SELÇUK ÜNİVERSİTESİ
Harita Mühendisliği Bölümü
SAYISAL HAVA KAMERALARI
Prof. Dr. Ferruh YILDIZ
Konya -2011
1/59
Uçuş Donanımları
SAYISAL - ANALOG KAMERALARIN
KARŞILAŞTIRILMASI
• Analog kameralar ; 1936 yılından itibaren geçen
uygulama döneminde uluslar arası standartlara
kavuşmuş araçlardır.
• Özellikle 1960’lı yıllardan itibaren;
– Kamera resim boyutları 230mm*230mm olarak
standart hale gelmiş,
– Kamera odak uzaklıkları;
• 300 mm  Dar açılı kameralar ,
• 153 mm  Normal açılı kameralar ,
• 88 mm  Geniş açılı kameralar olarak sınıflandırılmıştır
Sayısal Kameralar
İki ana tip bulunmaktadır ;
• Frame-Based (Array Type) Kameralar (resim bazlı
kameralar)
– Fotogrametrik Anlayışa daha uygundur.
– Ancak çekilen görüntünün,bir sonraki görüntü alımına olanak
vermek üzere boşaltılması (down-load) gerekmektedir.
– Bu durum elektronik veri boşaltma hızının sınırlı olması nedeni ile
• tek bir resim alarak bunu boşaltma yerine
• çok sayıda küçük boyutlu frame’e eş zamanlı (senkron) pozlama
yaparak bunları daha kısa sürede boşaltmak,
• sonra birleştirerek tek bir sanal görüntü elde etmek ,
• böylece kısa zaman aralıklarında pozlamaya olanak tanımak
biçiminde uygulanmaktadır.
• Örnek ; Intergraph DMC/ Vexcel Ultracam D,X,Xp gibi
CCD üçlüsü
CCD
üçlüsü
Pankromatik Geri
NIR band
Mercek
Mavi band
Yansıma
Yeşil band
Pankromatik Nadir
Kırmızı band
Pankromatik İleri
5/59
Sayısal Hava Kameraları- frame-based kameralar
Kamera adı
Pixel
(Pan)
pixel
büyüklüğü.
Odak uzaklığı
(mm)
µm
Intergraph DMC
8000 x 14000
12
120
7500 x 11500
9420 x 14430
11310 x 17310
9
7.2
6
100
100.5
100.5
Applanix DSS
4092 x 4077
9
55/ 35
DIMAC
4080 x 5440
9
60/150
Vexcel UltraCamD
UltraCamx
UltraCamxp
DMC
UltraCamD
DSS
DIMAC
Sayısal Kameralar
LINE SCAN ( Push Brum ) Kameralar
• Resim alma yerine , araziyi satır satır tarama yönünde
geliştirilmiş bir yöntemdir.
Her hat (line) doğrudan sensör oryantasyonuna ihtiyaç duyar  (Inertial
measurement unit (IMU) + GPS)
Sayısal Kameralar
• Line Scan - Push Brum - kameralar ,
fotogrametrik anlayışa ( stereo 3-Boyutlu
görüntüleme ) uygun değildir.
• Ancak , stereo görüntüler daha sonra sanal
ortamda oluşturulmaktadır.
• Her iki tür kameranın da fayda ve mahzurları
mevcuttur.
• Prensipte ; Line Scan kameraların daha çok hızlı
orto-görüntülerin üretilmesinde , Resim esaslı
kameraların ise Vektör harita üretiminde
yararlanıldığını söylemek yanlış olmayacaktır.
Sayısal line scan Kameralar
pixel
pixel
Bykl,.
Uçuş
doğrultusunda
bakış açısı
Görüş Alanı
(Uçuşa dik
doğrultuda)
Leica
ADS40/80
2 x 12000
staggered
6.5µm
-16°, nadir, 26°
62°
Starlabo
StarImager
14400
5µm
-23°, nadir, 17°
62°
JAS 150
12000
line
Kamera
scan
6.5µm nadir, +/-12°, +/20.5°
29°
Leica ADS40/80
*f=62.5mm
*12000 pixellik 4 renk bandı
*S/B da üç (3) bakış açısı
*(GPS + IMU) zorunlu
*h=2km tarama genişliği=2.4km
*GSD=20cm
*max: 800 lines/sec
TDI Yok  Bu nedenle GSD çok
küçük olmamalıdır.
SAYISAL HAVA KAMERALARI
Sayısal görüntüler, temel olarak klasik hava
fotoğraflarının hassas fotoğraf tarayıcılar ile taranarak sayısal
forma dönüştürülmesi ile elde edilir. Bu durumda üreticiler
için elde edilecek olan sayısal görüntünün radyometrik ve
geometrik doğruluğu büyük önem kazanmaktadır. Ancak,
mevcut teknolojiler ve gelişmeler göz önüne alındığı zaman,
görüntülerin birçok ara işleme ihtiyaç duyulmadan doğrudan
sayısal olarak elde edilmesi en mantıklı sonuç olarak
görülmektedir.
Günümüzde fiyatları oldukça yüksek olmasına rağmen,
sağladığı yenilikler ve sunduğu geniş yelpazeli ürünler
nedeniyle sayısal kameraların bu dezavantajı, biraz olsun
hafiflemektedir.
10/59
Sayısal hava kameraları, yüksek performanslı film
kameraları pazarında yer edinebilmeleri ve kullanışlı
olabilmeleri için, aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır.
İyi bir lens ve odak plakası
Geniş görüş açısı
Etkili bir resim alımı için yüksek seviyede çözünürlük
Yüksek geometrik doğruluk
Yüksek radyometrik çözünürlük ve doğruluk
Renkli ve çok bantlı alım imkânı
Tekrarlanabilen alım özellikleri
11/59
Uzaktan Algılama alanında uzun süredir başarıyla
kullanılmakta olan sayısal kameraların, uçaklara monte
edilerek Fotogrametri alanında da kullanılmasının bu kadar
gecikmesinin başlıca nedeni üretim maliyetinin çok yüksek
olmasıdır.
Son günlerde, üretim maliyetlerinde büyük düşüşler
olmasına rağmen, şu anda piyasada bulunan sayısal
kameraların fiyatları, klasik kameralar ile karşılaştırıldığında
hala yüksektir.
Yüksek Fiyat
Gelişmenin Tamamlanmamış
Olması
Sınırlı Kullanım
12/59
Sayısal kameraların genel yapısı, klasik kameralar ile
benzerlik göstermektedir. Ancak, bu benzerlik genelde
fiziksel boyut ve şekil benzerliği ile sınırlı kalmakta, işlevsellik
ve kullanım olarak oldukça farklılıklar göstermektedir.
13/59
Sayısal kameraların sağladığı faydalardan bazılarını şu
şekilde sıralamak mümkündür.
Film kullanımı ve buna bağlı olarak foto-laboratuar ve
hassas fotoğraf tarama işlemleri ortadan kalkmıştır. Özellikle,
foto-laboratuar aşamasında film banyosu sırasında ve tarama
sonrasında ortaya çıkabilecek görüntü kalitesindeki azalma
önlenmiştir.
14/59
Çekim anında eş zamanlı olarak pankromatik, renkli ve
kızılötesi görüntülerin elde edilmesi ile geniş bir ürün
yelpazesine sahip olunmaktadır. Aynı bölgeye ait bu değişik
özellikli görüntüler, çok çeşitli kullanım alanlarını da
beraberinde getirmektedir.
Fotoğraf alımı sonrasında yapılan işlemlerin çoğunun
(Foto-laboratuar, tarama, fotogrametrik nirengi gibi) ortadan
kalkması ile birlikte, bu işlem aşamalarında harcanan zaman ve
maliyette kayda değer bir düşüş sağlanmıştır.
15/59
Radyometrik çözürlüğünün hava filmlerindeki gibi 8 bit
yerine 8-12 bit olarak elde edilmesi, görüntünün kalitesini
oldukça yükseltmiştir. Ayrıca, radyometrik çözünürlüğünün
yüksek olması, hava şartlarından daha az etkilenmesi anlamına
geldiği için uçuşa uygun daha fazla zaman bulunmasına imkân
sağlamaktadır.
Sayısal görüntünün, filmlerdeki gibi grenli yapıda
olmaması nedeniyle görüntü kalitesi oldukça yüksektir. Bu
kalite; daha iyi stereo görüntü elde edilmesine, buna bağlı olarak
daha iyi detay yorumlamaya ve otomatik işlemlerde ( nirengi,
nokta seçim, sınıflandırma, değişikliklerin belirlenmesi vb) daha
iyi sonuç elde edilmesine olanak sağlamaktadır.
16/59
Sayısal kameraların geometrik doğrulukları filmlerden
elde edilen sayısal görüntülere göre oldukça yüksektir.
Sayısal kameralar ile görüntülerin klasik filmlere
oranlara daha kolay elde edilmesi ve görüntü yöneltme
parametrelerin doğrudan elde edilmesine yardımcı olan Ataletsel
ölçüm ünitesi (Inertial Measurement Unit - IMU) sisteminin
kullanılması ile tekrarlamalı işlemlerde (Revizyon, takip, kontrol
vb) büyük kolaylıklar sağlanmaktadır.
17/59
Kaliteli görüntülerin elde edilmesi ile birlikte otomatik
işlemlerin sonuç kalitesinin artması ve bu sayede bu görüntüleri
kullanarak elde edilen ürünlerin ( Ortofoto, SYM, vektör vb.)
de kaliteli olmasını sağlamaktadır.
Klasik filmlerin arşivlenmesi, arşivlenen filmlerin
gerektiğinde tekrar kullanılabilir hale gelmesi gibi zaman ve
maliyet gerektiren işlemler ortadan kalkar. Ayrıca, uygun
yazılımlar kullanılarak sayısal olarak elde edilen görüntülerin
arşivlenmesi ve tekrar kullanılabilmesi klasik filmlere nazaran
oldukça kolay işlemler olacaktır.
18/59
Sayısal
kameralar
genel
olarak
çerçeve
görüntüleme sistemlerini veya tarayıcı sistemlerini
kullanmaktadır.
Bu tür kameralar genellikle CCD (ChargeCoupled Devices) kameralardır.
Bu kameralar ile görüntü verileri genellikle yüksek
kapasiteli disklere sayısal olarak kayıt edilir.
19/59
Çerçeve Görüntüleme
Sistemleri
Perspektif Geometri
Geleneksel Ölçme Teknikleri
Avantajı
Tüm Pikseller Aynı Anda
Görüntüleme Yapar
Platform Hareketleri
Görüntü Geometrisi
Açısından Fotoğrafik Çerçeve
Kameralar İle Aynı
Oldukça Yüksek
Geometrik Doğruluk
20/59
Tarayıcı Sistemler
Uçuş Yönüne Dik Bir Hat
Boyunca Arazinin Bir
Ucundan Diğer Ucuna Belli
Bir Açı Altında Tarama İşlemi
Ya Mekanik Olarak Dönen Ya
Da Sarkaç Gibi Salınan Ayna
Yardımı İle Tarama İşlemi
21/59
Her iki sistemden elde edilen görüntünün radyometrik
kalitesi oldukça yüksektir. Sol tarafta yer alan film 15 cm yer
çözünürlüğüne sahiptir ve 12 mikron çözünürlüğünde ile
taranmıştır. Sayısal kamera ile alınan görüntü ise 16 cm
çözünürlüğüne sahiptir. Her iki görüntüde bir demiryoluna ait
aynı yerler 2 kat büyütülmüştür. İkisi arasındaki farklılık açıkça
görülmektedir. Sayısal kameradan alınan görüntüden demiryolu
raylarının detayları ayrıntılı olarak tanımlanabilmektedir.
22/59
Geometrik doğruluk açısından, çerçeve görüntüleme
sistemi ile çalışan görüntü algılayıcıların özellikle X-Y
doğrultularındaki kararlı yapıları nedeniyle bir üstünlüğü söz
konusudur. Tarayıcı sistemlerde aşağıdaki örnekte olduğu gibi
ham görüntü belirli bir işlemden sonra kullanılabilir hale
gelmektedir. Bu işlem sırasında kaliteli bir görüntü elde
edebilmek için özellikle algılayıcıların kalibrasyonu özem
kazanmaktadır.
23/59
Sayısal kameralardan elde edilen görüntülerin
formatları klasik filmlere göre biraz küçüktür.
Görüntü formatının küçük olması bir dezavantaj gibi
görünse de kolay elde edilebilir olması ve doğrudan
kullanıma hazır olması bu dezavantajı ortadan
kaldırmaktadır.
24/59
Modern hava algılayıcı
yönetim sistemlerinin en
büyük avantajlarından
birisi tüm gerekli
cihazları üzerinde
barındırarak uçak
üzerinde kullanılacak
ekstra cihazların
azaltılmasıdır.
DMC hava kamerasının ASMS yazılımı, kamera kontrol
arayüzü, cayro ile sabitlenmiş kamera kaidesi için kontrol
arayüzü, video görüntü yakalama kartı, bir adet L1/L2 24
kanallı GPS alıcısı ve POS 510 elektronik kontrol ünitesi için
arayüz (direk coğrafik yöneltme için IMU) içermektedir.
25/59
ÇEŞİTLİ DİJİTAL HAVA KAMERALARININ İNCELENMESİ
Z/I Imaging's Digital Mapping Camera (DMC)
Bütün dijital hava kameralarının ortak bir özelliği olarak, dijital
hava kameralarının kullanılması ile klasik hava kameraları ile fotoğraf alımı
esnasında ve sonrasında yapılması gereken birçok işlem adımları elimine
edilebilir. Film, film banyo işlemleri, taranması, fotogrametrik nirengi
çalışmaları film bazlı klasik uçuş görevlerinin temel giderlerini
oluşturmaktadır. Dijital hava kameralarının kullanılması ile filmin kendisi,
zahmetli ve zaman alıcı banyo işlemleri, film tarama işlemleri elimine edilir
ve maliyet ve zaman tasarrufu sağlanmış olur.
26/59
Sistem Özellikleri
Konfigürasyon
14k * 8k yüksek çözünürlük Pankromatik ve multispektral
Piksel Boyutu
12 m
Görüş Alanı
Pankromatik Çözünürlük
69,3o uçuşa dik istikamet
42o uçuş istikameti
7680 * 13824 piksel (sonuç görüntüde)
Ham Pan Kamera Çözünürlüğü
7k * 4k (herbiri)
Lens Sistemi
4: * f = 120 mm / 1:4.0
Multispektral Kanal Sayıları
4: RGB ve Yakın Kızılötesi (NIR)
Ham Ms Kamera Çözünürlüğü
3k * 2k piksel
Birleşik Görüntü Çözünürlüğü
7680 * 13824 piksel (sonuç görüntüde)
Lens Sistemi
4: * f = 25 mm / 1:4.0
Pozlama ve F-Stop
1/50 -1/3000 saniye f/4 -f/22 (sürekli değişken)
Dahili Veri Depolama Kapasitesi
(Uçuş Esnasında)
Maksimum Görüntüleme Sıklığı
840 GB (> 2000 görüntü)
Radyometrik Çözünürlük
12 bit (bütün kameralarda)
Kamera Ağırlığı
< 80 kg.
Toplam Ağırlık
115 kg.
2 sn / görüntü
27/59
DMC kamerasındaki sekiz ayrı kamera modulü bağımsız
ünitelerdir ve merkezi izdüşüm ile kayıt yaparlar. Bütünleşik sonuç
görüntü, sekiz ayrı kamera için ayrı mercek sistemleri kullanılmaya
başlanmasından itibaren, tek ve büyük çaplı mercek sistemlerine nazaran
daha hassas optik performans değerlerine ulaşmıştır. Yüksek çözünürlüklü
pankromatik kanal, maksimum odak uzaklığı ve f/4 açıklığında, dört adet
7k*4k lık geniş çerçeve çipi ile yüksek performanslı mercek sistemiyle 120
lp/mm.lik bir optik çözünürlük sağlar.
28/59
Sonuç görüntü, aynı anda kayıt yapan, bu dört adet bağımsız
kameradan elde edilen görüntülerin birleştirilmesi ile elde edilir. Kamera
dizaynı, homojen, kesintisiz ve 7680 piksel uçuş doğrultusunda, 13824 piksel
uçuş doğrultusuna dik istikamette yer çözünürlüğüne sahip yekpare
görüntünün elde edilmesini sağlar.
29/59
Renkli (true veya false) görüntülerin eşzamanlı alımı için dört
multispektral kanal, kamera elektronik ünitesi içerisinde birleştirilmiştir.
Yüksek kalitede renk ayrımına ulaşabilmek için her ayrı renk kanalı, 25
mm. odak uzaklığı, f/4 maksimum açıklığı olan yüksek performanslı lens
sistemine, her renk için bir adet 3k * 2k CCD çipine ve yüksek performanslı
kamera filtresine sahiptir.
Kameralar özel olarak tasarlanmış, sağlam, sert ve stabil bir optik
taşıyıcı sistem içerisine yerleştirilmiştir. Bu sistem her bir kamera ekseninin
birbirlerine göre hassas kalibrasyonunu ve stabil olarak kalmasını
sağlamaktadır.
Bu entegre tasarım tekniği, CCD için çok iyi bir S/N oranı
sağlamakta ve sistem içerisinde oluşabilecek olan elektromanyetik
karışmayı (paraziti) en aza indirmektedir.
30/59
4 ayrı bindirmeli görüntü
Görüntü Mozaikleme
Kamera kalibrasyon parametreleri
uygulanır.
Platform kalibrasyonu uygulanır.
Bağlama noktası kontrolü yapılır.
Robust dengelemesi yapılır.
Sanal perspektif projeksiyon
Renkli kompozit oluşturma
31/59
DMC kameralarında, distorsiyonsuz bir görüntü elde etmek için,
aynı anda, bütün görüntü noktalarını aynı optik yolu kullanarak pozlamayı
sağlayacak şekilde, kamera mercek merkezlerine elektromekanik bir
obtüratör yerleştirilmiştir. Ayrıca, büyük ölçekli harita yapım işlerine de
imkan sağlayacak şekilde görüntü sürüklenmesini önleyecek elektronik bir
sistem vardır. Bu sistem aynı zamanda uzun pozlama zamanı sağlar ve
görüntü sürüklenmesinden kaynaklanan bulanık görüntü oluşumunu
elimine eder.
32/59
DMC 2001 kamerası için uçuş öncesi, uçuş esnasında ve sonrasında
yapılacak işlem adımları aşağıda açıklandığı gibidir.
İş le m Y e ri
İş le m A d ım la rı
D e ta yla r
O F İS
P re -P ro c e s s in g
G ö re v P la n la m a s ı
U Ç AK
R e s im A lım ı
N a vig a s yo n ve U ç u ş İd a re s i S is te m i
K a m e ra K o n tro l P ro g ra m la rı
U ç u ş E s n a s ı K a lite K o n tro lü
V e ri D e p o la m a
H A N G A R / O F İS
P o s t-P ro c e s s in g
D e p o la n m ış V e rin in T a ş ın m a s ı, R A ID
K o n tro l S e ç e n e ğ i (G ö za tm a /U ç u ş R a p o ru )
P o s t-P ro c e s s in g :

R a d yo m e trik D ü ze ltm e

G e o m e trik D ü ze ltm e

M o za ik le m e

R e n k li G ö rü n tü
 R e n k li K o m p o zit
V e ri A rş ivle m e ve D a ğ ıtım
O F İS
V e ri K a za n c ı
V e ri D e ğ e rle n d irm e s i
33/59
Uçağın inişi sonrasında, kaydedilen veri post-proses sistemine
aktarılır. Post-prosesin amacı, dağıtımı yapılacak veya mevcut
herhangi bir Dijital Fotogrametrik Çalışma İstasyonunda (DFWS)
kullanılacak olan orjinal görüntülerin hazırlanmasıdır. Bu işlem
sırasında, alımı yapılan görüntüler normaleştirilir, doğrulanır,
düzeltilir (retify), renkler kodlanır, formatlanır ve post-proses için
uygun hale getirilir. Bu işlem adımlarından sonra görüntüler diğer
DFWS'lere transfer edilebilir. Bu işlem adımlarında elde edilen ara
ürünler aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.
Ü rü n
S ev iyesi
S E V İY E 1
İsim
N o rm alleştirilm is O rijin al H atalı P ik sellerd en A rın d ırılm ış
G ö rü n tü
R ad yo m etrik D ü zeltilm iş G ö rü n tü ler
S E V İY E 1 a S an al G ö rü n tü
R en k li G ö rü n tü v eya
S E V İY E 1 b
R en k li B irleşik G ö rü n tü
S E V İY E 2
T a n ım la
K o o rd in atlı G ö rü n tü
B ağım sız gö rü n tü ler d isto rsiyo n d an arın d ırılarak
m erk ezsel izd ü şü m e sah ip san al gö rü n tü ye
d ö n ü ştü rü lü r. (M o zaik lem e)
R en k li G ö rü n tü = R + G + B
R en k li B irleşik G ö rü n tü = P an k ro m atik + R en k li
G ö rü n tü
S ev iye 1 a v e S ev iye 1 b d en G P S / IN S
Ö lçü leri Y ard ım ıyla O lu ştu ru lan V eri
34/59
Tablodan da görülebileceği üzere, kısa bir süre içerisinde, yukarıda
sıralanan çalışmaların hemen hemen tamamı Dijital Hava Kameraları ile
gerçekleştirilebilir seviyeye gelmiştir.
Dijital Hava Kameralarının
sıralanabilecek avantajları şunlardır.
M A L İY E T K A Z A N C I




F ilm Y ok
F otolab Y ok
D aha İyi O tom asyon
İlave U çuş G ünleri
D A H A Y Ü K S E K K A L İT E





R adyom etrik Ç özünürlük
R adyom etrik D oğruluk
Ç oğaltılabilir R enk
U zaysal D oğruluk
U çuş E snasın da G örüntü K ontrolü
ana
başlıklar
altında
kısaca
ZAM AN K AZANCI
 Y üksek H ızlı O tom atik İş A kışı
 F otolab Y ok
 T aram a Y ok
YENİ UYGULAM ALAR
 Y eni M ultispektral B ilgi T ürü
 K ısa Z am an İçerisinde Ç abuk ve
S eri S onuçlar
 M ultim edya
35/59
Leica ADS40 Uçağa Takılı Dijital Algılayıcı
1999 ve 2000 yıllarında, LH sistem, Alman Uzay Merkezi (DLR) ile
işbirliği ile sayısal stereo hava algılayıcısı olan ADS40’ı geliştirmiştir.
Yüksek çözünürlüklü fotogrametrik harita yapımı ve tematik veri
yorumuna uygun görüntü sağlar. Bu stereo sistem 3-satır prensibine
dayalıdır. İlave CCD-satırların aynı odak plakasında birleştirilmesi ile
birlikte aynı anda renkli ve çok bantlı görüntü sağlayabilmektedir.
36/59
Sayısal bir hava kamera sistemi aşağıdaki özelliklere sahip
olmalıdır.
•Bir lens ve odak plakası,
•Geniş görüş açısı ve etkili bir resim alımı için yüksek seviyede piksele sahip
(20 k piksel) tarama genişliği,
•Stereo görüntüleme için yüksek çözünürlük ve geometrik doğruluk,
•Renkli ve çok bantlı alım kabiliyeti,
•Yüksek radyometrik çözünürlük ve doğruluk,
•Tekrarlanabilen algılayıcı özellikleri
37/59
Stereo ve yüksek çözünürlüğü sağlamak için ADS40 üçsatır prensibine dayalıdır. Boyuna stereo kabiliyet üç sıralı
CCD-satırın farklı görüş açılarında (ileri, geri, nadir) kullanımı
ile sağlanır. Satır tarayıcıların baz yükseklik oranlarının
değişmemesinden dolayı, üç satır arasındaki stereo açılar
esneklik sağlamak maksadıyla fazla değerler alır.
ADS40, dokuz adet paralel olarak yerleştirilmiş
algılayıcı satır kullanmaktadır; Bunlar, üç pankromatik satır
(ileri, nadir, geri) ve altı spektral (kırmızı, yeşil, mavi, 2 adet
kızıl ötesi ve 1 adet opsiyonel yakın kızıl ötesi) satırdır. Her biri
12000 piksel donanımlı 3 renkli satır özel bir trichroitic ışın
dağıtıcısı düzenlemesi kullanılarak uçuş sırasında optik olarak
üst üste bindirilir. Yakın kızılötesi kanallar, pankromatik nadir
CCD satırlarına göre biraz daha ötelenmiştir.
38/59
Tabloda en önemli algılayıcı parametreleri gösterilmiştir.
O dak U zaklığı
62.5 m m .
P iksel B oyutu
6.5 m .
P ankrom atik S atır
2 * 12000 piksel
R enkli S atırlar
12000 P iksel
G örüş A çısı (U çuş D oğrultusunda)
64
S tereo A çılar
14, 28, 42
D inam ik A çıklık
14 bit
R adyom etrik Ç özünürlük
8 bit
Y er Ö rneklem e M esafesi
(3000 m . U çuş Y üksekliğinde)
T aram a G enişliği
(3000 m . U çuş Y üksekliğinde)
16 cm .
3.75 km .
S atır O kum a Frekansı
1 - 830 H z.
U çuş D epolam a K apasitesi
0.5 - 1 T byte
39/59
ADS40 sisteminin de, Z/I Imaging'in DMC Kamerası gibi sadece
algılayıcının kendisi olarak düşünülmemeli, sistemin ilave olarak IMU,
platform, uçuş kontrol ve yönetim sistemleri, kamera bilgisayarı gibi ek
modüller ihtiva ettiği dikkate alınmalıdır
40/59
Sadece tek bir CCD satırı elde edilmek istenilen görüntüdeki
çözünürlük ihtiyaçlarını karşılayamamaktadır. CCD Satırları ile kayıt
yapan kameralarda temel mantık olarak bütün algılayıcılar tak bir optik
mercek sisteminin arkasına monte edilmelidir veya daha pahalı bir çözüm
olarak birden fazla kamera kullanılmalıdır. Bu sebeple değişik yöntemler
denenmiştir. Bu yöntemler ;
- Çapraz (butted) satırlar
- Uçuş doğrultusundaki bindirme ve Kaydırma
- Ötelenmiş sıralı satırlar
Birinci ve ikinci çözümler iki satır arasında boşluğa ya da ek bir
stereo açıya neden olur. Bu durumda ötelenmiş sıralı satırların çözüm için
uygun olduğu net bir şekilde ortadadır. Bu dedektörler, uçuş istikametine
dik istikamette yarım piksel boyu kaydırılmış ve birbirlerine çok yakın
olacak şekilde yerleştirilmiş iki sıra 12k CCD satırı ihtiva etmektedir
41/59
Odak plakasında 4 adet CCD yuvası bulunmaktadır. Bunlardan iki
tekli, iki tanesi de üçlü satır konfigürasyonu içermektedir.
42/59
Vexcel Geniş Formatlı Dijital Hava Kamerası
Bütünleşik uçağa takılı bir sistem olarak algılayıcı ünitesi,
depolama ve hesaplama ünitesinden oluşur. Çoklu kamera sistemine
sahiptir ve çerçeve görüntüleme sistemine göre çalışır.
43/59
Algılayıcı Ünitesi
Depolama ve Hesaplama Ünitesi
44/59
Optik Bileşenler
Depolama/Hesaplama Ünitesi
CCD Yardımcı Bileşeni
Bağımsız CPU/Depolama
Sistem Bileşenleri
45/59
Uçuş esnasında görüntü alınır, ilk işleme tabi tutulur ve dağıtım için
hazır hale getirilebilir. Uçakta bulunan depolama ve hesaplama ünitesi
çoklu işlemcili gelişmiş bir bilgisayar sistemine sahiptir. Hesaplama
işlemleri, uçakta, park alanında veya ofiste tamamlanabilir. Depolama ve
hesaplama ünitesi 35 kg dır ve portatiftir
Görüntü alımı
Görüntü işlenmesi
Park alanında
Geçici bir ofiste
Ana bir ofiste
46/59
Ana Koni
4 Renkli Koni
Kamera geometrisi
47/59
Pankromatik ana koninin görüntüleme prensibi ve görüntü
birleştirme yöntem ve geometrisi aşağıdaki şekillerde sırası ile
gösterilmiştir.
1
Tüm
Resim
4 Adet Alan Dizi CCD li Ana Koni
48/59
2
2 Adet Alan Dizi CCD li 1 nci Yardımcı Koni
49/59
3
2 Adet Alan Dizi CCD li 2nci Yardımcı Koni
50/59
4
1 Adet Alan Dizi CCD li 3ncü Yardımcı Koni
51/59
Bağlama Noktaları ve Bindirmeli Alanlar
52/59
Görüntü geometrisi 4 alan dizi CCD li ana koni
vasıtasıyla sağlanmaktadır.
53/59
Sintopik Görüntüleme
Senkronize
Sintopik
54/59
Senkronizeye
karşı
Sintopik Görüntüleme:
4 kamera konisinin de
aynı
konumdan
görüntüleme yapması
(Sintopik Pozlama)
55/59
UltraCam sayısal hava kamerası, aynı efektif kamera
konumundan, tüm yardımcı resim karelerini ayrı ayrı pozlar ve
sonuç olarak tek merkezi izdüşüme sahip, diferansiyel paralaksı
giderilmiş bütünleşik fotoğrafı oluşturur.
56/59
5, 6, 7, 8 numaralı kamera konilerinin her birinde 1 CCD
algılayıcı eleman bulunur
Tüm
Görüntü
Pan Görüntü ile
birleştirilmiş
RGB/IR bantları
Multispektral veri kaydetme amaçlı her birinde 1 adet
alan dizi CCD bulunan 4 adet kamera konisi
57/59
Görüntüler sonuç ürün haline gelene kadar aşağıdaki seviyelerden geçerler.
SEVİYE 00
CCD lerden okunan ham görüntü birimleri
SEVİYE 0
Doğrulanmış görüntü birimleri
SEVİYE 1
Radyometrik olarak düzeltilmiş ve geometrik düzeltme için yeniden
düzenlenmiş görüntü birimleri
SEVİYE 2
Geometrik ve radyometrik olarak düzeltilmiş görüntüler (renk
katmanları ayrı durumdadır)
SEVİYE 3
Sonuç renkli görüntü
58/59
Teknik Özellikler
Ü r ü n G ö r ü n tü Ö ze llik le r i
G ö rü n tü b o y u tla rı
G ö rü n tü İç e riğ i (H a v a fo to ğ ra fıy la k a rş ıla ş tırılm a s ı)
G ö rü n tü v e ri fo rm a tla rı
2 3 c m x 1 5 c m b o y u tla rın d a k i film b a zlı
h a v a fo to ğ ra fın a b e n ze rd ir.
15
µm
p ik s e l
b o y u tu
ile
ta ra n m ış
film in d e n d a h a iy id ir.
T IF F , J P E G , T ile d T IF F
D ijita l K a m e r a la r ın T e k n ik V e r ile r i
P a n k ro m a tik g ö rü n tü b o y u tu
P a n k ro m a tik fizik s e l p ik s e l b o y u tu
O d a k d ü zle m in in fizik s e l b o y u tu
P a n k ro m a tik le n s le rin o d a k u za k lığ ı
L e n s A ç ık lığ ı
D ü ş e y G ö rü ş A ç ıs ı, (c ro s s tra c k a lo n g tra c k )
R e n k (m u lti-s p e k tra l y e te n e ğ i)
R e n k li g ö rü n tü b o y u tu
R e n k li fizik s e l p ik s e l b o y u tu
R e n k li le n s s is te m le rin in o d a k u za k lığ ı
R e n k li le n s a ra lığ ı
D ü ş e y d e n re n k li g ö rü ş a la n ı, (c ro s s tra c k a lo n g tra c k )
R e s im ç e k iş h ızı
G ö rü n tü s ü rü k le n m e s i ö n le y ic i s is te m (F M C )
M a k s im u m F M C -y e te n e ğ i
5 0 0 m u ç u ş y ü k s e k liğ in e g ö r e y e rd e k i e n k ü ç ü k p ik s e l
( 300 m )
S a n iy e d e k i Ç e rç e v e h ızı (m in im u m g ö rü n tü in te rv a li)
A n a lo g -s a y ıs a l d ö n ü ş ü m ü
R e n k k a n a lla rı iç in ra d y o m e trik ç ö zü n ü rlü k
K a m e ra ü n ite s in in fizik s e l d o ğ ru ltu la rı
A ğ ırlık
T a m p e rfo rm a n s ta g ü ç tü k e tim i
1 1 ,5 0 0 x 7 ,5 0 0 p ik s e l
9 µm
1 0 3 .5 m m x 6 7 .5 m m
1 0 0 m m (7 5 m m , 1 2 5 m m )
f = 1 /5 .6
5 5 º (3 7 º)
4 k a n a l -- R G B & N IR
4 ,0 0 8 x 2 ,6 7 2 p ik s e l
9 µm
28 m m
f = 1 /4 .0
6 5 º (4 6 º)
1 /5 0 0 to 1 /6 0
T D I k o n tro llü
5 0 p ik s e l
5 c m (3 c m )
1 .3 ç e rç e v e (0 .7 5 s a n iy e d e )
1 4 b it
> 1 2 b it
45 cm x 45 cm x 60 cm
< 30 kg
150 W
59/59
K o n tr o l Ü n ite si, V e r i D e p o la m a v e İşle m Ü n ite si
U ç u ş S ü re sin c e d e p o la m a k a p a site si
U ç u ş S ü re sin c e sık ışm a m ış g ö rü n tü le ri d e p o la m a
k a p a site si (re sim sa y ısı)
D e p o la m a v e h e sa p la m a k o n fig ü ra sy o n u
F a zla lık
O fis o rta m ın a v e ri tra n sfe ri
F izik se l e b a tla r
A ğ ırlık
T a m p e rfo rm a n sta g ü ç tü k e tim i
> 1 TB
> 1850
Ç o k lu
C P U 'la rla
ve
d isk le rle
p a ra le l
d ü ze n le n m iş
Ç ift d isk ile y e d e k le n m iş g ö rü n tü le r
S ö k ü le b ilir,
ta şın a b ilir,
o fis
işle m c isi
o la ra k d a k u lla n ıla b ilir
40 cm x 55 cm x 65 cm
< 35 kg
700 W
G ü ç K a y n a ğ ı ( O p siy o n e l)
B a ta ry a
Ç a lışm a sü re si , b e k le m e za m a n ı, (M a k sim u m a lım
o ra n ın d a ç a lışm a )
F izik se l b o y u tla rı
A ğ ırlık
24 V / 70 A h
1 0 sa a t (1 .5 sa a t)
45 cm x 30 cm x 50 cm
2 x 35 kg
O p e r a tio n a l S p e c if ic a tio n
7 0 % ile ri b in d irm e li m a k sim u m a lım p e riy o d u , 2 0 c m
y e r ç ö zü n ü rlü ğ ü n d e (G S D ) (film ö lç e ğ i 1 :1 0 ,0 0 0 )
A lım ı y a p ıla n h a m g ö rü n tü k o lo n la rın ın p o st -p ro se si
U ç a k ta n o fise v e ri tra n sfe ri
P o st-p ro se s siste m i
K a m e ra n ın M o n ta jı
U ç u ş p la n la m a sı
D ış y ö n e ltm e d e ste ğ i
Im a g e g e o m e tric a c c u ra c y
~ 6 sa a t
S C U ile b ir g e c e d e
M o b il b ilg isa y a rla v e y a 3 5 k g 'lık S C U
ü n ite sin in ta şın m a sı ile
S C U ile v e y a o fis P C si ile
M e v c u t film k a m e ra la rı ile a y n ı
IG I,
CCNS
ve
b e n ze r
siste m le rle
u y u m lu d u r.
IG I,
A e ro -C o n tro l,
A p p la n ix ' P o s
ve
b e n ze r siste m le rle u y u m lu d u r.
< ± 2 µm
60/59
Yer Örnekleme Aralığı - Ground Sampling Distance
(GSD)
(GSD = yeryüzünde Komşu Piksel merkezleri arasındaki uzaklık
Fazla-örnekleme
eksik-örnekleme
Pixel büyüklüğü GSD
ile eşanlamlı değildir
Ancak UYGULAYICILAR için GSD pixel büyüklüğüne
benzer
Download

PowerPoint Sunusu - Selçuk Üniversitesi