Аэрофотоаппарат Потте (АФА-Потте). — Российская авиация

Аэрофотоаппарат Потте (АФА-Потте).

Если в установленном на самолете фотоаппарате открыть затвор обьектива, снять кассету и положить на кадровое окно матовое стекло, то можно в полете наблюдать движение оптического изображения. Поставим на это место кассету с рулонной фотопленкой, закроем затвор, открывая его на короткие промежутки времени, экспонируя фотопленку, а в интервалах времени между экспозициями станем перематывать пленку на длинну кадрового окна. Получим один за другим снимки, бегущей под самолетом местности. Если при этом подобрать соответствующий интервал между экспозициями, то изображения этих участков получатся с перекрытием и образуют единую полосу — маршрут.
Так работают все фотоаппараты, выполняющие покадровую сьемку, родоначальником которых является «АФА-Потте». Наложив соседние снимки друг на друга и совместив одинаковые точки изображения на перекрытиях, мы геометрически свяжем их. Положив соседние снимки под стереоскоп, увидим стереоскопическую, обьемную модель местности. Выполняя полет по параллельным маршрутам, прокладывая их на таком расстоянии друг от друга, при котором снимки соседних маршрутов частично перекрываются, получим массив снимков, геометрически связанных в одно целое.
Именно в этом состоит фундаментальный вклад, который внес в аэрофотосьемку и фотограмметрию русский изобретатель Владимир Филлипович Потте, создав свой аэрофотоаппарат.

Владимир Филлипович Потте родился в Самаре в 1866 году в семье военного топографа. В 1886 году окончил пехотное училище. К этому времени относится начало его работ по созданию пленочного фотоаппарата. Первый его фотоаппарат был применен для определения дистанций и отклонений снарядов при стрельбе морской артиллерии. Последующие модификации этого фотоаппарата привели автора к созданию знаменитого «АФА-Потте». В то время существовали аэрофотоаппараты русских изобретателей Р.Тилле и С.Ульянина и фотоаппараты зарубежных фирм, но они делали одиночные снимки на стеклянные пластинки или на разрезанную на куски фотопленку и были непригодны для сьемки маршрутов и тем более площадей. В связи с этим фотоснимки этих аэрофотоаппаратов годились для изготовления планов только локальных территорий и требовали геодезической привязки каждого снимка. Снимки же пленочным «АФА-Потте» давали упорядоченные массивы перекрывающихся снимков, что было толчком для развития принципиально новых методов фотограмметрии — построения фотограмметрических сетей. Сети являются основой технологий создания топографических планов по аэроснимкам и в десятки раз сокращают необходимость наземной геодезической опоры, многократно убыстряя и удешевляя работы.
Аэрофотоаппараты с рулонной фотопленкой, пригодные для сьемки маршрутов, появились за рубежом лишь в двадцатых годах.

Летом 1911 года на Гатчинском аэродроме прошли испытания «АФА-Потте», созданного специально для съемки с самолета. Это был первый в мире полуавтоматический пленочный аэрофотоаппарат с однодисковым затвором. Цикл работы аэрофотоаппарата осуществлялся автоматически. Оператор только нажимал кнопку спускового механизма, отмеряя по секундомеру интервал фотографирования между соседними аэрофотоснимками. Спуск затвора производился с помощью резиновой груши, соединенной трубкой с резиновым суфле, расширяющимся под давлением груши и приводящим в действие затвор.
Съемка производилась на катушечную фотопленку, длина которой была рассчитана на 50 кадров формата 13 х 18 см. Объектив имел фокусное расстояние 210 мм и относительное отверстие 1:4,5. Вкладывание кассеты с пленкой производилось в отверстие, закрываемое дверцей. Масса аппарата 9 кг.
После съемки пластинки должны были трансформироваться и обрабатываться на стереокомпараторе. В результате обработки снимков составлялся план местности. Его производственная эксплуатация началась с 1913 года.

Опытный образец аэрофотоаппарата Потте был признан инженерным комитетом более пригодным, чем другие фотоаппараты и было принято решение вооружить им авиационные части. Во время Первой Мировой войны в авиационные части Российской Императорской Армии начали поступать «АФА-Потте» и они постепенно вытеснили довоенные фотоаппараты Ульянина. «АФА-Потте» сыграли выдающуюся роль в деле авиационной разведки.

В.Ф.Потте в ходе войны сконструировал аэрофотоустановку, укрепленную на полукруге, что позволяло поворачивать камеру на угол сноса, применил шторный затвор. Созданная В.Ф.Потте конструкция оказалась совершенной, долгое время находилась на вооружении, явилась основой для развития аэрофототехники во всем мире.

25 июля 1916 года был учрежден Аэрофотографический парк (АФП), командиром которого, уже в чине полковника, был назначен В.Ф.Потте. Работы АФП оборвались в революцию, часть сотрудников продолжила работу уже в советских организациях. Судьба же самого полковника Владимира Филипповича Потте и его семьи неизвестна.

На фронтах сражений в период Первой Мировой войны этот аэрофотоаппарат использовался русской армией для фоторазведки, контроля боевых действий и фотодокументирования, а вплоть до 1930 года применялся в ВВС нашей страны для производственных аэрофотосъёмок при создании топографических карт. Затем на базе «АФА-Потте» был создан первый русский ночной аэрофотоаппарат НАФА-19, разработанный конструктором Л.Т.Сафроновым, а сам аэрофотоаппарат Потте при производстве съёмок был заменён его автоматическим аналогом — «АФА-ИМ».

АФА-Потте.

Летчик-наблюдатель держит в руках аэрофотоаппарат Потте.

Заглавная страница привилегии подполковника Потте на аэрофотоаппарат.

.

.

Список источников:
Б.Н.Родионов. Вехи прогресса. К 100-летию АФА-Потте и 70-летию АЩАФА-Семенова.
Б.В.Краснопевцев. Основные события в истории фотограмметрии в XIX и XX веках.

Аэрофотоаппарат — это… Что такое Аэрофотоаппарат?

Аэрофотоаппарат

Аэрофотоаппарат

— оптико-механический прибор, устанавливаемый на летательном аппарате и предназначенный для аэрофотосъёмки земной повети в видимой и ближней инфракрасной части спектра. Первый А. был изготовлен членом Русского технического общества В. И. Срезневским. С помощью этого А. была проведена первая опытная съёмка при полёте на воздушном шаре в 1886 командиром воздухоплавательной части А. М. Кованько. А. состоит из аэрофотокамеры, преобразующей световой поток в скрытое изображение на фотоматериале, аэрофотоустановки, обеспечивающей необходимое положение камеры при съёмке и уменьшающей вибрационные и колебательные воздействия летательного аппарата, и пульта управления, служащего для дистанционного управления и контроля. Для обеспечения автоматического управления аэрофотосъемкой А. может сопрягаться с системой автоматического управления экспозицией и навигационной системой летательного аппарата. В снимок, как правило, впечатывается дополнительная информация о параметрах полёта, пространственном положении летательного аппарата, дате и времени фотографирования. Различают А.: по времени работы — дневные, ночные; по положению оптической оси — плановые, перспективные; по принципу построения изображения — кадровые, щелевые, панорамные; по решаемым задачам — топографические, разведывательные и другие Основные технические характеристики А., определяющие их использование: фокусное расстояние (от 50 до 1500 мм), формат снимка (от 7×8 см до 30×30 см), диапазон высот и разрешающая способность (лабораторная, полётная; выражается в линиях или единицах длины на 1 мм негатива). Для повышения качества изображения А., как правило, имеют систему компенсации движения летательного аппарата во время экспозиции.

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

.

Синонимы:

Смотреть что такое «Аэрофотоаппарат» в других словарях:

• аэрофотоаппарат — аэрофотоаппарат …   Орфографический словарь-справочник

• аэрофотоаппарат — Аэрофотоаппарат. аэрофотоаппарат — оптико механический прибор, устанавливаемый на летательном аппарате и предназначенный для аэрофотосъёмки земной повети в видимой и ближней инфракрасной части спектра. Первый А. был изготовлен членом… …   Энциклопедия «Авиация»

• аэрофотоаппарат — Аэрофотоаппарат. аэрофотоаппарат — оптико механический прибор, устанавливаемый на летательном аппарате и предназначенный для аэрофотосъёмки земной повети в видимой и ближней инфракрасной части спектра. Первый А. был изготовлен членом… …   Энциклопедия «Авиация»

• аэрофотоаппарат — Аэрофотоаппарат. аэрофотоаппарат — оптико механический прибор, устанавливаемый на летательном аппарате и предназначенный для аэрофотосъёмки земной повети в видимой и ближней инфракрасной части спектра. Первый А. был изготовлен членом… …   Энциклопедия «Авиация»

• аэрофотоаппарат — Аэрофотоаппарат. аэрофотоаппарат — оптико механический прибор, устанавливаемый на летательном аппарате и предназначенный для аэрофотосъёмки земной повети в видимой и ближней инфракрасной части спектра. Первый А. был изготовлен членом… …   Энциклопедия «Авиация»

• АЭРОФОТОАППАРАТ — специальный фотоаппарат для фотографирования земной поверхности с воздушных судов. От обычного фотоаппарата отличается рядом конструктивных особенностей, вызванных специфическими условиями работы в воздухе на больших высотах. По характеру… …   Морской словарь

• аэрофотоаппарат — сущ., кол во синонимов: 1 • фотоаппарат (29) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

• Аэрофотоаппарат — Установка аэрофотоаппарата на борт военного самолёта. Аэрофотоаппарат (АФА)  специализированный оптико механический прибор для аэрофотосъёмки, установленный на атмосферном летательном аппарате. Предназначен для ведения фоторазведки, контроля …   Википедия

• Аэрофотоаппарат —         оптико механический прибор с элементами автоматики и электроники, предназначенный для получения с самолёта или другого летательного аппарата аэрофотоснимков (см. Аэроснимок) земной поверхности. Специфические условия фотографирования… …   Большая советская энциклопедия

• АЭРОФОТОАППАРАТ — аппарат, предназнач. для получения снимков земной поверхности с самолётов и др. ЛА. А. различаются в осн. форматом кадра и фокусным расстоянием объектива. Используются для плановой и перспективной съёмки. В нек рых А. осуществляется компенсация… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

Вопрос 2 — Аэрофотоаппараты, их основные части

Аэрофотосъемка производится с самолетов или вертолетов специальным аэрофотоаппаратом. Современный аэрофотоаппарат состоит из аэрофотокамеры 2 с объективом 3, затвором 4 и прикладной рамкой; кассеты 1 с катушками для пленки и выравнивающей доской 5; фотоустановки с амортизаторами; командного прибора 7 и двигательного механизма 6, обеспечивающего автоматичес­кое действие всех частей аэрофотоаппарата.

Рисунок 5 – Схема устройства аэрофотоаппарата

Аэрофотопленка перед фотографированием выравнивается в плоскости прикладной рамки аэрофотоаппарата. В момент открытия затвора на аэроснимке фиксируются изображение участка местности и координатные метки фотокамеры, определяющие направление осей координат аэроснимка и положение его главной точки.

Рисунок 6 – Координатные метки фотокамеры

Для получения фотопланов стремятся применять длиннофокусные нормальноугольные или узкоугольные аэрофотоаппараты для того, чтобы смещения изображений из-за рельефа местности, а также крыш построек (из-за их высоты) находились в допустимых пределах. Выбор фокусного расстояния аэрофотоаппарата, таким образом, будет зависеть от масштаба составляемого плана, характера рельефа и застройки. При формате аэроснимков 18 х 18 см для создания фотопланов можно применять аэрофотоаппараты с фокусным

расстояниями f_к = 200 мм, 350 мм и 500 мм. При этом аэрофотоаппараты с фокусным расстоянием f_к = 200 мм следует применять только при создании фотопланов масштабов 1 : 1000, аэрофотоаппараты с фокусными расстояниями f

к = 350 мм и 500 мм – при создании фотопланов масштаба 1 : 500.

Вопрос 3 — Производство аэрофотосъемочных работ

Аэрофотосъемка производится со специальных гиростабилизирующих фотоустановок, обеспечивающих автоматически почти отвесное положение оптической оси аэрофотоаппарата в процессе всего периода фотографирования (со средней ошибкой ±12¹).

Командный прибор в период аэрофотографирования осуществляет автоматическое регулирование работы всех частей аэрофотосъемочного оборудования. Для определения высоты полета самолета над местностью и исходной уровенной поверхностью в момент экспозиции каждого аэроснимка снимают показания со шкал радиовысотомера и статоскопа синхронно работающих с аэрофотоаппаратом.

Современный аэрофотоаппарат АФА-ТЭ имеет аэроснимки размером 18×18 см и выпускается с фокусным расстоянием аэрофотокамер f_к — 55, 70, 100, 200, 350 и 500 мм.

В настоящее время аэрофотоаппаратам придают затворы, снабженные устройством для автоматического изменения размера диафрагмы и длительности выдержки в зависимости от степени освещенности поверхности. А также существуют затворы, обеспечивающие автоматическое регулирование интервала аэрофотосъемки при полете для заданного продольного перекрытия снимков.

Аэрофотосъемочный процесс состоит из подготовительных, летносъемочных и фотолабораторных работ.

В подготовительный период намечают аэрофотосъемочные маршруты, границы, объемы и сроки работ, рассчитывают основные параметры аэросъемки и составляют рабочую карту.

Летносъемочные работы выполняют в благоприятное для съемки время при полном отсутствии облачности или при сплошной высокой облачности.

Фотолабораторные работы состоят из обработки, полученных съемочных материалов.

Закажите услуги с применением БПЛА (БВС)

• Аэрофотосъемка – это фотосъемка поверхности Земли на необходимой высоте, с помощью специального приспособления под названием аэрофотоаппарат, которая происходит на самолете, вертолете или другом летательном аппарате.

• Создание ортофотоплана происходит путем наложения кадров участков местности с перекрытием от 60% к и дальнейшего склеивания снимков с целью получения единого изображения с высоким разрешением.

• ЦМР позволяет изучить каждый сантиметр территории и получить детальные сведения обо всех его характеристиках, включая геопространственные точные координаты.

• Нормализованный вегетационный индекс — показатель актуального состояния культурных растений, который определяется путем вычисления данных, полученных на основании отражения и поглощения листьями разных типов световых волн.

• Обследование территорий с помощью беспилотников для обнаружения перепадов температур

• Цель инструктажа – получение квалификации, позволяющей осуществлять профессиональную деятельность в области летной эксплуатации беспилотных летательных аппаратов.

Компания «Альбатрос» производит и поставляет беспилотные комплексы для фото- и видеосъёмки наземных объектов. С их помощью можно получать оперативную информацию прямо во время полёта, а в процессе камеральной обработки полученных данных — высокоточные ортофотопланы, матрицы высот и 3D модели местности. Мы осуществляем обучение, сопровождение и техническую поддержку, а также предоставляем услуги по аэрофотосъемке и анализу данных. Наша линейка беспилотных летательных аппаратов включает модели как самолётного, так и вертолётного типа (коптеры).

Производственная база находится в колыбели отечественного ракето- и авиастроения – городе Королёве.

Сегодня, наверное, уже каждый слышал про беспилотные летательные аппараты (сокр. БПЛА). Они широко используются для видеонаблюдения с разных высот, фотосъемки местности и картографии, для инспекции индустриальных объектов и помощи в сельском хозяйстве. Также, их часто используют для наблюдения за животными, ледниками и вулканами, для проведения разведывательных и спасательных операций.

Аэро фотоаппарат

оптико-механический автоматизированный прибор, служащий для получения с воздуха снимков земной поверхности. Основными частями аэрофотоаппаратами (АФА) являются кассетная часть, в которой помещается аэропленка и механизм для ее перемотки по мере экспонирования, а также для выравнивания и приведения ее в фокальную плоскость перед экспозицией. Выравнивание производится механическим или пневматическим способом. В современных цифровых фотоаппаратах аэропленка не применяется. В корпусе аэрокамеры размещаются объектив и распределительный механизм, связывающий в определенной последовательности работу всех устройств и частей аэрофотоаппарата. В качестве двигателей в современных аэрофотоаппаратах применяются почти исключительно электромоторы постоянного тока. Аэрофотообъектив предназначен для построения изображения в фокальной плоскости аэрофотоаппарата. Оптическую систему аэрофотоаппарата составляют светофильтры, коррелирующие насадки и объектив. Аэрофотоаппараты подразделяются на топографические и дешифровочные. Конструкция топографических аэрофотоаппаратов обеспечивает получение снимков, пригодных для высокоточных измерений при картографировании. Отечественные аэрофотоаппараты подразделяются по размеру кадра на малоформатные (меньше 18×18 см), нормального формата (18×18 см) и крупноформатные (более 18×18 см). Распространенный формат кадра зарубежных аэрофотоаппаратов обычно составляет 23×23 см. Кроме того, аэрофотоаппараты подразделяются на широкоугольные (2(3 > 70°), нормальные (70° > 2|3 > 50°) и длиннофокусные (2(3 < 50°), где (3 — угол наклона проектирующего луча относительно оптической оси. Широкоугольные аэрофотоаппараты с углом 2(3, значительно превышающим 100°, иногда называют сверхширокоугольными. В современных аэрофотоаппаратах применяют 3 типа затворов: центральные, жалюзи и шторно-щелевые. Их назначение — пропускать световую энергию через объектив в течение определенного промежутка времени.

Наряду с аналоговыми аэрофотоаппаратами в настоящее время начинают использовать цифровые аэрофотосъемочные системы (ЦАС), которые обладают рядом преимуществ. К ним относятся: более короткий технологический цикл, за счет исключения процедур фотографической обработки пленки и оцифровки негативов; более высокое фотографическое качество изображений; возможность оперативного контроля получаемых аэрофотоснимков непосредственно в процессе съемки. ЦАС обычно состоит из модуля камеры с набором датчиков, бортовой ЭВМ, съемных блоков памяти для хранения данных. Система датчиков обеспечивает точность наведения камеры, четкость и цветовую насыщенность получаемых изображений.

Аэрофотоаппарат размещается на специальной аэрофотоустановке, которая связывает его с самолетом и служит для сохранения заданного положения аэрокамеры в полете, уменьшения амплитуд колебаний, вызываемых вибрацией самолета, гашения ударов и толчков при взлетах и посадках. Автоматическое сохранение требуемого положения аэрофотоаппарата при аэрофотосъемке достигается с помощью гиростабилизирующих установок.

Иногда на борту воздушного судна устанавливают несколько аэрофотоаппаратов, которые работают автономно для получения разномасштабных снимков или одновременно от единого управляющего командного прибора для получения многозональных аэрофотоизображений.

Кадровые топографические аэрофотоаппараты. Основные устройствами АФА

Фотографические съёмочные системы, применяемые для съёмки земной поверхности с различных воздушных летательных аппаратов, называют аэрофотоаппаратами (АФА).

Аэрофотоаппараты можно классифицировать, как уже было рассмотрено,

· по способу построения снимка,

· количеству используемых каналов,

· по длине фокусного расстояния объектива,

· разрешающей способности,

· назначению и т.д.

Наибольшее применение имеют кадровые топографические аэрофотоаппараты.

На рис 3.1 в качестве примера показан внешний вид одного из типов кадровых топографических аэрофотоаппаратов.

 

Рис. 3.1. Комплект топографического аэрофотоаппаратаТАФА-20

 

 

На рис.3.2 показана блок-схема построения изображения в кадровых АФА, которую принято считать классической:

1. изображение строится в плоскости, относительно неё расположен неподвижный объектив;

2. главная оптическая ось занимает неизменное положение, перпендикулярно плоскости снимка;

3. изображение строится по закону центральной проекции.

4. Экспонирование аэрофотоплёнки по всей площади снимка происходит одномоментно.

 

Рис.3.2. Классическая схема устройства аэрофотоаппарата:

1-стекло люка самолёта;

2-аэрофотоустановка;

3-светофильтр объектива;

4-объектив;

5-корпус аэрофотокамеры;

6-оптический блок АФА;

7- выравнивающее стекло;

8-приёмная и передающая фотокассеты;

9-прижимной стол;

10-приёмная и передающая катушки с аэрофотоплёнкой;

11-аэрофотоплёнка;

12-пульт управления;

13-прикладная рамка.

 

 

Основными устройствами АФА являются

· съёмочная камера

· кассета

· аэрофотообъектив

· Съёмочная камера состоит из оптического блока 6 и корпуса 5. В нижней части оптического блока расположен объектив 4, с закреплённым на нём светофильтром 3. В верхней части этого блока, в фокальной плоскости аэрофотообъектива, располагается прикладная рамка 13. Плёнка 11 в АФА располагается в кассете 8 на катушках 10. В плоскости прикладной рамки в момент фотографирования происходит выравнивание аэрофотоплёнки.

Существуют несколько способов выравнивания аэрофотоплёнки. Например, с помощью прижимного стола 9 аэрофотоплёнка прижимается к выравнивающему стеклу 7. В некоторых типах АФА выравнивание плёнки производится за счёт создания воздушного разряжения между плёнкой и выравнивающим столом.

Невыравнивание аэроплёнки приводит к геометрическим деформациям и нерезкости изображений, снижает разрешающую способность снимка. Управление работой АФА осуществляется с помощью блока 12. Аэрофотокамера закрепляется в аэрофотоустановке 2 над стеклом 1, герметизирующим люк летательного аппарата. Фотографирование осуществляется через стекло люка.

 

На серединах сторон прикладной рамки (в некоторых конструкциях также в её углах) имеются координатные метки, которые фиксируются (впечатываются) при съёмке на каждом аэроснимке. Форма меток может быть различной, например, в виде острого угла, направленного к центральной части снимка, или в виде крестов. Прикладная рамка ограничивает размеры снимка. Наиболее широко применяемые форматы 18х18, 23х23 и 30х30см. Формат кадра может быть не квадратным.

В некоторых типах АФА (АФА-ТЭС) в плоскости прикладной рамки находится выравнивающее стекло, на поверхность которого наносят контрольные метки в виде сетки крестов с шагом 10 или 20мм. Толщина штрихов крестов — 2-3мкм, а точность их нанесения – 2 мкм. Используя сетку крестов, учитывают искажения изображений на снимке.

Расстояния между координатными и контрольными метками (крестами) определяют при фотограмметрической калибровке АФА. Результаты определений заносят в формуляр аэрофотоаппарата. Используют их для выявления и учёта деформации аэрофотоплёнки, а также для создания системы координат снимка при фотограмметрической обработке снимков. По резкости изображения контрольных меток (крестов) оценивают качество выравнивания аэроплёнки.

 

· Кассета – съёмная часть аэрокамеры — предназначена для размещения аэроплёнки, её перемотки и отмеривания по размеру кадра, а также, как уже сказано ранее, выравнивания плёнки в плоскость. Кассета, в зависимости от толщины подложки, вмещает аэроплёнку длиной 60 или 120 метров, что соответствует для отечественных АФА 300 или 600 снимков размером 180х180мм.

· Аэрофотообъектив представляет собой оптико-механическое устройство, состоящее из

§ оптической

§ и механической части.

§ Оптическая часть – собственно объектив – это закреплённые в корпусе линзы различной кривизны и формы. Подбор линз выполняется с целью получения оптического изображения с заданными свойствами.

 

§ Узлы механической части,

ü затвор

ü диафрагма,

Они размещаются в межлинзовом пространстве аэрофотообъектива.

 

ü Затвор– это устройство, регулирующее время (выдержку), в течение которого происходит экспонирование аэроплёнки. Выдержки в аэрофотозатворах изменяются в интервале от 1/40 до 1/1000 сек. и менее. Изменение выдержек в аэрофотоаппаратах происходит ступенчато (например, 1/125,1/250,1/500), что позволяет регулировать

экспозицию кратно двум.

В момент открытия затвора летательный аппарат и вместе с ним аэрофотоаппарат совершает линейные и угловые перемещения относительно снимаемой местности. Это вызывает перемещение оптического изображения относительно аэрофотоплёнки. В результате происходит «смаз» фотографического изображения, уменьшающий резкость и разрешающую способность снимка на 30-50%. Смаз фотографического изображения можно уменьшить путём уменьшения выдержки (t)при съёмке. Для минимизации влияния поступательного движения летательного аппарата выдержку рассчитывают по формуле:

t = m δ_доп /W, (3.1)

где

m- масштаб снимка;

δ_доп – величина допустимого смаза;

W – скорость летательного аппарата.

Однако есть предел уменьшения выдержки. При коротких выдержках получим недостаточную для съёмки экспозицию. Поэтому в некоторых типах аэрофотоаппаратов применяют устройства, называемые компенсаторами сдвига изображения. Принцип их работы заключается в том, что с помощью специальных устройств в момент экспонирования устраняют перемещение оптического изображения относительно светочувствительного слоя. Помимо сдвигов оптического изображения, вызванных линейными и угловыми движениями летательного аппарата, на качество изображения оказывает влияние вибрационные сдвиги. Основная причина их появления — вибрация от работы моторов летательных аппаратов.

 

ü Диафрагма служит для изменения диаметра входного отверстия объектива. В аэрофотоаппаратах диаметр входного отверстия объектива регулирует величину светового потока, проходящего через объектив. Чем больше диаметр диафрагмы, тем больше освещённость экспонируемой аэрофотоплёнки. В практике для выражения размера отверстия объектива используют характеристику, называемую «относительным отверстием». Относительное отверстие объектива 1/к есть отношение диаметра входного (действующего)отверстия (i) к фокусному расстоянию объектива (f) :

 

1/k=i/f (3.2)

 

В объективах используют стандартные дискретные значения относительных отверстий, знаменатели которых равны 2;2,8;4;5,6;8;11;16;22;32. Их рассчитывают таким образом, что переход к соседнему индексу диафрагмы изменяет освещенность светочувствительного фотоматериала в два раза. Эти значения отмечаются на вращающемся кольце диафрагм, расположенном на объективе и регулирующем диаметр входного отверстия. С помощью кольца диафрагм можно установить заданную величину относительного отверстия.

Возможность изменения освещённости аэрофотоплёнки (диафрагмой) и выдержки (затвором) с шагом кратным двум увеличивает шкалу дискретности экспонирования. Создание более точной экспозиции при фотосъёмке позволяет получить изображения с заданными изобразительными свойствами.

Основные характеристики аэрофотообъектива, определяющие метрические и изобразительные свойства снимков:

— фокусное расстояние,

— дисторсия

— разрешающая способность

— угол поля изображения

— неравномерность светораспределения по полю снимка.

—Фокусным расстоянием (f) объектива (главным расстоянием аэрофотоаппарата) называется расстояние от задней узловой точки объектива до главного фокуса.

Через главный фокус перпендикулярно оптической оси проходит фокальная плоскость, в которой строится изображение и где располагается аэрофотопленка. Фокусное расстояние определяют при фотограмметрической калибровке АФА с точностью до 0,01мм (или до 0,001мм) и записывают в аттестат аэрофотообъектива. В АФА применяют объективы с фокусными расстояниями от 20…30мм до нескольких метров. Фокусное расстояние АФА ( f )и высота фотографирования (расстояние до земной поверхности)(H) определяют масштаб аэрофотографирования:

 

1/m = f/H, (3.3)

где m— знаменатель масштаба фотографирования.

 

При неизменной высоте фотографирования, чем больше фокусное расстояние, тем крупнее масштаб съёмки.

 

 

— Дисторсия объектива. Это важная характеристика топографических АФА

Дисторсия – частный случай аберрации ( своего рода отклонения, которые вносит оптическая система, проецируя изображение на светочувствительный элемент (матрицу фотоаппарата). Если за эталон принимается изображение, которое мы видим, то на фотографии оно может отличаться (становиться хуже, чем в реальности).) оптической системы, приводит к искажению связки проектирующих лучей, строящих оптическое изображение, т.е. к искажению центральной проекции. Проектирующий луч, исходящий из точки А, проходит через объектив S под углом ω к главной оптической оси SO, но выходит под углом ω’ (рис.3.3.). Углы ω и ω’ не равны между собой. Вследствие этого точка А изобразится на снимке в точке а’ вместо точки а на расстоянии ∆r

Рис.3.3. Смещение изображения точки, вызванное влиянием дисторсии объектива

 

 

Для различно направленных к объективу проектирующих лучей происходит неравномерное преломление. Неравномерность смещения ∆r точек по полю снимка и приводит к нарушению подобия объекта и его изображения (рис. 3.4 ).

 

 

Рис.3.3. Смещение изображения точки, вызванное влиянием дисторсии

объектива

Узнать еще:

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Аэрофотоаппарат

Cтраница 1

Аэрофотоаппараты с фокусным расстоянием камеры 55 мм используют в основном при съемке поселков с редкой застройкой.  [1]

Советские аэрофотоаппараты устанавливаются в самолете при помощи резиновых амортизаторов АФА.  [2]

Советский аэрофотоаппарат АФА-33 / 20 имеет: камеру, кассету, командный прибор, электросиловой аппарат, фотоустановку и соединительные детали.  [3]

Аэрофотоаппарат АФА советской конструкции является полным автоматом, приводимым в движение от воздушного винта, устанавливаемого на борту самолета. X 18 см. При экспонировании пленка прижимается к прикладной рамке кассеты. Затвор жалюзи междулинзовый с переменными скоростями от 1 / 75 до 1 / 220 ск. Фотоаппарат укрепляется на фотоустановке, снабженной резиновой амортизацией. Фотоустановка позволяет ориентировать А. При экспонировании на пленке фиксируются координатные метки и порядковый номер.  [4]

Положение аэрофотоаппарата в пространстве в момент съемки также остается неизвестным, поэтому элементы внешнего ориентирования при аэрофотосъемке определяются косвенным путем в процессе камеральных работ, для чего на каждом снимке нужно иметь несколько точек с известными геодезическими данными.  [6]

Чаще всего аэрофотоаппарат на самолете устанавливают так, чтобы оптическая ось приняла отвесное положение; съемка в этом случае называется плановой, в отличие от съемки перспективной, при которой оптическая ось фотоаппарата отклоняется от вертикального положения на некоторый угол.  [8]

Чаще всего аэрофотоаппарат на самолете устанавливают так, чтобы оптическая ось приняла отвесное положение; съемка в этом случае называется плановой, в отличие от съемки перспективной, при которой оптическая ось фотоаппарата отклоняется от вертикального положения на некоторый угол. В условиях съемки с самолета не удается точно сохранить отвесное положение или заданный наклон оптической оси. Положение аэрофотоаппарата в пространстве в момент съемки также остается неизвестным, поэтому элементы внешнего ориентирования при аэрофотосъемке определяются косвенным путем в процессе камеральных работ, для чего на каждом снимке нужно иметь несколько точек с известными геодезическими данными.  [10]

В первом случае аэрофотоаппарат укрепляется так, чтобы оптическая его ось была вертикальна; во втором — аппарат укрепляется так, чтобы его ось могла занимать положение под нек-рым углом по отношению к отвесной линии. Погашение вредных вибраций производится при помощи амортизации через систему упругих связей, благодаря к-рым крепление аэрофотоаппарата с самолетом получается не жестким. Задача амортизации состоит в том, чтобы колебания точки подвеса или крепления амортизации к самолету не передавались аэрофотоаппарату.  [11]

От распределительного механизма аэрофотоаппарата поворачивается по часовой стрелке рычаг / около оси 2, собачка 3 выводится из зацепления с зубом кулачка 4, и происходит спуск затвора.  [12]

В фокальной плоскости аэрофотоаппарата помещается непрозрачная пластинка, закрывающая кадровое окно.  [13]

Для достижения неподвижности аэрофотоаппарата необходимо, чтобы отношение периода колебаний точки подвеса Тм к периоду свободных колебаний Тп было возможно меньше; это достигается подбором сечения амортизатора ( напр, резинового шнура) и веса аэрофото-анпарата.  [14]

Для стабилизации направления объектива аэрофотоаппарата 5 используют гироскоп в кардановом подвесе. Они стремятся повернуть гироскоп и аэрофотоаппарат. Под действием момента трения гироскоп совершает прецессионное движение. Двигатели 7 и 4 развивают моменты, направленные навстречу моментам трения, вследствие чего оси ротора 13 и объектива аэрофотоаппарата сохраняют заданное, положение в пространстве.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Камеры

и другое — Phase One Geospatial

Камеры

Воздушная камера iXM-RS280F предлагает вариант большого формата, который легко интегрируется с гиростабилизированным креплением DSM 400, создавая компактную и легкую систему для использования в самых разных самолетах.

iXM-RS280F

Камеры

Флагманская полнокадровая воздушная камера сверхвысокого разрешения Phase One с разрешением 150 МП.Камеры iXM-RS обеспечивают идеальное качество изображения в широком спектре приложений.

iXM-RS150F / iXM-RS100F

Камеры

Камеры с уникальной конструкцией для аэрофотосъемки с БПЛА, революционная серия Phase One iXM переопределяет границы технологических инноваций.

iXM-100 / iXM-50

Камеры

Комбинированные аэрофотоснимки NIR и RGB для таких приложений, как анализ сельскохозяйственных культур, состояние растительности и загрязнение окружающей среды, а также проекты, включая наблюдение за городом для мониторинга зеленых насаждений, Phase One предлагает полностью автоматическое 4-полосное решение с использованием двух изображений с высоким разрешением Аэрофотокамеры Phase One.

4-полосный

Камеры

Полнокадровые камеры машинного зрения со сверхвысоким разрешением Phase One доступны с разрешениями 150 и 100 МП.Запечатлейте мельчайшие детали на каждом изображении с помощью системы камер iXM-MV.

iXM-MV150F / iXM-MV100

Компоненты

Выступая в качестве центрального узла для воздушных систем Phase One, контроллер iX со встроенным GNSS-Intertial управляет камерами, гиростабилизирующим креплением, системой IMU и запускает программное обеспечение iX Capture и iX Flight.

Контроллер iX

Линзы

Восемь сменных объективов RS доступны для камер iXM-RS.Доступны фокусные расстояния 32 мм, 40 мм, 50 мм, 70 мм, 90 мм, 110 мм, 150 мм MK II и 180 мм, которые индивидуально откалиброваны для фокусировки на бесконечность с помощью Phase One. Также доступен объектив RSM 300 мм AF с регулируемой фокусировкой от 10 м до бесконечности.

Линзы для iXM-RS

Линзы

Пятифазные линзы RSM с ​​фокусным расстоянием от 35 до 300 мм с автофокусом были разработаны с учетом точного размера пикселей и сенсора камер iXM.Линзы имеют высокое оптическое разрешение, что открывает новые возможности как для инспектирования, так и для картографирования. Встроенный створчатый затвор объектива обеспечивает высокую скорость съемки для множества условий полета.

Линзы для iXM

Линзы

Камеры Phase One iXM-MV разработаны для работы с высококачественными объективами широкоугольного формата.Система камер машинного зрения предназначена для линз с кругами изображения от 68 мм и выше, таких как серия Linos Inspec.x L, и может снимать с большим диапазоном увеличения.

Линзы для iXM-MV

Воздушные камеры

Наиболее часто используемые камеры в фотограмметрии — это воздушные и наземные камеры. Фотографии, сделанные с их помощью, в основном используются для топографических карт и других геодезических или инженерных приложений.Камеры, используемые в этих приложениях, называются метрическими камерами. Метрическая камера — это камера, фокусное расстояние и внутренние размеры которой точно известны или могут быть определены посредством калибровки.

До 2001 года область аэрофотосъемки для картографии была единственной областью применения аналоговой аэрофотосъемки. ZI Imaging GMBH выпустила первую коммерчески доступную цифровую модульную камеру (DMC) для аэрофотосъемки в 2001 году.

КАМЕРА АЭРОСЪЕМКИ

Аналоговая камера для аэрофотосъемки обладает всеми функциями обычной камеры, однако она намного больше , он автоматический и адаптирован под свою конкретную задачу.Из-за размера камеры и того факта, что ориентация фотографий важна, камера устанавливается в самолете. Перемещение камеры осуществляется механически или электрически.

Аэрофотосъемка 1918

Цифровые воздушные системы (камеры / датчики)
С наступлением цифровой эры и улучшением технологических достижений неизбежно возникновение цифровых систем формирования изображений.Из-за универсальности новой системы термин «камера» больше не является истинным отражением возможностей системы. Это полностью связано с тем, что система может быть настроена как «мультиспектральный» блок, который не только захватывает изображения в цвете или панхроматическом (черно-белом), но также может захватывать другую спектральную информацию, такую ​​как инфракрасное или ультрафиолетовое.

Цифровая камера в самолете

Для получения дополнительной информации посетите эти внешние ссылки

http: // www.leica-geosystems.com/en/Airborne-Imaging_86816.htm

http://www.intergraph.com/photo/ia.aspx

http://www.microsoft.com/ultracam/en-us/default. aspx

http://www.cdioinstitute.org/papers/Day1/AERIAL%20PHOTOGRAPHY_Abraham_Thomas.pdf

http://www.gisdevelopment.net/proceedings/mapafrica/2008/maf08_ZAKIEWICZ.pp13,412,8 МБ -12,8 МБ, байтов

Камеры и аэрофотосъемка

Камеры и их использование для аэрофотосъемки — самые простые и самые старые датчики, используемые для дистанционного зондирования поверхности Земли.Камеры — это системы кадрирования , которые получают почти мгновенный «снимок» области (A) поверхности. Системы камер представляют собой пассивные оптические датчики, в которых используется линза (B), (или система линз, в совокупности называемая оптикой) для формирования изображения в фокальной плоскости (C), плоскости, в которой изображение четко очерчено.

Фотографические пленки чувствительны к свету с длиной волны от 0,3 мкм до 0,9 мкм, покрывающей ультрафиолет (УФ), видимый и ближний инфракрасный (БИК). Панхроматические пленки чувствительны к УФ и видимой части спектра. Панхроматическая пленка дает черно-белые изображения и является наиболее распространенным типом пленки, используемой для аэрофотосъемки. В УФ-фотографии также используется панхроматическая пленка, но в камере используется фильтр, который поглощает и блокирует попадание видимой энергии на пленку. В результате регистрируется только УФ-отражение от целей. УФ-фотография не получила широкого распространения из-за атмосферного рассеяния и поглощения, которое происходит в этой области спектра.В черно-белой инфракрасной фотографии используется пленка, чувствительная ко всему диапазону длин волн от 0,3 до 0,9 мкм, и она полезна для обнаружения различий в растительном покрове из-за ее чувствительности к отражению ИК-излучения.

Цветная и псевдоцветная (или цветная инфракрасная, CIR) фотография предполагает использование трехслойной пленки, каждый слой которой чувствителен к разным диапазонам света. Для обычной цветной фотографии слои чувствительны к синему, зеленому и красному свету — так же, как наши глаза.Эти фотографии кажутся нам такими же, как наши глаза видят окружающую среду, поскольку цвета напоминают те, которые кажутся нам «нормальными» (т.е. деревья кажутся зелеными и т. Д.). При цветной инфракрасной фотографии (CIR) три слоя эмульсии чувствительны к зеленому, красному и фотографической части ближнего инфракрасного излучения, которые обрабатываются так, чтобы выглядеть соответственно как синий, зеленый и красный. На фотографии в ложном цвете цели с высоким коэффициентом отражения в ближней инфракрасной области выглядят красными, цели с высоким коэффициентом отражения красного цвета — зелеными, а цели с высоким коэффициентом отражения зеленого цвета — синими, что дает нам «ложное» представление о целях относительно цвет, которым мы их обычно воспринимаем.

Камеры

могут использоваться на различных платформах, включая наземные сцены, вертолеты, самолеты и космические корабли. Очень подробные фотографии, сделанные с самолета, полезны для многих приложений, где требуется идентификация деталей или небольших целей. Зона покрытия фотографии зависит от нескольких факторов, включая фокусное расстояние объектива, высоту платформы, а также формат и размер пленки. Фокусное расстояние эффективно управляет угловым полем зрения объектива (аналогично концепции мгновенного поля зрения, обсуждаемой в разделе 2.3) и определяет зону, «видимую» камерой. Обычно используются фокусные расстояния 90 мм, 210 мм и, как правило, 152 мм. Чем больше фокусное расстояние, тем меньше площадь покрытия на земле, но с большей детализацией (т. Е. В большем масштабе). Площадь покрытия также зависит от высоты платформы. На больших высотах камера «видит» большую площадь на земле, чем на более низких высотах, но с меньшей детализацией (то есть в меньшем масштабе). Аэрофотоснимки могут обеспечить мелкие детали с пространственным разрешением менее 50 см.Точное пространственное разрешение фотографии зависит от множества факторов, которые меняются при каждом получении данных.

Большинство аэрофотоснимков классифицируются как наклонные или вертикальные , в зависимости от ориентации камеры относительно земли во время съемки. Косые аэрофотоснимки сделаны, когда камера направлена ​​в сторону самолета. Фотографии с высоким углом наклона обычно включают горизонт, а фотографии с низким наклоном — нет.Косые фотографии могут быть полезны для охвата очень больших площадей на одном изображении, а также для отображения рельефа и масштаба местности. Однако они не используются широко для картографирования, поскольку искажения в масштабе от переднего плана к фону не позволяют легко измерить расстояние, площадь и высоту.

Вертикальные фотографии , сделанные с помощью однообъективной фотоаппарата, являются наиболее распространенным применением аэрофотосъемки для целей дистанционного зондирования и картографии. Эти камеры специально созданы для захвата быстрой последовательности фотографий с ограничением геометрического искажения.Они часто связаны с навигационными системами на платформе самолета, что позволяет мгновенно назначать точные географические координаты каждой фотографии. Большинство систем камер также включают механизмы, которые компенсируют эффект движения самолета относительно земли, чтобы максимально ограничить искажения.

При получении вертикальных аэрофотоснимков самолет обычно летит по рядам, каждая из которых называется линией полета .Фотографии делаются в быстрой последовательности, глядя прямо на землю, часто с перекрытием 50-60 процентов (A) между последовательными фотографиями. Перекрытие обеспечивает полное покрытие вдоль линии полета, а также облегчает стереоскопический просмотр . Последовательные пары фотографий отображают область перекрытия с разных точек зрения, и их можно просматривать через устройство, называемое стереоскопом , чтобы увидеть трехмерное изображение области, называемое стереомоделью . Многие приложения аэрофотосъемки используют стереоскопическое покрытие и стереопросмотр.

Аэрофотоснимки наиболее полезны, когда мелкие пространственные детали более важны, чем спектральная информация, поскольку их спектральное разрешение, как правило, низкое по сравнению с данными, полученными с помощью электронных датчиков. Геометрия вертикальных фотографий хорошо изучена, и на их основе можно делать очень точные измерения для множества различных приложений (геология, лесное хозяйство, картография и т. Д.). Наука об измерениях по фотографиям называется фотограмметрия и широко применялась с самого начала аэрофотосъемки.Фотографии чаще всего интерпретируются вручную специалистом-аналитиком (часто просматриваются стереоскопически). Их также можно сканировать для создания цифрового изображения, а затем анализировать в цифровой компьютерной среде. В главе 4 мы более подробно обсудим различные методы (вручную и с помощью компьютера) для интерпретации различных типов изображений дистанционного зондирования.

Многополосная фотография использует многообъективные системы с различными комбинациями пленочных фильтров для одновременного получения фотографий в нескольких различных спектральных диапазонах.Преимущество этих типов камер заключается в их способности регистрировать отраженную энергию отдельно в дискретных диапазонах длин волн, что обеспечивает потенциально лучшее разделение и идентификацию различных характеристик. Однако одновременный анализ этих нескольких фотографий может быть проблематичным. Цифровые фотоаппараты , регистрирующие электромагнитное излучение в электронном виде, существенно отличаются от своих аналогов, использующих пленку. Вместо пленки в цифровых камерах используется сетка из покрытых кремнием ПЗС (устройств с зарядовой связью), которые индивидуально реагируют на электромагнитное излучение.Энергия, достигающая поверхности ПЗС-матриц, вызывает генерацию электронного заряда, величина которого пропорциональна «яркости» поверхности земли. Цифровой номер для каждой спектральной полосы присваивается каждому пикселю в зависимости от величины электронного заряда. Цифровой формат выходного изображения поддается цифровому анализу и архивированию в компьютерной среде, а также выводится в виде печатного продукта, аналогичного обычным фотографиям. Цифровые камеры также обеспечивают более быстрый поворот для сбора и извлечения данных и позволяют лучше контролировать спектральное разрешение.Хотя параметры меняются, цифровые системы формирования изображений способны собирать данные с пространственным разрешением 0,3 м и спектральным разрешением от 0,012 мм до 0,3 мм. Размер массивов пикселей варьируется в зависимости от системы, но обычно составляет от 512 x 512 до 2048 x 2048.

Знаете ли вы?

«… давайте посмотрим на БОЛЬШУЮ КАРТИНУ …»

… что космические шаттлы США использовались для фотографирования из космоса. Астронавты на борту шаттла сделали много фотографий с помощью ручных камер, похожих на те, которые вы использовали бы для семейных фотографий.Они также использовали гораздо более крупные и сложные камеры, установленные в грузовом отсеке шаттла, так называемые широкоформатные камеры (LFC). LFC имеют большое фокусное расстояние (305 мм) и позволяют делать высококачественные фотографии на несколько сотен километров в обоих измерениях. Точные размеры зависят (конечно) от высоты шаттла над Землей. Фотографии с этих пассивных датчиков необходимо делать, когда поверхность Земли освещается солнцем и подвержена облачному покрову и другим факторам ослабления из атмосферы.Шаттл также несколько раз использовался для получения изображений многих регионов Земли с помощью специального активного микроволнового датчика, называемого РАДАР. Датчик RADAR может собирать подробные изображения в ночное или дневное время, поскольку он обеспечивает собственный источник энергии и способен проникать и «видеть» сквозь облачный покров из-за большой длины волны электромагнитного излучения. Мы узнаем больше о RADAR в главе 3.

… хотя делать фотографии в ультрафиолетовой части спектра проблематично из-за атмосферного рассеяния и поглощения, это может быть очень полезно там, где другие типы фотографии не подходят.Интересный пример исследования и управления дикой природой — использование УФ-фотографии для обнаружения и подсчета гренландских тюленей на снегу и льду. Взрослые гренландские тюлени имеют темную шерсть, а их детеныши — белые. На обычных панхроматических изображениях темный покров взрослых тюленей хорошо виден на фоне снега и льда, а белый — нет. Однако шерсть как взрослых тюленей, так и детенышей сильно поглощает УФ-энергию. Таким образом, и взрослые, и молодые выглядят очень темными на УФ-изображении и могут быть легко обнаружены.Это позволяет просто и надежно отслеживать изменения популяции тюленей на очень больших территориях.

Аэрофотоснимок — обзор

1-1 Обзор

Люди получают аэрофотоснимки с тех пор, как появились средства для подъема камер над поверхностью Земли, начиная с середины девятнадцатого века. Человеческое желание увидеть Землю «как птицы» сильно по многим практическим и эстетическим причинам. Из-за довольно ограниченного использования в девятнадцатом веке масштабы и технические средства аэрофотосъемки расширились на протяжении всего двадцатого века.Сейчас, в 21 веке, этот метод используется для всех видов применения земных ресурсов, от небольших и простых до больших и сложных.

Аэрофотоснимки обычно делаются с пилотируемых самолетов или вертолетов, но могут использоваться и многие другие платформы, включая привязные воздушные шары и дирижабли, дроны, планеры, ракеты, модели самолетов, воздушных змеев и даже птиц (Tielkes 2003). Недавние инновации для фотоаппаратов и платформ открыли новые научные, коммерческие и художественные возможности для получения впечатляющих аэрофотоснимков (рис.1-1).

Рис. 1-1. Вертикальный вид заброшенных сельскохозяйственных земель, рассеченных эрозионными каналами возле Фрейлы, провинция Гранада (Испания), во время фотосъемки, сделанной с помощью воздушного дирижабля (слева от центра) на низкой высоте полета. Управление дирижаблем осуществляется по тросам с земли, управление функциями камеры осуществляется дистанционно. Его снимок был сделан с беспилотного летательного аппарата с неподвижным крылом после оцифрованных GoogleEarth линий полета на высоте около 200 м. Площадка для взлета дирижабля справа имеет размер 12 × 8 м.

Фотография JBR с К.Клауссен и М. Низен.

Основное внимание в этой книге уделяется малоформатной аэрофотосъемке (SFAP) с использованием потребительских и небольших профессиональных цифровых фотоаппаратов, а также аналоговых 35-мм пленочных фотоаппаратов в видимом и ближнем инфракрасном спектральном диапазоне. Такие камеры могут использоваться с пилотируемых или беспилотных платформ высотой от 10 метров над землей до 100 километров в космос. Платформы могут быть такими же простыми, как стержень из стекловолокна для поднятия телекамеры, технически сложными, как беспилотные воздушные системы (БПЛА) для обработки фотомозаичных изображений, управляемых с помощью GPS, или такими сложными, как Международная космическая станция.

SFAP стала отдельной нишей в дистанционном зондировании в 1990-х годах (Warner et al. 1996; Bauer et al. 1997), и в последние годы она использовалась для документирования всех видов природных и человеческих ресурсов. Эта область полна экспериментов и инноваций в оборудовании и методах, применяемых в самых разных ситуациях. Недавнее развитие и популярность БПЛА демонстрируют стремление человека к созданию крупномасштабных аэрофотоснимков малой высоты для хобби, художественных и профессиональных целей.

В прошлом большая часть аэрофотосъемки производилась с пилотируемых платформ, поскольку считалось, что присутствие фотографа, смотрящего в видоискатель камеры, необходимо для получения полезных изображений.Например, Хенрард разработал аэрофотоаппарат в 1930-х годах, и в течение следующих четырех десятилетий он фотографировал Париж с небольших самолетов, составляя замечательную аэрофотосъемку города (Cohen 2006).

Это все еще верно для многих миссий и приложений сегодня. Возможно, самый известный современный воздушный художник-фотограф Ю. Артюс-Бертран создал свой шедевр Земля с высоты , просто летая на вертолете с помощью портативных фотоаппаратов (Arthus-Bertrand 2017). Точно так же Дж. Герстер потратил всю жизнь на получение превосходных фотографий археологических руин и природных ландшафтов по всему миру прямо из открытой двери небольшого самолета или вертолета (Gerster 2004).

В настоящее время наиболее широко доступной и широко используемой пилотируемой платформой является обычный небольшой самолет с неподвижным крылом, который используется во многих SFAP (Caulfield 1987). Среди недавних примеров, археологические памятники были задокументированы в течение многих лет О. Браашем в Германии (Braasch and Planck 2005) и Эриксеном и Олесеном на северо-западе Дании (2002). В Центральной Европе Марковский и Марковский (2001) применили этот подход для съемки польских замков с воздуха. Барта и Барта (2007), команда отца и сына, создали потрясающие снимки пейзажей, деревень и городских пейзажей Словакии.

В Соединенных Штатах Эванс и Уорстер (1998) были одними из первых, кто исследовал эстетические аспекты аэрофотосъемки прерий с небольшого пилотируемого самолета, а Уорк (2004) опубликовал сотни драматических пейзажных снимков, сделанных с небольшого самолета через реку. страна. Хэмблин (2004) сосредоточился на панорамных изображениях геологических пейзажей в Юте, а Мортон (2017) показал впечатляющие геологические особенности по всей Северной Америке.

Д. Майзел искал провокационные изображения вскрытых шахт, высохших озер и других необычных ландшафтов на западе США (Gambino 2008).На одном из самых необычных пилотируемых автомобилей К. Фейл пилотирует небольшой автожир для пейзажной фотографии в Нью-Йорке и Новой Англии (Feil et al. 2005). А. Хейси использовал сверхлегкий самолет для археологических и ландшафтных сцен на юго-западе (Heisey and Kawano 2001; Heisey 2007).

Беспилотные, привязные или дистанционно управляемые платформы получили все более широкое распространение в течение последних двух десятилетий. В этой книге освещаются такие беспилотные системы для малых высотных объектов, в том числе воздушные змеи, дирижабли и беспилотные летательные аппараты.В то время как основное внимание в книге уделяется использованию и потенциалу SFAP для геонаучных исследований и приложений, достоинства и привлекательность вида с высоты птичьего полета с небольшой высоты стали представлять общий интерес для гораздо более широкого круга тем и мотивов. Например, типичные недавние аэрофотоснимки воздушных змеев включают прекрасные виды Висконсина в Соединенных Штатах, сделанные Уилсоном (2006), работы Тилкса (2003) в Африке и великолепные снимки Индии Н. Чорье (Chorier, 2016).

Фотография с дронов уже стала одной из дисциплин фотографии, и сообщества по обмену фотографиями, такие как Dronestagram , свидетельствуют об увлечении SFAP, которое испытывают фотографы во всем мире.Многие профессиональные фотографы, имеющие или не имеющие опыта аэрофотосъемки с пилотируемых самолетов, теперь используют дроны для своих работ (Gear 2016). Такие изображения имеют крупномасштабные и исключительно высокие пространственные разрешения, которые отображают особенности земли с удивительной детализацией с уникальных точек обзора, которые трудно получить другими способами (рис. 1-2). Эти фотографические виды устраняют разрыв между наземными наблюдениями и обычными аэрофотоснимками и спутниковыми изображениями.

Рис. 1-2. Крупным планом вертикальный вид лежбища морских слонов на пляже в Пьедрас-Бланкас, Калифорния, США.Эти молодые тюлени имеют длину около 2–2 ½ м, и большинство из них спят на берегу морских водорослей. Людям не разрешается приближаться к тюленям на земле, но тюлени не знали о бесшумном воздушном змее и камере над головой. Пространственная детализация таких изображений необычайна; на пляже хорошо видны отдельные камешки.

Для проведения аэрофотосъемки воздушного змея на этом участке требовалось специальное разрешение; изображение получено компактной цифровой камерой.

5 лучших камер для аэрофотосъемки над Нью-Йорком в вертолете FlyNYON

Съемка с вертолета, установленного на пороге Нью-Йорка, — одно из самых захватывающих и полезных впечатлений не только в полете, но и в фотографии.Наша команда по работе с контентом летает каждый день, и они сочли, что именно эти камеры лучше всего подходят для наших фото-полетов! Все упомянутые ниже зеркалки!

Canon 1DX Mark II
Canon 1DX — потрясающая платформа для аэрофотосъемки, поскольку она дает вам гибкость в использовании единой платформы, которая снимает потрясающие фото, а также видео 4K со скоростью 60 кадров в секунду. Обладая этими двумя возможностями в одном корпусе, вы можете переключать режимы одним щелчком переключателя, не пропуская снимок.

Panasonic Lumix GH5
Если вы летите, чтобы снимать плавное кинематографическое видео, GH5 — это камера, которую вы хотите использовать. Матрица Micro 4/3 со стабилизацией в камере позволяет снимать эпические кинематографические кадры в разрешении 4K. Эта платформа также отлично подходит для съемки плавных и плавных кадров в замедленном темпе благодаря возможности снимать видео 1080p со скоростью 240 кадров в секунду.

Sony A7RIII
Ищете невероятные детали в ваших снимках? Sony A7RIII с 42.4 мегапикселя обеспечат снимки с огромным количеством деталей. Вам не придется беспокоиться об ухудшении качества изображения, если вам нужно обрезать изображение во время процесса редактирования, чтобы получить идеальный кадр. Этот корпус также идеально подходит для стрелков, которые хотят взорвать свои изображения для печати, рекламы и т. Д.

Canon 5D Mark IV
5D Mark IV — отличный корпус для съемки с воздуха: от разрешения до цветовой гаммы — это идеальная камера для любого сценария.Любимая комбинация нашей контент-команды — это 5D с Canon 16-35mm 2.8, поскольку она дает вам возможность делать масштабные эпические снимки.

Iphone Camera
Смартфон — это смартфон. Это невероятно универсальная камера, которая правильно экспонирует изображения, обеспечивает отличное видео 4K с частотой 60 кадров в секунду и имеет хороший режим замедленной съемки. Режим серийной съемки на iphone обеспечивает хороший снимок при прохождении знаковых достопримечательностей.

Если вы увлечены аэрофотосъемкой и собираетесь прилететь, в нашем киоске Sky High Pictures для аренды есть все, что можно взять напрокат здесь!

Кроме того, если вы хотите взять напрокат профессиональную камеру, необработанные кадры GoPro, распечатанное изображение вашей вечеринки и шляпу FlyNYON, у нас есть в магазине NYON Pro Pack! Посмотрите здесь!

До скорой встречи в небе!

Подпишитесь на нас в Instagram, Facebook, Twitter, YouTube и Snapchat, чтобы узнать больше об эпическом контенте, создаваемом FlyNYON!

Визуальный мониторинг систем гражданской инфраструктуры с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с камерами: обзор сопутствующих работ | Визуализация в инженерии

Команда ARIA (2015).«Проект по анализу инфраструктуры робототехники (ARIA)». .

Blo, x, sch, M, Weiss, S, Scaramuzza, D, и Siegwart, R. «Навигация MAV на основе зрения в неизвестной и неструктурированной среде». Proc., Робототехника и автоматизация (ICRA), Международная конференция IEEE 2010 г., , Пискатауэй, Нью-Джерси. 21-28.

Чо, Ю.К., Хэм, И, и Голпавар-Фард, М. (2015). Трехмерное моделирование и диагностика энергопотребления в зданиях: обзор современного состояния. Передовая инженерная информатика, 29 (2), 184–195.

Артикул Google Scholar

DJI (2015). «DJI Pilot версии 1.2.0.», .

Добсон, Р.Дж., Брукс, К., Русси, К. и Коллинг, Т. «Разработка системы оценки грунтовых дорог для практического развертывания со сбором оптических данных высокого разрешения с помощью вертолетного БПЛА». Proc., Беспилотные авиационные системы (ICUAS), Международная конференция 2013 года по , Пискатауэй, Нью-Джерси.235-243.

ENR (2015). «Дроны: технология шлюза для полной автоматизации сайта».

Эшманн, К., Куо, К.-М, Куо, К.-Х, и Боллер, К. «Беспилотные авиационные системы для удаленного осмотра и мониторинга зданий». Proc., 6-й Европейский семинар по структурному мониторингу здоровья .

Фернандес Галаррета, Дж., Керле, Н., и Герке, М. (2015). Оценка повреждений городских структур с помощью БПЛА с использованием объектного анализа изображений и семантических рассуждений. Опасные природные явления и науки о Земле, 15 (6), 1087–1101.

Артикул Google Scholar

Фиорилло, Ф, Хименес, Б., Ремондино, Ф., и Барба, С. (2012). 3D-съемка и моделирование археологического района Пестум, Италия. Virtual Archaeol Rev, 4 , 55–60.

Артикул Google Scholar

Гао, Дж., Ян, Ю. и Ван, К. «Исследования по применению дистанционного зондирования БПЛА при расследовании геологических опасностей для нефте- и газопроводов.” Proc., ICPTT 2011 , Пекин, Китай. 381-390.

Гейсари, М., Иризарри, Дж., И Уокер, Б. «UAS4SAFETY: потенциал беспилотных авиационных систем для применения в области безопасности строительства». Proc., Конгресс строительных исследований 2014 , Рестон, Вирджиния. 1801-1810 гг.

Хан, К., Лин, Дж. И Голпарвар-Фард, М. «Формализм для использования автономных систем визуального наблюдения и интегрированных моделей проектов для мониторинга хода строительства». Proc., 2015 Конференция по автономному и роботизированному строительству инфраструктуры .

Иризарри, Дж., Гейзари, М., и Уокер, Б. (2012). Оценка юзабилити технологий дронов как инструментов проверки безопасности. Журнал информационных технологий в строительстве, 17 , 194–212.

Google Scholar

Карш К., Голпарвар-Фард М. и Форсайт Д. «ConstructAide: анализ и визуализация строительных площадок с помощью фотографий и моделей зданий. Proc., ACM-транзакции на графике .

Керле, Н., Фернандес Галаррета, Дж., И Герке, М. «Оценка повреждений городских структур с использованием наклонных изображений БПЛА, объектно-ориентированного анализа изображений и семантических рассуждений». Proc., 35-я Азиатская конференция по дистанционному зондированию .

Kluckner, S, Birchbauer, JA, Windisch, C, Hoppe, C, Irschara, A, Wendel, A, Zollmann, S, Reitmayr, G, and Bischof, H. «Демонстрационная сессия AVSS 2011: мониторинг строительной площадки из сильно перекрывающихся изображений MAV.” Proc., Advanced Video and Signal-Based Surveillance (AVSS), 2011 8-я Международная конференция IEEE, , Пискатауэй, Нью-Джерси. 531-532.

Лин, Дж., Хан, К., Фукути, И, Эда, М., и Голпарвар-Фард, М. (2015a). «Мониторинг незавершенной работы на основе модели с помощью изображений, полученных с помощью БПЛА, оснащенного камерой, и BIM». Proc., Международная конференция по гражданской и строительной информатике 2015 г. .

Лин, Дж, Хан, К., и Голпарвар-Фард, М. (2015).2015. Proc, Вычислительная техника в гражданском строительстве, 2015 , Рестон, Вирджиния. 156–164.

Лю, П., Чен, А.Ю., Хуанг, Ю.Н., Хан, Дж.Й., Лай, Дж.С., Кан, С.К. и др. (2014). Обзор разработок и приложений беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) винтокрылых машин в гражданском строительстве. Умные конструкции и системы. Интеллектуальные структуры и системы, 13 (6), 1065–1094.

Артикул Google Scholar

Лоянно, Г., Томас, Дж., И Кумар, В.«Совместная локализация и отображение MAV с помощью датчиков RGB-D». Proc., Робототехника и автоматизация (ICRA), Международная конференция IEEE 2015 г., , Пискатауэй, Нью-Джерси. 4021-4028.

Луи, В. и Драммонд, Т. «Оптимизация на основе изображения без глобальной согласованности для монокулярного визуального SLAM с постоянным временем». Proc., Робототехника и автоматизация (ICRA), Международная конференция IEEE 2015 г., , Пискатауэй, Нью-Джерси. 5799-5806.

Мацуока, Р., Нагуса, И., Ясухара, Х, Мори, М., Катаяма, Т., Ячи, Н. и др.(2012). Измерение крупномасштабной солнечной электростанции с использованием изображений, полученных неметрической цифровой камерой на борту БПЛА. ISPRS — Международный архив фотограмметрии, дистанционного зондирования и пространственной информации, XXXIX-B1 , 435–440.

Артикул Google Scholar

Майкл, Н, Шен, С., Мохта, К., Кумар, В, Нагатани, К., Окада, И, Кирибаяси, С., Отаке, К., Йошида, К, Оно, К., Такеучи, Э и Тадокоро , С.(2014). «Совместное картирование здания, поврежденного землетрясением, с помощью наземных и воздушных роботов». Полевая и служебная робототехника , К. Йошида и С. Тадокоро, ред., Торонто, Канада: Springer Berlin Heidelberg, 33-47.

Оскуие, П., Бесерик-Гербер, Б., и Сойбельман, Л. (2015). Основанная на качестве данных структура для оценки состояния активов с использованием данных LiDAR и изображений. Вычислительная техника в гражданском строительстве, 2015 , 240–248.

Google Scholar

Патрэучан, В., Армени, И., Наханги, М., Йунг, Дж., Брилакис, И., и Хаас, К.(2015). Состояние исследований в области автоматического исполнительного моделирования. Передовая инженерная информатика, 29 (2), 162–171.

Артикул Google Scholar

Цинь Р. (2014). Объектно-ориентированный иерархический метод обнаружения изменений с использованием изображений БПЛА с географической привязкой. Дистанционное зондирование, 6 , 7911–7932.

Артикул Google Scholar

Siebert, S, & Teizer, J.(2014). Мобильные 3D-карты для съемки проектов земляных работ с использованием системы беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Автоматика в строительстве, 41 , 1–14.

Артикул Google Scholar

Сын, Х., Боше, Ф. и Ким, К. (2015). Сбор данных в реальном времени и их использование в мониторинге производства и автоматизированном планировании гражданской инфраструктуры: исследование. Передовая инженерная информатика, 29 (2), 172–183.

Артикул Google Scholar

Тейзер, Дж.(2015). Статус-кво и открытые проблемы в визуальном восприятии и отслеживании временных ресурсов на строительных площадках. Передовая инженерная информатика, 29 (2), 225–238.

MathSciNet Статья Google Scholar

Ветривел, А., Герке, М., Керле, Н. и Воссельман, Г. «Сегментация изображений на основе БПЛА, включающих информацию трехмерного облака точек». Proc., PIA15 + HRIGI15: Совместная конференция ISPRS

Wefelscheid, C, Hansch, R, & Hellwich, O.(2011). Трехмерная реконструкция здания с использованием изображений, полученных с беспилотных летательных аппаратов. ISPRS — Int Arch Photogramm Remote Sens Spatial Inform Sci, XXXVIII-1 / C22 , 183–188.

Артикул Google Scholar

Вэнь Цзябао и Канг, Южная Каролина. «Дополненная реальность и беспилотные летательные аппараты помогают в управлении строительством». Proc., Вычислительная техника в строительстве (2014) , Рестон, Вирджиния. 1570-1577.

Се, Ф, Линь, З, Гуй, Д, и Линь, Х. (2012). Исследование строительства 3D-здания по снимкам с БПЛА. ISPRS — Int Arch Photogramm Remote Sens Spatial Inform Sci, XXXIX-B1 , 469–473.

Артикул Google Scholar

Ямамото, Т., Кусумото, Х. и Банджо, К. «Система сбора данных для быстрого восстановления: использование цифровой фотограмметрии и небольшого беспилотного летательного аппарата (БПЛА)». Proc., Вычислительная техника в строительстве (2014) , Рестон, Вирджиния. 875-882.

Янг, Дж., Парк, М-З, Вела, П. А., и Гольпарвар-Фард, М. (2015). Мониторинг эффективности строительства с помощью неподвижных изображений, покадровых фотографий и видеопотоков: сейчас, завтра и будущее. Передовая инженерная информатика, 29 (2), 211–224.

Артикул Google Scholar

Йе, С., Нурзад, С., Прадхан, А., Бартоли, И., и Контсос, А.«Автоматическое обнаружение поврежденных территорий после урагана« Сэнди »с помощью цветных аэрофотоснимков». Proc., Вычислительная техника в строительстве (2014) , Рестон, Вирджиния. 1796–1803 гг.

Чжан, К., и Элакшер, А. (2012). Система визуализации на базе беспилотных летательных аппаратов для трехмерного измерения повреждений грунтовой дороги 1. Компьютерное проектирование строительства и инфраструктуры, 27 (2), 118–129.

Артикул Google Scholar

Чжан Дж. И Сингх С.«LOAM: лидарная одометрия и отображение в реальном времени». Proc., Робототехника: научная и системная конференция (RSS 2014) .

Zollmann, S, Kalkofen, D, Hoppe, C., Kluckner, S, Bischof, H, and Reitmayr, G. «Интерактивный четырехмерный обзор и визуализация деталей в дополненной реальности». Proc., Международный симпозиум IEEE по смешанной и дополненной реальности (2012) .

Цольманн, С., Хоппе, К., Клюкнер, С., Поглич, К., Бишоф, Х, и Райтмайр, Г. (2014).Дополненная реальность для мониторинга и документации на строительной площадке. Протоколы IEEE, 102 (2), 137–154.

Артикул Google Scholar

AI и интуитивно понятные камеры открывают путь в будущее аэрофотосъемки — Geospatial Solutions: Geospatial Solutions

Фото: pics721 / iStock / Getty Images Plus / Getty Images

Достижения в области сенсоров, камер и автоматизации стимулировали рост индустрии аэрофотосъемки, которая, как ожидается, достигнет 2 долларов.83 миллиарда к 2022 году.

Свамини Кулкарни

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) или дроны часто привлекают внимание благодаря своей способности захватывать вид с выгодной точки. В течение многих лет воздушные камеры снимали невиданные ранее снимки по всей планете. Теперь технологии визуализации используются для наблюдения за стихийными бедствиями и границами стран.

Дроны

быстро нашли применение в различных отраслях, включая наблюдение, геопространственное картографирование, мониторинг после стихийных бедствий и даже развлечения.Достижения в области датчиков, камер и автоматизации стимулировали рост индустрии аэрофотосъемки.

Камеры, установленные на воздушных шарах, воздушных змеях, а теперь и дроны, широко используются в различных сферах, таких как правительство, сельское хозяйство, гражданское строительство и исследования. Наблюдение с помощью спутниковых изображений сопряжено с трудностями, многие из которых можно преодолеть с помощью дронов. Дроны можно использовать, когда мы захотим, и они могут быть оснащены лидарными системами, геоинформационными системами и современными камерами. Это создало прибыльные возможности в индустрии аэрофотосъемки.

По данным Allied Market Research, ожидается, что к 2022 году мировой рынок аэрофотосъемки достигнет 2,83 миллиарда долларов, а с 2016 по 2022 год будет расти со среднегодовым темпом роста 12,9%. Выпуск новых интуитивно понятных камер еще больше повысил популярность аэрофотосъемки.

Появление новых интуитивно понятных камер для аэрофотосъемки

AirSelfie, ведущий игрок на рынке аэрофотосъемки, представила на выставке Consumer Technology Association (CES) 2020 аэрофотоаппарат AIR PIX. Компания объявила о начале поставок AIR PIX + клиентам самой маленькой карманной аэрофотокамеры в мире.Более того, он заявил, что сделает доступной AIR DUO, аэрофотоаппарат, оборудованный двойной параллельной камерой, в конце 2020 года. Обе эти камеры предлагают самые современные технологии и будут иметь жизненно важное значение для аэрофотосъемки и видеосъемки. с воздуха.

Skydio, ведущий американский производитель дронов и технологий автономного полета, недавно представил новые программные решения и платформу автономных дронов для ситуационной осведомленности и инспектирования. Замечено, что, несмотря на потенциальную демонстрацию беспилотных летательных аппаратов в области аэрофотосъемки, их применение все еще ограничено из-за опасений относительно риска аварий автономных дронов.

Более того, требование нанимать опытных пилотов и соображения безопасности данных не позволяют фирмам расширять свои программы аэрофотосъемки. Вот почему Skydio стремится раскрыть потенциал этого автономного программного обеспечения и изменить взгляды людей на дроны.

Кроме того, компания установила партнерские отношения с Eagleview, лидером в области аэрофотосъемки и анализа данных, чтобы дать агентам по страхованию жилья возможность проводить точный осмотр жилых домов без использования опытных пилотов дронов.Ожидается, что эта технология будет доступна в четвертом квартале 2020 года.

Искусственный интеллект: будущее аэрофотосъемки

Сегодня каждая отрасль ищет способы удаленного управления устройствами или, по крайней мере, с минимальным физическим контактом. Учитывая опыт глобальной пандемии, будущее автономных дронов явно радужно.

Несколько отраслей, включая аэрофотосъемку, полагаются на достижения в области автономных БПЛА. Более того, успех аэрофотосъемки зависит как от автономных дронов, так и от тщательной обработки данных, собранных с помощью аэрофотокамер.Здесь на сцену выходит искусственный интеллект (ИИ).

Для использования аэрофотосъемки для наблюдения за недвижимостью существует острая потребность в решении, которое могло бы упростить анализ данных, разобраться в данных, собранных с помощью камер, и повысить уровень детализации, обеспечиваемый аэрофотосъемкой.

Аэрофотосъемка

на основе искусственного интеллекта может использоваться для автоматизированного анализа собственности и упрощения процедуры андеррайтинга рисков и управления претензиями. Более того, он может предлагать наборы данных для улучшения моделирования рисков.Технология аэрофотосъемки на основе ИИ может использовать ИИ для обнаружения изменений в оценке собственности, что может принести пользу общественной безопасности и городскому планированию.

COVID-19 увеличивает спрос на данные

Мы живем в период кардинальных перемен. Пандемия COVID-19 повлияла практически на все отрасли по всему миру и повысила спрос на качество данных, несмотря на нехватку ресурсов. Более того, существует потребность в более быстром и качественном анализе данных, чтобы помочь отраслям расширяться. Внедрение ИИ и аэрофотосъемки может помочь организациям расширить масштабы своей деятельности и оптимизировать процессы по доступным ценам.

Nearmap, известная компания, занимающаяся аэрофотосъемкой, запустила инновационный ИИ Nearmap для автоматического анализа масштабных аэрофотоснимков. Эта технология является первой среди аэрофотоснимков, предлагающих анализ искусственного интеллекта наряду с аэрофотоснимками высокой четкости в коммерческих масштабах.