分享
Scan me 分享到微信

钟裕标:SWDC数字航空摄影仪

中国测绘学会2010年学术年会如期在宁召开,中国测绘科学研究院研究员钟裕标在会上发言。

  2010年11月9日,中国测绘学会2010年学术年会在江苏省南京市如期召开。会上,中国测绘科学研究院研究员钟裕标做了报告:

泰伯网

中国测绘科学研究院研究员钟裕标作报告(3sNews 摄)

  尊敬的各位领导、代表,这个报告本来是刘院士来做的,我从事一线工作太多,出来做报告基本上没有,如果报告的不好请大家原谅。我汇报的题目是SWDC数字航空摄影仪。

  我先说它的历史,这个课题是几年前开始的,我们知道数字摄影测量这个方面,应该说是最后一个数字化的环节就是数字影像获取,以前我们都是胶片,后面出来的东西比如说专设影像DM都是数字化了,就是数字摄影这一块一直没有什么突破,就是因为我们数字传感器的把面太小了,所谓的大幅度其实也就是409比409,相当于胶片的十分之一,所以这个这个技术突破还是受到了数字传感器的制约。到2000年左右,有国外的公司就开始拼接这方面了,靠小一点的CAD拼接成大一点的版面,我们也就是在这种情况下做这个东西的。这个图是我们相机的外观外形图,这个是2006年我们刚刚做好的外形,这个是相机主机,这个是电源。这个是2008年的外形图,最近我们改成了这个样子。

  它的主要性能指标,焦距是50毫米和80毫米合起来的,综合检测的中误差很小。过意不去相片的时候50毫米的焦距就相当于我们150焦距左右的胶片,所以我们的浮面还有很多的技术指标,还有我们过去习惯的航摄仪都是差不多的,我们这个不是方的,是一个长条的,所以浮面幅面的基高比相对的情况下可以达到0.6,辐射分辨率是真彩的,通过变换以后可以达到8万比特的,后面还没有用十万比特做的,我们建议后面摄像处理设备最好也能够支持十万比特或者更高比特数。视旁角可以达到90度了。你如果拍摄密度大的话你也可以卖卡。最短的暴光是八百分之一秒。刚才我说了,我的项目课题搞的比较早,本来我们是想拼接形成大幅面的相机,最开始的时候我们用的拼接理论上更严密一些,但是我们花了两年的时间,最后加工精度要求和我们国家的制造精密机械和精密光学的加工能力比较差,所以失败了,再加上那个拼接有一个很大的缺点,所以最后我们还是换成普通的拼接。我们的相机外形就是最原始的普通的民用相机,也就是比家用的高档一些。我们也进行了加固,我们并不是拿了一个胶带固定一下就行了,我们是用了很强大的固定让镜头和机身严密的结合在一起。再经过机械的集合检测。我刚才说了我们的普通民用相机,不是非量测相机,我们的市场比较大,我们用233相机的同志都知道,他的四角都是比较明显的,这个是需要一定的改正的。这些东西都做完之后我们在拍摄照片,通过改正,一个是集合改正,一个是辐射改正,最后通过虚拟的拼接,行程框幅式的量测相机,这个是我们的最基本原理。

  看一下SWDC的硬件图,这个是我们在GPS天线上的这一块,这个数码相机是四拼的,是四台小的相机拼在一起,拍摄成一个大幅面的相机,这个是小型的控制机,我们叫PC104。相机这一块连着电机,电机由操纵杆控制,这个操纵杆是人为控制的,人看着摄象头然后控制。

  SWDC的关键技术前面说了一点,下面一项一项的说一下,第一项就是加固加固是非常严格的,这个是加固的一点东西,右边的是我们最新的为了适应那种无人机,载重量不能太大的那飞机做的,所以我们的摄像机做好之后,加工完了以后要通过精密的检校,然后进行改正。我们最近老在说检校报告,其实就是检校这些,我们以后只要问一个焦距和一个像素大小就可以了,我们这一款相机的焦距是可以规划到一个焦距上面,比如说50的焦距我们可能检测到50.2等等。

  这个是第二个图,因为我们的相机是集成的,它焦距这一块是非常的灵活,实际上可以随便换,但是我们现在能用到的能买到的是比较固定的几个。现在我们经常能换的就是50和80两种,它主要是为了适应不同的航高。比方说我们做1比500的我们就可以用80焦距的了。

  这个图是SWDC关键技术的第三个,有四个内置,第一个是内置自动定点暴光,第二个是内置测量型GPS,第三个是内置简易平台。第四个是内置电源,我们的功耗很低,所以不会依靠小飞机的电源。这个是我们生产的时候这些都是合在一起的。

  第四个创新点,这个图是我们的相机不是正方的,所以我们测量的时候有一个要求,就是“窄像对”和“宽像对”可以任意更换,很多专家人都觉得很不可思议,过去认为是不可能的,但是现在我们可以达到这个技术的,这个就是相机的基本差非常小,而且非常固定,它很容易进行改装。还有一个是GPS,每一个站点都提供了一个GPS坐标。

  第五个创新点,这个图是在数字航摄实践中使用Bayer彩色CCD,相比融合彩色、色彩更接近自然,最开始的时候总感觉颜色不太好看,很别扭,尤其是植被色彩,比如说麦子等等,怎么调也调不出我们习惯的颜色,后来我们用了Bayer彩色,所以精度能够达到我们测量的规范要求,同时它的色彩也非常的漂亮,不管是1比500的到1000,甚至我们现在可以达到1比10000真彩。现在全世界1比10000很少有人做真彩的,原因就是太高了,到2000米以上就很难拍了。但是我们数字这一块就没有什么问题,融合彩色对彩色的失真非常的厉害,虽然也是彩色,但是你只要一比较就可以感觉出来。

  第六个关键技术,这个图是四个单幅影像的拼接这一块的,是利用室外高精度实验场配合高经段的可靠相关精确求解平台参数,形成一个非常严密的四个影像相对的参数拼接。这个是四个影像中间是有一部分重叠的,这个是刚拍摄下来的影像,这个是拼接好了的影像。

  第七个关键技术,就是我们第一次把PPP引入航空摄影,实现了亚米级GPS定点暴光和无基站大比例尺GPS辅助空中三角测量。

  第八个创新是4个头或者5个头,也就是一个相机是由4个小相机组成的,或者是5个。我们这4个相机是可以随意组合的,所以我们可以任意更换,这个图就是四屏。这个是5头是我们最近做的,5头的目的主要是为了配合倾斜摄影,倾斜摄影是我们做的大量的虚拟城市,城市VRM这样的作品,其中从空中拍摄的效率要高很多,当然谁也代替不了谁,下面有下面的优势,天空有天空的优势。这个作为测量平面图来说没有什么优势,但是作为现在虚拟城市和虚拟地球这一块来说,它的用处非常大,十年前美国已经开始做这个东西了,我们国家今年三月份,天下图已经和他们签约了,欧洲也挺多的,我估计这几年这个东西会越来越多,所以大家可以关注一下倾斜摄影,尤其是做虚拟城市这一块的。

  我们相机已经生产了18套,但是最近好象有点供不应求,但是生产条件跟不上,所以也没有办法。它的间接效益最主要是提高了生产效率。还有是为用户节省大量的外业布控经费。它的社会效益也是非常显著的,过去一说航摄仪大部分都是进口的,一直到现在才结束了进口数字航摄仪一统天下的局面。这个是社会效益的第二个,是真彩我们过去是不做的,现在我们都开始做了。这些PPT都是一些例子。这个图是我们的用户情况,这个图是2007年的鉴定报告。我们这个相机在推中从2007年开始推广,现在不断的升级。这个图是实际应用的,过去这些基础测量我们都不敢涉及,现在已经可以进入了,这个是湖南邵阳的。这个图是拉萨的实验情况,我们做了100公分的GSD的情况。这个是西安华测的一个实验,这个是样图,这个是四公分的齐齐哈尔的图。这个是100公分的航空影像,这个是我们最近要做的工程,是用在无人机上面的一个小四拼,它只有十几公斤,但是幅面很大,所以它的效率也挺高的。这个是无人机拍的。这个是我们做的一个实验,这个是倾斜相机拍摄的。

  谢谢,有什么不足的地方请大家原谅。
 


参与评论

【登录后才能评论哦!点击

  • {{item.username}}

    {{item.content}}

    {{item.created_at}}
    {{item.support}}
    回复{{item.replynum}}
    {{child.username}} 回复 {{child.to_username}}:{{child.content}}

更多精选文章推荐

泰伯APP
感受不一样的阅读体验
立即打开