Что такое сканерная съемка

Сканерная съемка.

Сканер излучает лазерный луч, который, отразившись от поверхности объекта, возвращается к прибору. По времени прохождения сигнала, как и в светодальномере, определяется расстояние до точки отражения.

Шаговый двигатель прибора системой зеркал изменяет направление лазерного луча. По углам поворота зеркал и измеренному расстоянию вычисляются трехмерные координаты точки.

Интерфейсным кабелем сканер соединен с компьютером, который по установленной программе управляет работой сканера и обрабатывает результаты измерений.

При выполнении съемки поверхность объекта покрывается «облаком точек», то есть множеством точек, плотность которых может задаваться в пределах от долей миллиметра до нескольких сантиметров. В результате обработки измерений получают трехмерную модель объекта. Эту модель можно рассматривать на экране компьютера под разными углами зрения и в разных проекциях, а также выполнять на ней обмер интересующих частей объекта съемки.

Ограниченное поле зрения сканера и форма объекта съемки обычно не позволяют выполнить съемку всего объекта с одной установки сканера. Поэтому сканирование выполняют из нескольких позиций сканера, покрывая объект «облаком точек» по частям. При этом части облака должны иметь перекрытия, то есть общие точки, что дает возможность «сшивать» эти части в одно целое. Такими общими точками служат характерные, особенно четкие точки объекта или специальные мишени, устанавливаемые перед съемкой на объекте. При необходимости центры мишеней геодезическими измерениями привязывают к существующей геодезической сети. Такой привязкой обеспечивается представление всей модели в единой с геодезической сетью системе координат.

Рис. 13.5 Лазерный сканер Leica HDS2500

Сканеры существуют разной точности (рис. 13.5). Выбор сканера зависит от характера решаемой задачи. Так, точные сканеры при расстоянии от прибора до объекта 50 м обеспечивают определение положения точек с погрешностями, не превышающими 3–6 мм. Сканеры с дальностью съемки 400 м и более характеризуются точностью в несколько сантиметров.

Метод лазерного сканирования применяется для оперативного составления плана участка местности, а также для съемки искусственного сооружения или фасада здания и получения их точных чертежей.

Источник

Наземные стереофотограмметрическая и сканерная съемки.

(фототеодолитная) съемка

Наземная стереофотограмметрическая съемка – это составление плана путем обработки снимков местности, полученных фотографированием ее камерами, установленными на земной поверхности. Такую съемку особенно часто применяют при съемке горной местности.

Фотографирование местности выполняют фототеодолитами, а в настоящее время чаще цифровыми фотокамерами.

Фототеодолит – прибор, представляющий собой фотокамеру с ориентирующим устройством, служащим для ориентирования фотокамеры в нужном направлении. На рис. 13.1 показан фототеодолит Р30 фирмы Вильд (ФРГ), в верхней части которого укреплен теодолит, который используется как для ориентирования фотокамеры, так и для выполнения необходимых угловых измерений.

Участок местности фотографируют из двух точек S₁ и S₂ (рис. 13.2). Расстояние между ними называется базисом фотографирования.

Рис. 13.1 Фототеодолит P30

Рис. 13.2 Схема фотографирования местности

Рис. 13.3 Фотоснимок (левый)

Нормальным случаем съёмки считают такой, когда при фотографировании главный луч фотокамеры S₁O₁ (рис. 13.4) устанавливают в горизонтальное положение и в обеих точках (S₁ и S₂) направляют перпендикулярно базису. Но часто съемку выполняют с отклонением главных лучей от нормали к базису на одинаковые или даже разные углы.

По результатам измерений вычисляют пространственные координаты точек местности, выраженные в фотограмметрической системе координат S₁XYZ (см. рис. 13.4).

Рис. 13.4 Связь координат x, z на снимках

с фотограмметрическими координатами X, Y, Z:

а – проекция на горизонтальную плоскость S₁XY;

б – проекция на вертикальную плоскость S₁YZ

Началом фотограмметрических координат служит центр проекции левого снимка S₁. Оси X и Y лежат в горизонтальной плоскости. За ось Y принято направление главного луча фотокамеры O₁S₁, а ось X перпендикулярна к нему и при нормальном случае съемки лежит в одной отвесной плоскости с базисом. Ось Z направлена вверх по отвесной линии. Точки О₁ и О₂ – главные точки левого и правого снимков. Точка местности М изобразится на левом снимке в точке m₁, а на правом – в точке m₂. Для вычисления фотограмметрических координат точки M используют следующие очевидные соотношения:

, (13.1)

где X, Y, Z – фотограмметрические координаты точки M;

f – фокусное расстояние камеры;

B – горизонтальное проложение базиса, который измеряют с относительной погрешностью, не превышающей 1:2000.

Из соотношений (13.1) вытекают формулы для вычисления фотограмметрических координат:

.

При съемке значительных участков местности фотографирование разных ее частей приходится выполнять с разных базисов, получая координаты точек местности в разных фотограмметрических системах.

От фотограмметрических координат X, Y, Z переходят к геодезическим прямоугольным координатам, например, координатам Гаусса–Крюгера x, y и нормальным высотам H. При нормальном случае съемки этот переход выполняют, используя формулы:

,

,

,

где , , , – геодезические прямоугольные координаты пикета M и центра проектирования S₁;

и – высоты тех же точек;

Координаты и высоту центра проектирования, а также дирекционный угол направления O₁S₁ определяют привязкой к опорной геодезической сети.

Вычислив координаты и высоты достаточного числа пикетов, располагаемых в характерных точках контуров и рельефа, и нанеся их на план, вычерчивают очертания контуров и горизонтали. Вычисления и графические построения автоматизированы и выполняются по стандартным программам на цифровой фотограмметрической станции ЦФС, включающей компьютер, дисплей, устройства ввода и вывода информации, в том числе графопостроитель. Снимки местности вводятся в ЦФС в цифровом виде. Для этого, если изображение местности получено на фотопластинке или фотобумаге, его сканируют и преобразуют в цифровую форму. При фотографировании цифровыми камерами сразу получают цифровые снимки. В результате последующей обработки снимков формируется цифровая модель местности и при необходимости на графопостроителе вычерчивается план местности.

Отметим, что наземная стереофотограмметрическая съемка применяется не только для составления планов местности. Фотографируя фасады зданий, архитектурные и исторические памятники, создают чертежи, подробно отражающие детали их формы, позволяющие выполнять точные их обмеры и создавать документы, используемые в последующем, например, при реставрационных работах.

Источник

Что такое сканерная съемка

Важнейшей характеристикой сканера являются угол сканирования (обзора) и мгновенный угол зрения, от величины которого зависят ширина снимаемой полосы и разрешение. В зависимости от величины этих углов сканеры делят на точные и обзорные. У точных сканеров угол сканирования уменьшают до ±5°, а у обзорных увеличивают до ±50°. Величина разрешения при этом обратно пропорциональна ширине снимаемой полосы.

С помощью ЛБО радиолокационная съемка осуществляется в радиодиапазоне электромагнитного спектра. Сущность съемки заключается в посылке радиосигнала, отражающегося по нормали от изучаемого объекта и фиксируемого на приемнике, установленном на борту носителя. Радиосигнал вырабатывается специальным генератором. Время возвращения его в приемник зависит от расстояния до изучаемого объекта. Этот принцип работы радиолокатора, фиксирующего различное время прохождения зондирующего импульса до объекта и обратно, используется для получения РЛ-снимков. Изображение формируется бегущим по строке световым пятном. Чем дальше объект, тем больше времени надо на прохождение отражаемого сигнала до его фиксации электронно-лучевой трубкой, совмещенной со специальной кинокамерой.

Инфракрасная (ИК), или тепловая, съемка основана на выявлении тепловых аномалий путем фиксации теплового излучения объектов Земли, обусловленного эндогенным теплом или солнечным излучением. 0на. широко применяется в геологии. Температурные неоднородности поверхности Земли возникают в результате неодинакового нагрева различных ее участков. Инфракрасный диапазон спектра электромагнитных колебаний условно делится на три части (в мкм):

Источник

Сканерная съемка

Лазерный сканер – прибор, предназначенный для автоматического определения пространственных координат множества точек, расположенных на поверхности объекта съемки.

Сканер излучает лазерный луч, который, отразившись от поверхности объекта, возвращается к прибору. По времени прохождения сигнала, как и в светодальномере, определяется расстояние до точки отражения.

Шаговый двигатель прибора системой зеркал изменяет направление лазерного луча. По углам поворота зеркал и измеренному расстоянию вычисляются трехмерные координаты точки.

Интерфейсным кабелем сканер соединен с компьютером, который по установленной программе управляет работой сканера и обрабатывает результаты измерений.

При выполнении съемки поверхность объекта покрывается «облаком точек», то есть множеством точек, плотность которых может задаваться в пределах от долей миллиметра до нескольких сантиметров. В результате обработки измерений получают трехмерную модель объекта. Эту модель можно рассматривать на экране компьютера под разными углами зрения и в разных проекциях, а также выполнять на ней обмер интересующих частей объекта съемки.

Ограниченное поле зрения сканера и форма объекта съемки обычно не позволяют выполнить съемку всего объекта с одной установки сканера. Поэтому сканирование выполняют из нескольких позиций сканера, покрывая объект «облаком точек» по частям. При этом части облака должны иметь перекрытия, то есть общие точки, что дает возможность «сшивать» эти части в одно целое. Такими общими точками служат характерные, особенно четкие точки объекта или специальные мишени, устанавливаемые перед съемкой на объекте. При необходимости центры мишеней геодезическими измерениями привязывают к существующей геодезической сети. Такой привязкой обеспечивается представление всей модели в единой с геодезической сетью системе координат.

Рис. 13.5 Лазерный сканер Leica HDS2500

Сканеры существуют разной точности (рис. 13.5). Выбор сканера зависит от характера решаемой задачи. Так, точные сканеры при расстоянии от прибора до объекта 50 м обеспечивают определение положения точек с погрешностями, не превышающими 3–6 мм. Сканеры с дальностью съемки 400 м и более характеризуются точностью в несколько сантиметров.

Метод лазерного сканирования применяется для оперативного составления плана участка местности, а также для съемки искусственного сооружения или фасада здания и получения их точных чертежей.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

СКАНЕРНАЯ СЪЕМКА

ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СЪЕМКА

Изображение земной поверхности при телевизионной съемке проецируется на приемное устройство – видикон, при помощи которого оно преобразуется в электромагнитные сигналы и в фототелеграфном режиме по радиоканалу передаются на приемные станции Земли, либо записываются на магнитную ленту. Поступающие на приемные станции телесигналы преобразуются на телеэкране в видимое изображение, и, при необходимости, фотографируются с телеэкрана с помощью специального устройства. Кадровые телевизионные изображения отличаются высокой геометрической точностью и возможностью получения стереопар за счет большого перекрытия соседних кадров.

Преимущества телевизионной космической съемки в ее быстроте и оперативности. Недостатки – недостаточно высокое качество фотоизображения и слабое (в несколько раз ниже, чем на фотоснимках) разрешение.

В настоящее время для съемок из космоса используются многоспектральные оптико-механические системы – сканеры. Термин «сканирование» обозначает развертку изображения при помощи сканирующего элемента – качающегося зеркала или вращающегося барабана, поэлементно прослеживающего местность поперек движения носителя. Зеркало посылает лучистый пучок в объектив и далее на датчик, преобразующий световой сигнал в электрический. Электромагнитные сигналы поступают на приемные станции по каналам связи. Изображение местности получают непрерывно на ленте, составленной из полос –сканов, сложенных отдельными элементами- пикселами. Сканерные изображения можно получать во всех спектральных диапазонах, но особенно эффективными являются видимый и инфракрасный диапазоны. Сканерное изобажение – пакет яркостных данных, переданных по радиоканалу на Землю, которые фиксируются в цифровом виде на магнитную ленту, а затем могут быть преобразованы в кадровую форму. В геологии используются материалы сканерных съемок с искусственных спутников Земли «Метеор», «Космос», «Ресурс-Океан» и др. С различных сканирующих усторойств: с малым разрешением – МСУ-М, со средним разрешением – МСУ-С, с конической разверткой –МСУ-СК, с электронной разверткой –МСУ-Э и вертикального сканера «Фрагмент». Их разрешающая способность: МСУ-М –1км; МСУ-С-240 м;МСУ-СК-175 м; МСУ-Э-28 м.

По качеству сканерный снимок уступает фотографическому, однако простота получения, быстрая передача на Землю, возможность представления изображения в цифровом виде, удобном для обработки на ЭВМ, выводит этот вид съемки на одно из ведущих мест в космической геологии.

Источник