Ракурс
English info@racurs.ru

Статьи и презентации

Библиография PHOTOMOD

Опыт пользователей

Учебные материалы

Материалы конкурса PHOTOMOD Lite

Вики — фотограмметрия

 НОВОСТИ  О КОМПАНИИ  ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ  ДАННЫЕ ДЗЗ  УСЛУГИ  ОБУЧЕНИЕ  ПОДДЕРЖКА  БИБЛИОТЕКА  КОНТАКТЫ  ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 
 Статьи и презентации  Вики — Фотограмметрия 

Цифровые камеры для аэрофотосъемки. Обзор моделей (декабрь, 2011).

О.Н. Зинченко, А.Б. Елизаров, «Ракурс», Москва, Россия

Скачать эту статью (PDF, 328 kB)

Данный материал является актуализацией обзора моделей цифровых камер для аэрофотосъемки за 2010–2011 год.
За текущий год в данном сегменте рынка замечены следующие изменения:

  • линейка крупноформатных камер UltraCam дополнилась новой моделью — UltraCam Eagle (260 МП).
  • Trimble выпустила новую среднеформатную камеру — TAC 80MP (80 МП).

    По устоявшейся классификации, модели разбиты на два класса: крупноформатные и среднеформатные.

    К крупноформатным камерам на сегодняшний день относятся:

  • кадровые камеры с размером матрицы свыше 200 мегапикселов;
  • цифровые аэрофотосканеры, генерирующие вместо снимков фиксированного размера «цифровой ковер» произвольной длины;
  • уникальная на сегодняшний день аэросъемочная система (A3, Visionmap), которая за счет вращения объективов поперек линии полета и сверхбыстрому фотографированию снимает за одно вращение очень широкую полосу, используя всего два объектива и два сенсора небольшого формата.
    Две последние категории цифровых аэрофотокамер относятся к крупноформатным, поскольку обладают высокой производительностью.

    Крупноформатные (или высокопроизводительные) камеры наиболее интересны для промышленной площадной съемки и предназначены для выполнения крупных проектов. Получаемые на выходе снимки могут быть использованы для решения широкого круга фотограмметрических задач с минимальными затратами на последующую обработку:

  • топографическое и кадастровое картографирование во всем диапазоне масштабов;
  • создание и обновление картографических материалов, ортофотопланов;
  • построение ортофотопланов и 3D-моделей местности;
  • решение задач инженерных изысканий;
  • оценка последствий и мониторинг чрезвычайных ситуаций;
  • результаты дополнительно можно применять в лесном и сельском хозяйствах, почвоведении, экологии, геологии, биогеохимии (практически в любой области применения NIR).

    На сегодняшний день большинство среднеформатных камер (предназначены для съемки небольших площадей или протяженных объектов) имеют размер матрицы 60 мегапикселов. Для среднеформатных моделей с размером матрицы 92 МП (UltraCamLp, Microsoft-Vexcel Imaging GmbH) и 132 МП (RMK-DX, Intergraph Z/I Imaging) можно ввести понятие супер-среднеформатная камера. Супер-среднеформатные камеры — это более доступные по цене, облегченные версии крупноформатных камер тех же производителей.

    К достоинствам 60-мегапиксельных среднеформатных камер можно отнести наличие сменных объективов, а также тот факт, что среднеформатная камера, как правило, представляет из себя базовый модуль в составе аэросъемочной системы. Докупив дополнительные модули (цветные, ИК, или тепловые), пользователь получает возможность комбинировать их с учетом различных съемочных задач. Комбинация одинаковых модулей позволяет совершить в ряде случаев апгрейд среднеформатной камеры до крупноформатной.


    Таблица 1. Крупноформатные (высокопроизводительные) цифровые аэросъемочные камеры.

    Фирма-производитель Intergraph Z/I Imaging (США) Microsoft-Vexcel Imaging GmbH (Австрия) Visionmap Ltd. (Израиль) Leica Geosystems AG (Швейцария) Jena-Optronik GmbH (Германия)
    Название модели DMC II 250

    UltraCamXp;
    UltraCamXp Wide Angle

    UltraCamEagle

    A3, A3-CIR

    ADS80

    Jena Airborne Scanner (JAS 150s)

    Принцип получения изображения
    Кадровые камеры
    Кадровая камера вращения с высокой скоростью съемки
    Аэрофотосканеры
    Дата начала производства 2010 2008
    (2009 w/a)
    2011 2007, 2010 2008  
    Число объективов 5 8 8 2 1 1
    Число CСD-сенсоров 5
    (1 панхром., 4 мультиспек.)
    13 9 2 8-12 (в зависимости от типа сенсора в фокальной плоскости; SH81-8, SH82-12) 9
    (5 панхром. стерео, 4 мультиспек.)
    Число фрагментов результирующего кадра 1 9 9 изменяемое, до 33 Съемка ведется непрерывно Съемка ведется непрерывно
    Принцип экспонирования сенсоров Синхронный Последовательный Syntopic Exposure (метод послед. формирования кадра с использ. массива из 9 сенсоров CCD) Global Shutter Съемка линейным сенсором Съемка линейным сенсором
    Формат CСD-сенсоров, мм 82,1×96,4 панхром.;
    43,9×49,3 мультиспек.
    68,0×104,1 панхром.;
    22,7×34,7 мультиспек.
    103,9×68,4 панхром.;
    34,6×2,6 мультиспек.
    36×23,9 Всего 12 CCD-линеек по 12 тыс. пикселов каждая Всего 9 CCD-линеек по 12 тыс. пикселов каждая
    Размер пиксела, мкм 5,6 для панхроматического;
    7,2 для мультиспектральных
    6 5,2 9 6,5 6,5
    Число пикселов результирующего кадра вдоль/поперек маршрута 14656×17216 11310×17310 панхроматический;
    5770×3770 мультиспек.
    13080×20010 панхром.; 4360×6670 мультиспектр. 7 850×94 500 (макс.) Определяется длиной маршрута/ 12000 (R, G, B и NIR) и 12000 или 24000 (панхроматический) Определяется длиной маршрута/ 12000
    Фокусное расстояние (для результирующего кадра), мм 112 панхроматический;
    45 мультиспек.
    100 (70 w/a) панхроматический;
    33 (23 w/a) мультиспек.
    80 панхром., 27 мультиспекрт. (Lens system 1)
    210 пахром., 70 мультиспекрт. (Lens system 2)
    300 62,5 150
    Углы поля зрения (во всех диапазонах) вдоль/поперек маршрута (для результирующего кадра) 46,6°/40,2° 55°/37°
    (73°/52° w/a)
    66°/46° (Lens system 1)
    28°/20° (Lens system 2)
    109° (макс.) x 13,47° 64° (типичные углы отклонения от надира 16°, 25°, 41°)/— 30° (углы отклонения от надира: ±0°, ±12°, ±20,5°) /—
    Радиометрическое разрешение, бит/пиксел 14 12 12 12 14 12
    Минимальный интервал фотографирования, с 1,7 2 1,8 0,3 Съемка ведется непрерывно Съемка ведется непрерывно
    Спектральные диапазоны (нм) R, G, B, NIR R, G, B, NIR R, G, B, NIR R (600-740), G (510-580), B (415-515), NIR (690-780) PAN (465-680), R (610-660), G (530-580), B (435-495), NIR (840-900) R, G, B, NIR, PAN
    Компенсация сдвига (смаза) изображения C использованием технологии накопления с задержкой) Электронная, до 50 пикселов FMC FMC, RMC, VC Определяется конструкцией системы Не требуется
    Геометрия результирующего изображения Центральная проекция Центральная проекция Метод Monolitic Stitching позволяет формировать интегрированный кадр One CCD Geometry по данным от 9 CCD Квазипанорамный снимок — для визуализации. Стандартная центр. проекция — для измерений/векторизации Центральная проекция каждой линии изображения Центральная проекция каждой линии изображения
    Тип накопителя данных Твердотельный картридж Герметичный блок жестких дисков Твердотельная память Твердотельная память Твердотельная память ММ80 Твердотельная память
    Емкость накопителя данных (число изображений), Tб 1,5 4,2 3,3 (> 3800 снимков) 1 (хватает на 10 часов съёмки) 0,8 1,1 или 2,3
    Возможность смены накопителя в полете Есть Есть (3 мин на замену) Есть (менее 2 мин на замену) Есть Есть Есть
    Наименьшее значение пиксела на местности (GSD) при аэросъемке, см 2,5 1,8 (4,3 w/a) 2,5 1 3 15 см на высоте 3000 м
    Возможность просмотра данных в полете Есть Есть Есть Есть Есть Есть
    Формат растрового изображения PAN, R, G, B, CIR, 4 канальные изображения высокого или низкого разрешения в форматах TIFF (с компрессией и без), JPEG2000; 8, 12 или 16-бит PAN, R, G, B, RGB-I, RGB-CIR, JPEG, TIFF (8 или 16 бит), Tiled TIFF JPEG, TIFF (8 или 16 бит) JPEG2000, TIFF Сырые данные, TIFF TIFF
    Сайт компании Intergraph Microsoft-Vexcel Imaging VisionMap Leica Jenoptik
    Прямая ссылка на описание модели DMC II UltraCamXp UltraCamEagle A3 ADS80 JAS 150s


    Таблица 2. Среднеформатные цифровые аэросъемочные камеры.

    Фирма-производитель IGI mbH (Германия) Intergraph Z/I Imaging (США) Leica Geosystems AG (Швейцария) Microsoft-Vexcel Imaging GmbH (Австрия) Trimble Navigation Limited (США) или Trimble Holdings GmbH (Германия) DiMAC sprl
    (Бельгия)
    Название модели DigiCAM-H60

    RMK-DX

    RCD30

    UltraCamLp

    Trimble Aerial Camera TAC 80 MP

    DSS Wide Angle

    DiMAC LiGHT+;
    DiMAC ULTRALiGHT+

    Принцип получения изображения Кадровый Кадровый Кадровый Кадровый Кадровый Кадровый Кадровый
    Дата начала производства 2009 2010 2010 Ноябрь 2009 Сентябрь 2011 Октябрь 2010 2009
    Число объективов 1 (сменный) 5 1 (сменный) *3 4 1 (сменный) 1 (сменный) 1
    Число CСD-сенсоров 1 5
    (1 панхром. и 4 мультиспек.)
    1 4
    (2 PAN, 1 RGB, 1 NIR)
    1 1 1
    Число фрагментов результирующего кадра 1 1 1 2 1 1 1
    Принцип экспонирования сенсоров Лепестковый затвор Синхронный Центральный затвор Синхронный Электронный лепестковый затвор Электронный лепестковый затвор Электронно-механический ирисовый затвор
    Формат CСD-сенсоров, мм 40,248×53,736 80,64×84,32 64,48×48,29 67,9×47,5 PAN
    31,9×21,6 RGB, PAN
    53,7×40,4 53,9×40,4 53,9×40,4
    Размер пиксела, мкм 6 7,2 6 6 5,2 6 6
    Число пикселов результирующего кадра вдоль/поперек маршрута 8956×6708 11200×11712 (панхром.);
    6800×6096 (мультиспек.)
    8956×6708 7920×11704 7760×10328 8984×6732 8984×6732
    Фокусное расстояние (для результирующего кадра), мм 28, 35, 50, 80, 100, 150, 210, 300 92 панхром.;
    45 мультиспек.
    50, 80 70 50, 60, 72 (а также по запросу 28, 32, 47, 100) 35, 50 (40, 60, 250 *6) 70, 120, 210
    Углы поля зрения (во всех диапазонах) вдоль/поперек маршрута (для результирующего кадра) 70°/86° (объектив 28 мм);
    59°/74° (35 мм);
    44°/56° (50 мм);
    27°/36° (80 мм);
    23°/30° (100 мм);
    15°/20° (150 мм);
    11°/15° (210 мм);
    8°/10° (300 мм)
    47,3°/ 49,2° 43°/65° 37°/ 52° 44°/ 56,5° (объектив 50 мм);
    37,2°/48,3° (60 мм);
    31,3°/41° (72 мм)
    75°/60° (35 мм); 57°/44° (50 мм); 42°/32° (70 мм);
    25°/19° (120 мм);
    14°/11° (210 мм)
    Радиометрическое разрешение, бит/пиксел 16 14 14 12 16 12 8 или 16
    Минимальный интервал фотографирования, с 1,6 2 1 2,5 1 ≤3 2
    Спектральные диапазоны (нм) RGB: R(580-660), G (480-600), B (400-540);
    CIR: R(580-800), G (500-620), NIR (800-1000)
    R, G, B, NIR R, G, B, NIR (780-900) R, G, B, PAN, NIR R, G, B, NIR R, G, B (NIR *6) R, G, B (NIR)
    Компенсация сдвига (смаза) изображения Нет Электронная (с использ. технологии накопления с задержкой) Механическая компенсация движения по 2-м осям Есть (до 50 пикселов) True FMC Нет Электронно-механическая
    Геометрия результирующего изображения Центральная проекция Центральная проекция Центральная проекция Центральная проекция Центральная проекция Центральная проекция Центральная проекция
    Тип накопителя данных Внешние жесткие диски или SSD Твердотельный картридж Твердотельная память ММ1 Твердотельная память Внешний жесткий диск или CF-карта Жесткий диск Герметичный блок жестких дисков для каждого модуля камеры
    Емкость накопителя данных (число изображений), Tб 250 ГБ 1,5 0,5 или 1 1 накопитель емкостью 1Тб (≈2500 снимков) Любая доступная на рынке 2 накопителя по 0,5 500 ГБ (8000 снимков)
    Возможность смены накопителя в полете Есть Есть Есть Есть Есть Есть Есть
    Наименьшее значение пиксела на местности (GSD) при аэросъемке, см Зависит от выбранного объектива и высоты полета 3,9 на высоте 500 м 3,7 на высоте 500 м для объектива 80 мм 2 2,5 3,3 2
    Возможность просмотра данных в полете Есть Есть Есть Есть (также возможна обработка) Есть Есть Есть
    Формат растрового изображения TIFF, JPEG, DNG (8 или 16 бит) TIFF, JPEG TIFF, JPEG TIFF (8 или 16 бит), JPEG «Сырые» данные, TIFF, JPEG TIFF, JPEG TIFF, JPEG
    Примечания *1 *2 *3 *4 *5 *6 *7
    Сайт компании IGI Intergraph Leica Microsoft-Vexcel Imaging Trimble Trimble DiMAC sprl
    Прямая ссылка на описание модели DigiCAM
    RMK RCD30 UltraCamLp TAC 80MP DSS WideAngle DiMAC

    *1 DigiCAM — серия модульных систем аэрофотокамер. В таблице приведены характеристики базовой конфигурации DigiCAM (состоящей из одного модуля камеры).
    Доступны также следующие конфигурации:

    DigiCam
    1 × DigiCam 60 МП
    Dual DigiCam
    2 × DigiCam 118 МП
    Dual DigiCam Oblique
    2 × DigiCam 118 МП
    (3D-cъемка под углом 45°)
    Triple DigiCam
    3 × DigiCam 172 МП
    Quattro DigiCam
    4 × DigiCam 235 МП
    Quattro DigiCam Oblique
    4 × DigiCam 235 МП
    (3D-cъемка под углом 45°)
    Penta DigiCAM
    4 × DigiCam Oblique
    1 × DigiCam nadir

    *2 Камера RMK-DX имеет формат 131 мегапиксел для цветного сенсора и относится к супер-среднеформатным камерам.

    *3 RCD30 — модульная система. В таблице приведены характеристики для одного модуля камеры (Camera Head СH62). Альтернативный модуль CH61 обеспечивает съемку только в RGB. Управляющая система может поддерживать до пяти модулей в комплектациях single (1 модуль), dual (2 модуля), quadruple (4 модуля) или quintuple (5 модулей).

    *4 Камера UltraCamLp имеет формат 92 мегапиксела и относится к супер-среднеформатным камерам.

    *5 Камера Trimble Aerial Camera (TAC) доступна в качестве модуля в составе аэросъемочного комплекса Trimble Aerial Camera×N (до 4-х штук). Производитель заявляет, что имея вес ок. 3-х кг, камера может быть применима для съемки с некоторых БПЛА.

    *6 Дополнительные возможности: установка второй камеры для съемки в ИК-диапазоне, комплектация дополнительными съемными объективами (Applanix Aerolens 40, 60, 250 мм), сопряжение с камерами для наклонной съемки. Возможно изготовление комплекса на заказ, включающего гиперспектральные, термальные сенсоры.

    *7 DiMAC — модульная система. Базовая комплектация с одним модулем носит название среднеформатной камеры DiMAC LiGHT+. DiMAC LiGHT+ устанавливается в цилиндрический корпус, куда могут дополнительно быть установлены еще 3 аналогичных модуля (или 1+2 ИК-модуля). Комплектация с двумя или четырьмя модулями носит название DiMAC Wide+ и позиционируется производителем как крупноформатная камера с форматом результирующего изображения 13000 × 8900 пикселов. Таким образом, среднеформатная камера DiMAC LiGHT+, имеет тот же корпус и ту же управляющую систему (IT Rack), что и DiMAC Wide+, что позволяет легко произвести усовершенствование.
    Камера DiMAC ULTRALiGHT+ отличается от DiMAC LiGHT+ тем, что устанавливается на гиростабилизированную платформу меньшего размера, что позволяет использовать ее на борту практически любых самолетов. Управляется камера с помощью модуля IT Cube, который более компактен, чем IT Rack и потребляет меньше энергии.

    Список использованных источников и литературы:
    1. www.intergraph.com
    2. www.leica-geosystems.com
    3. www.ultracamx.com
    4. www.trimble.com
    5. www.visionmap.com
    6. www.jenoptik.com
    7. www.igi.eu
    8. www.dimacsystems.com
    9. Сечин А.Ю. Эпоха цифровой аэросъемки.//Пространственные данные. 2009. №3, с. 29-35.

  • Подписка на новости 129366, г. Москва
    ул. Ярославская, д. 13А, офис 15
    Tel   (495) 720-51-27 (многоканальный)
    Fax   (495) 120-40-17
    Последнее обновление: 16.05.2019© Ракурс, 2004-2019