txcl3-2-图像处理基础-2016.

视觉及图像处理基础－图像数字化设备图像数字化设备：光－电转换；电信号量化。图像数字化设备发展：高速度；高分辨率；高色彩及还原性；多功能；智能化。图像数字化设备类型－按传感器件分类CMOS－complementarymetaloxidesemiconductor，互补金属氧化物半导体，大规模生产，速度快、成本较低，可塑性比较高，图像质量较差。CCD－chargecoupleddevice，电荷耦合元件，高质量的图像清晰度，制造工艺较为复杂，且功耗较大，成本较高。电视摄像管－数字图像处理视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理FeatureCCDCMOSSignaloutofpixelElectronpacketVoltageSignaloutofchipVoltage(analog)Bits(digital)SignaloutofcameraBits(digital)Bits(digital)FillfactorHighModerateAmplifiermismatchN/AModerateSystemNoiseLowModeratetoHighSystemComplexityHighLowSensorComplexityLowHighCameracomponentsPCB+multiplechips+lensChip+lensRelativeR&DcostDependsonApplicationDependsonApplicationRelativesystemcostDependsonApplicationDependsonApplication视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理PerformanceCCDCMOSResponsivityModerateSlightlybetterDynamicRangeHighModerateUniformityHighLowtoModerateUniformShutteringFast,commonPoorUniformityHighLowtoModerateSpeedModeratetoHighHigherWindowingLimitedExtensiveAntibloomingHightononeHighBiasingandClockingMultiple,highervoltageSingle,low-voltage视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理各种型号数码相机视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理各种型号数码摄像相机视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理DMC数字航摄仪（）视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理DMC镜头系统是由CarlZeiss公司特别设计和生产的，由8个镜头组合而成（见图2.2.8）。其中4个全色镜头，4个多光谱镜头（红、绿、蓝以及近红外）。每个单独镜头配有大面阵的CCD传感器，这些CCD传感器是由前身为philips的DALSA公司制作的。4个全色镜头的CCD传感器为7K×4K，4个多光谱镜头的CCD传感器为3K×2K。视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理在航摄飞行中，DMC数字航摄仪的8个镜头同步曝光（间隔小于10-9秒），4个全色镜头分别获得7K×4K的数字影像，4个多光谱镜头分别获得3K×2K的数字影像。在镜头的设计和安装过程中，将4个7K×4K的全色镜头固定在相机的内侧，并实现4个全色镜头航飞获得的数字影像有部分的重叠。通过镜头的几何检校、影像匹配以及相机自检校和光束法空三技术等将4个全色镜头获得的4个中心投影的影像拼合成1幅具有虚拟投影中心、固定虚拟焦距（120mm）的虚拟中心投影“合成”影像，分辩率为7680×13824。视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理DMC数字航摄仪最新型号相机参数DMCII230DMCII250旁向像素数1555216768航向像素数1414414016旁向视场角50.7°45.5°旁向视场角47.3°38.6°焦距92mm112mm飞行高度500m时地面分辨率3.0cm2.5cm基高比0.350.29像素尺寸5.6µm5.6µm镜头数55彩色融合比1:2.61:3.2曝光间隔1.7sec1.7sec多光谱R,G,B,NIRR,G,B,NIR解像度14bit14bit像移补偿yes(TDI)yes(TDI)CCD动态范围67dB67dB存储2Tbyte1.5Tbyte重量66kg66kg功耗350W350W无恒压舱飞行高度8000m8000m操作温度-20°C-40°C-20°C-40°C视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理采用ADS40航天传感器12,000象元三线阵扫描原理，2000米以上的飞行高度，同时获得前视、底点、后视，具有60%三度重叠、连续无缝的地面立体影像；视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理采用航天传感器12,000象元三线阵扫描原理，2000米以上的飞行高度，同时获得前视、底点、后视，具有60%三度重叠、连续无缝的地面立体影像；视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理ADS80航天传感器视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理UCD（UltraCAM-D）是Vexcel公司2003年推出的面阵航空相机。UCD相机由8个独立的相机构成，类同DMC，4台黑白影像的全色相机和4台多光谱相机组成，但摄影时，是先后顺序曝光。Vexcel公司已经被微软收购。视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理UCD（UltraCAM-D）是Vexcel公司2003年推出的面阵航空相机。UCD相机由8个独立的相机构成，类同DMC，4台黑白影像的全色相机和4台多光谱相机组成，但摄影时，是先后顺序曝光。Vexcel公司已经被微软收购。视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理SWDC航空相机是我国自主知识产权的科研产品，作为航空遥感的重要技术手段，填补了国内空白，SWDC已进行了多次生产性科研试验。SWDC主体由四个高档民用相机（单机像素数为3900万，像元大小6.8μm）经外视场拼接而成，系统中集成了GPS和自动控制等关键技术视觉及图像处理基础－光源问题数字图像处理一些日常所见光源和景物的亮度（单位：cd/m2）视觉及图像处理基础－光源问题数字图像处理实际情况下的照度视觉及图像处理基础－光源问题数字图像处理亮度与照度两个既关联又不同的物理量1、亮度：指的是人在看光源时，眼睛感觉到的光亮度。亮度高低决定于光源的色温高低和光源的光通量，光源的光通量多少是决定性因素。光源的光通量多，亮度就高。2、照度：指的是光源照射到周围空间或地面上，单位被照射面积上的光通量。单位被照射面积上的光通量多，照度就高。物理量数值的高低。视觉及图像处理基础－光源问题数字图像处理亮度和照度的关联与不同关联点是：影响光源亮度和照度高低的物理量是共同的，即：光通量。不同点一：影响光源亮度的光通量，是光源表面辐射出来的光通量的多少。不同点二：影响光源照度的光通量，是光源辐射到被照面（如墙壁、地面、作业台面）上的光通量的多少。不同点三：两者位置不同，受外界影响因素也不同。同一只光源，光源表面辐射出来的光通量、与光源辐射到被照面（如墙壁、地面、作业台面）上的光通量，在数量关系上是不相等的。特别说明：光源的亮度视觉感，有时受色温影响较大。在光通量相同的光源中，色温高的光源会产生亮度高的错误的视觉感。这种“高亮度“光源，光效并不一定比其它光源高，照度也并不一定比其它光源高，只是一种刺眼的“虚假亮“。特别说明：在实际照明应用设计和照明节能中，主要评估照度、特别是有效视觉照度，这个物理量数值的高低。视觉及图像处理基础－图像数字化设备数字图像处理课外作业：1、查询最新航空摄影测量相机资料，并了解它的基本结构和原理。2、CarlZeiss的DMC和Leica公司的ADS80的航空相机分别使用什么样的图像数字化器？试比较他们摄影成像方式的异同。3、查资料了解A3摄影测量系统的构成和原理。4、翻译并研读微软公司的航空摄影相机资料。