Geometria imaginilor

Geometria imaginilor

Geometria panoramica

Un alt mod de utilizare a geometriei de preluare linie cu linie a imaginii este configuratia panoramica. Linia de imagine este orientata paralel cu directia de zbor a platformei pe care sunt plasati senzorii si scanata (baleata) apoi perpedincular pe directia traseului de zbor al platformei. In acest mod de operare poate fi realizat un camp de vedere foarte larg in special cand senzorul opereaza in pozitiile extreme sau de la orizont la orizont.

Camerele panoramice au fost la inceput dezvoltate pt aplicatiile de recunoastere cu scopul de a se obtine o rezolutie superioara si o acoperire foarte mare fara sa se utilizeze sisteme optice de preluare a imaginii sau obiectivi de mari dimensiuni si complicate.

Obiectivul unei camere panoramice necesita numai un camp de vedere ingust si este prin urmare usor de proiectat pentru rezolutia superioara si o deschidere relativa a diafragmei mari. Rata de baleaj sau scanare este determinata de viteza platformei, altitudinea acesteia si unghiul de camp sau campul de vedere al camerei in directia de zbor. Baleajul trebuie sa fie complectat in timpul necesar platformei pt acoperirea campului de vedere in directia de zbor. Pt acoperire strreoscopica baleajul trebuie sa fie complectat in jumatate din intervalul de timp deci acoperirea stereoscopica este adesea dificil de realizat cu camerele panoramice.

In unele aplicatii de recunoastere in special cu senzorii electro-optici numai un mic camp de vedere este baleat/scanat la unghiurile de depresie apropiate de orizont. In acest domeniu lung de vedere oblic se permite avionului de recunoastere sa ramana la distanta de tinta inregistrata.

Geometria camerelor panoramice este extrem de complicata datorita diversilor factori. Scara imaiginii se schimba drastic transversal deoarece distanta obiectului se schimba de la inaltimea de zbor la nadir, la infinit la orizont.

O oglinda uniforma inregistrata fotografic de catre o camera panoramica stationara va arata ca in figura 3. In plus o imagine panoramica a unei grile de pe teren este distorsionata in continuare de miscarea camerei in timpul baleerii.

Alta disorsiune este cauzata de mecanismul sau dispozitivul de compensare a trenarii imaginii folosit pt a preveni aparitia neclaritatii acesteia.

Geometria preluarii imaginii tip cadru

Geometria imaginii cadru permite preluarea simultana a pctelor de imagine pe o suprafata sau arie mare. Aceasta geometrie este relativ simpla comparativ cu cea a senzorilor dinamici prezentati anterior. Aceasta deoarece toate pctele din imagine sunt preluat (imaginiate) in acelasi moment de timp si cu acelasi centru de perspectiva.

Cartarea fotogramatrica a folosit f multi ani camera de cartare cadru.

Senzorii opto-electronici (digitali) de preluare a imaginii.

Sisteme de preluare digitala a imaginii. Sistemele de preluare digitala a imaginii utilizeaza senzori opto electroni pentru culegera imaginii, in locul emulsiei fotografice.acesti senzori pun la dispozite direct o imagine electronica ce poate fi digitizata prin intemediul unor componente electronice adecvate si tranfera unui procesor local sau PC gazda imaginea pt masurare si analiza.Deci termenul de sistem de preluare degitala a imaginii sumarizeaza toate componentele de sistem implicate in generarea unei imagini digitale.

Radiatia EM, lumina, emisa sau reflectata de catre un obiect sau piesaj este imaginata sau preluata sub forma de imagine prin intermediul unui senzor ca o functie de timp(timp de expunere, timp de integrare) si staii. Linie cu linie sau areal. Dupa intarirea semnalului si prelucrarea sa, este produs un semnal analogic de imagine sub forma unui voltaj electric proportional cu cantitatea de lumina cazuta pe senzor. La un al doilea stadiu acest semnal este esantionat prin intermediul unui convertor analog-digital in conformitate cu producerea unei imagini constand dintro serie de valori numerice discrete pt fiecare celula foto-senzitiva sau pixel de imagine. Aceasta imagine digitala poate apoi sa fie folosita pt alte prelucrari astfel ca masurarea discreta a pctelor sau detectia liniilor.

Dupa cum se cunoaste tehnologia fotogrametrica digitala este implicata acolo unde sunt cerute imagini cunatificabile astfel ca dezvoltarea tech de prelucrare digitala a imaginii este strans legata de tech senzorilor de imagine CCD. (dispozitivie cuplate prin sarcina). Ele au fost inventate la inceputul anilor 1970 (Boyle si Smith) si pot recent sa fie gasite in numeroase aplicatii de prelucrare digitala a imaginii. O trecere in revista a senzorilor CCD si videotehnologiei este prezentata de Folst (1996), Inglis si Luther (1996) si Shortis si Bayer (1996). Recent si tehnologiile CMOS (complementarii metal-oxid semiconductor) pt senzorii opto-electronici de prelucrare digitala a imaginii au inceput sa castige foarte mare importanta.

Principiul senzorului opto-electronic

Pentru sistemele fotogrametrice de preluare a imaginii senzorii digitali sau senzorii bazati pe semi-conductori sunt folositi in prezent exclusiv. Ei constau practic dintr-un mare numar de elemente foto-detectoare sau sensibile la lumina care sunt aranjate pe module semi-conductoare fie in linii (liniar) sau in matrici de elemente fotosenzitive. Fiecare element detector (element-senzor) genereaza o sarcina electrica care este proportionala cu cantitatea de lumina incidenta asupra sa. Senzorul este aranjat astfel incat sarcina din fiecare element individual poate fi citita, prelucrata si digitizata sau numerizata. Figura 1. – ilustreaza principiul unui singur element senzor. Lumina incidenta sub forma de fotoni este absorbita in staturi semiconductori generand perechi electron/gol care reprezinta particole incarcate electric. Abilitatatea elementului senzor de a crea un numar N_E de particole incarcate electric de la un numar N_F de fotoni imitati sau transformati in perechi de particole incarcate electric electron/gol este exprimata prin eficienta cuantica externa/intraexterna. Eficienta cuantica depinde de materialul din care este confectionat senzorul si lungimea de unda a luminii incidente asupra sa.

Particolele incarcate negativ sunt atrase de catre un electrod pozitiv. Sarcinile sunt acumulate proportional cu cantitatea de lumina incidenta pana la saturatie sau pana cand revarsarea de sarcina este realizata. Campul electric pozitiv al electrodului este generat decat de catre o groapa de potential care atrage particolele incarcate negativ. Pentru senzorii CCD elementele detectoare sunt construite pe capacitori MOS.

Elementele senzorului pot fi aranjate liniar sau sub forma de linie respectiv matricial sau sub forma de tablou bidimensional. Figura 2 prezinta schematic aranjamentul unei linii de elemente fotosenzitive. Fiecare element activ este conectat direct la un registru serial de citire care este folosit pentru citirea sarcinii generate sau se poate obtine o rezolutie dubla a liniei de elemente fotosenzitive CCD daca elementele din ei sunt cuplate intr-o maniera alternativa la 2 registre de citire.

Problema pentru astefel de aranjamente ale sirului de elemente ale senzorului CCD este transportul, stocate intr-un element fotosenzitivcare este un dispozitiv de prelucrare unde fiecare sarcina e cuantificata si digitizata. Figura 3 ilustreaza solutia tipica pt aranjamentul in linie a elementelor fotosenzitive.

:D/