CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BAY CHỤP ẢNH BẰNG MÁY
1.2. Công nghệ bay chụp ảnh hàng không bằng máy bay không người lái
1.2.2. Thiết bị chụp ảnh trên UAV và công tác xử lý dữ liệu bay chụp
a. Máy chụp ảnh kỹ thuật số phổ thông
Máy chụp ảnh số phổ thông là loại máy ảnh số thông dụng trên thị trường phục vụ cho mục đích chính là chụp ảnh nghệ thuật. Đối với đo ảnh, các máy chụp ảnh loại này có các thuật ngữ gọi là: non-metric digital camera, amateur digital camera, unprofessional digital camera. Đó là các máy không chuyên dụng cho đo ảnh. Các loại máy này có độ phân giải ngày càng cao và giá thành rẻ, cơ động, dễ chụp và hiện đại [1].
Về đặc điểm cấu tạo, máy chụp ảnh số phổ thông có các phần chính như: thân máy chứa các bộ phận cấu thành, hệ thống kính vật cùng bộ điều chỉnh chế độ thu phóng, bộ cảm biến CCD nhận ảnh, các vi mạch điện tử, thẻ nhớ lưu trữ hình ảnh chụp dạng số, các phím điều chỉnh các chức năng chụp theo phần mềm có trong máy.
Ngoài ra, máy chụp ảnh số còn có các bộ phận phụ trợ khác như: đèn Flash, màn hình hiển thị, pin sạc,…
b. Kiểm nghiệm máy chụp ảnh số phổ thông
Các sai số hệ thống trong đo ảnh sẽ gây nên sai lệch vị trí điểm ảnh nên cần được loại trừ, các loại sai số này bao gồm [1]:
- Sai số do chiết quang khí quyển và độ cong trái đất.
- Sai số do biến dạng phim ảnh.
- Sai số do độ lệch các yếu tố định hướng trong.
- Sai số do méo hình kính vật.
Đối với đo ảnh khoảng cách gần dùng máy chụp ảnh số phổ thông: sai số do chiết quang, độ cong trái đất chưa cần quan tâm vì khoảng cách chụp gần trong không gian hẹp. Sai lệch biến dạng phim ảnh là nói đến chụp ảnh truyền thống, sai số này hiệu chỉnh nhờ các mấu khung tọa độ tuy nhiên ảnh số của máy chụp ảnh số phổ thông không có mấu khung tọa độ, ảnh số này được tạo nên nhờ mảng CCD. Công nghệ nano sắp xếp các tế bào quang điện tạo mảng CCD là rất chính xác, sự tạo ảnh trên CCD là gần như không có sai số, các sai số này sẽ được kiểm định và hiệu chỉnh tổng hợp cùng sai số méo hình. Hệ thống kính vật của máy chụp ảnh số phổ thông tuy có thể đạt chất lượng cao, cho hình ảnh sắc nét nhưng ảnh số được tạo chỉ nhằm mục đích nghệ thuật, sự xê dịch vị trí điểm ảnh bởi méo hình kính vật rất lớn vì tính không chuyên dụng cho đo ảnh và chế độ thu phóng lúc chụp.
Như vậy, các thông số kiểm định ảnh của máy chụp ảnh số phổ thông là các yếu tố định hướng trong: tiêu cự, tọa độ điểm chính ảnh và các hệ số méo hình. Các thông số này là một phần không thể thiếu của đo ảnh nói chung, nó phục vụ công tác định hướng trong khôi phục chùm tia xây dựng mô hình, hiệu chỉnh sự xê dịch vị trí điểm ảnh nâng cao độ chính xác. Nếu không có các thông số này ảnh phổ thông chỉ có ý nghĩa “nghệ thuật” thuần túy. Khi nhà sản xuất cung cấp máy chụp ảnh số phổ thông thì chỉ cung cấp khoảng cao tiêu cự dao động, không cung cấp tọa độ điểm chính ảnh, hệ số méo hình. Do vậy vấn đề kiểm định các thông số máy chụp ảnh số phổ thông là nhiệm vụ cần quan tâm hàng đầu.
c. Máy chụp ảnh kỹ thuật số chuyên dụng
Đặc điểm của máy chụp ảnh chuyên dụng trong bay chụp ảnh phục vụ viễn thám và công nghệ ảnh số là những máy có cấu tạo phức tạp, cồng kềnh, có trọng lượng lớn, năng lượng để hoạt động cũng lớn và điểm mấu chốt là giá thành rất cao nên không thể tích hợp được trên thiết bị bay không người lái có kích thước nhỏ.
Xu hướng phát triển hệ thống bay chụp không người lái, ngoài yếu tố đảm bảo kỹ thuật còn phải đảm bảo được hiệu quả kinh tế so với các hệ thống bay chụp truyền thống nên việc áp dụng máy chụp ảnh chuyên dụng là điều không thể. Lấy ví dụ như máy chụp ảnh số Vexel UltraCamXp ở dưới có kích thước và khối lượng rất lớn, có thể lên đến hơn 100kg cho đầy đủ một hệ thống máy chụp.
Hình 1.9. Máy chup̣ ảnh hàng không kỹ thuật sốkhổlớn Vexcel UltraCamXp d. Công tác xử lý dữ liệu bay chụp
Một số vấn đề chính trong xử lý dữ liệu từ bay chụp ảnh bằng máy bay không người lái như sau:
- Sau mỗi ca bay cần kiểm tra ngay tại thực địa về số lượng ảnh chụp được có đủ với yêu cầu thiết kế hay chưa, nếu chưa thì cần bay bù ngay.
- Để đưa ra được kết quả tính toán theo yêu cầu của sản phẩm thì cần đồng bộ tất cả các nguồn dữ liệu đầu vào về một hệ tọa độ thống nhất trước khi xử lý như: điểm khống chế, tọa độ tâm ảnh,...