạn độ mờ, BC – lộ quang thiếu, CD – lộ quang

đủ, DE – lộ quang thừa, E – phần phản chuyển

Trang 9

D D H

H

D D

lg lg

; lg lg

minmax1

2

12

ĐỘ PHÂN BIỆT CỦA HÌNH ẢNH

KV nhu

anh

R

1 1

1

+

=

Br Ag

c h AgBr

Ag e

Ag

e Br

c h Br

→ +

+

→ λ +

−+

Quá trình xử lý hóa ảnh

Trang 10

Hiện ảnh

QUÁ TRÌNH ÂM BẢN

Hiện ảnh: bản chất là khử Halozel Bạc đã bị tác

dụng ánh sáng nhưng chưa phân hủy, giúp tăng

cường các trung tâm cảm quang làm cho ảnh

ngầm dần hiện lên.

Định ảnh: bản chất là hòa tan Halozel Bạc chưa

bị tác dụng ánh sáng để giúp cho phim ảnh có thể

4Na 2 S 2 O 3 + 3AgBr dư = 3NaBr + Na 5 Ag 3 (S 2 O 3 ) 4

2 Chất đình chỉ quá trình hiện: mang tính axit H 2 SO 4

Trang 11

ÂM BẢN VÀ DƯƠNG BẢN

Kiểm tra phim chụp

,1n0

,1n

1m,ij

,i0

,i

1m,0j

,00

,0

g g

g

g g

g

g g

K K K K K

K K

K K K K K

K K

Trang 12

CÁC MỨC MÃ HÓA ĐỘ XÁM KHÁC NHAU THU NHẬN ẢNH SỐ

Thực địa

Máy chụp ảnh dùng phim Ảnh tương tự Máy quét ảnh

Trang 13

đổi

A/D

Xử lý tín hiệu

Xử lý

ảnh

Xử lý tín hiệu

Bộ biến

đổi

D/A

M¸y chôp ¶nh hµng kh«ng kü thuËt sè

ADS-40

Ultra-CAM

Starimager

Máy chụp ảnh hàng không kỹ thuật số đang phát triển

mạnh, đây là hướng phát triển của công tác chụp ảnh

hàng không thương mại.

Sự khác nhau cơ bản giữa máy chụp ảnh hàng không kỹ

thuật số và máy chụp ảnh dùng phim tương tự là: phim

và công tác xử lý hóa học phim được thay thế bằng thiết

bị điện tử như thiết bị tích điện kép (CCD), với các mảng

gồm hàng ngàn những detector nhỏ bé thường gọi là

phần tử ảnh (pixel).

Máy chụp ảnh số dùng kỹ thuật máy tính xử lý nhanh

chóng dữ liệu ảnh và lưu trữ trong bộ nhớ lớn (ổ cứng,

RTC

Trang 14

ĐIỀU KHIỂN BAY CHỤP ẢNH

MÁY BAY BAY CHỤP ẢNH

Rockwell Aero Commander

Twin Beech

B200

Trang 15

Chụp ảnh lý tưởng là chụp ảnh có góc nghiêng bằng 0

Góc nghiêng trục quang so với phương dây dọi lớn hơn 3 độ, và trên ảnh không có đường chân trời

Trang 16

Chụp ảnh nghiêng với góc nghiêng nhỏ

Chụp ảnh nghiêng với góc nghiêng lớn

trên ảnh có đường chân trời

Trang 17

Chụp ảnh theo tuyến

Chụp ảnh theo một tuyến định sẵn, giữa các tấm ảnh liền kề có độ

chờm phủ lên nhau Dùng để nghiên cứu, đo đạc dọc theo các địa

vật hình tuyến như: tuyến giao thông, đường sông, biên giới…

Chụp ảnh theo tuyến

Chụp ảnh theo khối

Khối chụp ảnh gồm nhiều tuyến bay song song cách đều nhau, có độ

chờm phủ giữa các ảnh liền kề trong cùng 1 tuyến và chờm phủ

giữa các tuyến liền kề Ứng dụng đa mục đích: đo vẽ bản đồ…

Chụp ảnh theo khối

Trang 18

1/M a = f/H

-Chụp ảnh tỷ lệ lớn:

M a <=10.000 -Chụp ảnh tỷ lệ TB 30.000<M a <10.000 -Chụp ảnh tỷ lệ nhỏ 70.000>M a > 30.000

Độ phủ dọc

Phần chụp cùng đối tượng chụp giữa 2 tấm ảnh

liền kề trong 1 dải bay

Thiết kế độ phủ dọc:

P=(62+38*h/H)%

KC giữa 2 tâm chụp liền

kề trong 1 dải bay

D x =V.t gc

D x = L x [(100-P)/100]*M a

Độ phủ dọc

Trang 19

Độ phủ ngang

Phần chụp cùng đối tượng chụp giữa 2 tấm ảnh trong

2 dải bay liền kề (trong chụp ảnh khối)

Trang 20

Diện tích khu chụp S = TDy*TDx

Tỷ lệ ảnh chụp trung bình M a =C * √M bd

Chiều cao bay chụp trung bình H=f*M a

Chiều cao bay chụp tuyệt đối H bc = H+H 0

Độ phủ dọc P=(62+38*h/H)%

Độ phủ ngang Q=(30+70*h/H)%

Số tuyến bay N t = TDy/Dy + 1

Số ảnh trong tuyến bay thứ i: N ai =TDx i /Dx+3

Số vòng lượn: n v = N t

Tính toán thông số bay chụp

Chờm ít nhất 50% dải bay đối với phần diện tích song song với hướng tuyến bay.

Chờm ít nhất 1 đến 2 đáy ảnh đối với phần diện tích vuông góc với hướng tuyến bay.

Tuyến bay chụp ảnh thực tế không lệch khỏi tuyến bay thiết

kế quá 1,5cm trên ảnh, tương đương với Ma*0,015 (m) trên thực địa

Độ cao tuyến bay chụp ảnh thực tế không được chênh với

độ cao tuyến bay chụp ảnh thiết kế quá ±5%H bc

Độ cong tuyến bay ≤ 3% chiều dài tuyến bay ( ∆L/L ).

Góc xoay κ ≤ 50, cá biệt có thể κ ≤ 150

Góc nghiêng α ≤ 30 trong đó số góc nghiêng lớn hơn 20 không vượt quá 10% tổng số ảnh trong khu chụp

Các yêu cầu khi bay chụp

Trên phim gốc phải thể hiện đầy đủ mọi thông tin kỹ thuật có

thiết kế trên phim ảnh: Dấu khung, đồng hồ và các số hiệu

khác ghi nhận ở thời điểm chụp ảnh.

Không mang dấu vết như: Ố, bẩn, hình ảnh chưa hiện hết, tróc

màng, rỗ, xước v.v cũng như những nhân tố làm giảm độ

chính xác cho công tác đo vẽ địa hình và điều vẽ ảnh.

Bóng mây, bóng râm, các lỗi che phủ lên các yếu tố địa vật

không che khuất các khu vực quan trọng như khu dân cư, ga

Các yêu cầu của phim ảnh gốc Quy trình chụp ảnh hàng không

I Lập thiết kế kỹ thuật bay chụp

1 Nhiệm vụ, phạm vi bay chụp

2 Thu thập tài liệu trắc địa, bản đồ khu chụp

3 Đặc điểm địa lý, dân cư, thời tiết khu chụp

4 Thiết kế kỹ thuật bay chụp

5 Tính toán giá thành bay chụp

II Tổ chức thi công III Kiểm tra, nghiệm thu đánh giá chất lượng tài liệu bay chụp

Trang 21

Các vấn đề cần nắm bắt được

Nguyên lý thu nhận hình ảnh

Nguyên lý cơ bản của máy chụp ảnh quang học

Bản chất của các quá trình xử lý hóa ảnh, các đặc

trưng của vật liệu ảnh, độ phân biệt của phim

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	12,19 MB