Analoge Messkameras. HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 1
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- Alexandra Melsbach
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1 Analoge Messkameras HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 1
2 Luftbildmesskameras Luftbildmesskameras (Reihenmesskameras) sind großformatige filmbasierte Messkameras. In der Luftbildphotogrammetrie verlieren sie ständig an Bedeutung und werden seit einigen Jahren vermehrt durch digitale Aufnahmesysteme ersetzt. Analoge Bilder werden jedoch auch in Zukunft in digitalen Auswerteprozessen verarbeitet. Links: Intergraph(Zeiss) RMK TOP Rechts: Leica Geosystems RC 30 HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 2
3 Luftbild Aerowest, Dortmund 1:4000 / c=30 cm HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 3
4 Luftbild Farb-Positiv Film SW-Negativ Film Farbinfrarot- Positiv Film HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 4
5 Komponenten RMKs sind Systemkameras, die aus verschiedenen Systembausteinen nach Bedarf kombiniert werden können. Hersteller in Europa: Z/I (Zeiss/Intergraph), Leica Geosystems Die wesentlichen Elemente einer RMK sind: Kamerakörper mit Objektivstutzen Filmkassette ( magazin) Kameraaufhängung Navigationssystem (Navigationsfernrohr und Überdeckungsregler) Die Kamerasysteme sind zudem mit einer Vielzahl elektronischer Hilfsmittel ausgestattet. HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 5
6 Konstruktiver Aufbau Rechnergesteuerte Navigation Kontrollinstrumente Navigationsteleskop Filmkassette mit Vakuumpumpe Andruckplatte Stromversorgung Aufhängung Blende Verschluß Kamerakörper (Objektivstutzen) Filter Flugzeugboden HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 6
7 Reihenmesskameras Anforderungen: hohe Qualität der Detailwiedergabe hohe Schärfe und Auflösungsvermögen der Optik exakte Metrik, zentralperspektive Abbildung Zentralverschluss muss für den stabilen Einbau in einem Flugzeug geeignet sein elektrisches System muss auf die Gegebenheiten eines Flugzeugs abgestimmt sein (z.b. Bordspannung 24 V) HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 7
8 Detailwiedergabe HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 8
9 Reihenmesskameras Anforderungen: muss über ein Navigationssystem verfügen (äußere Orientierung), daß Lage, Höhe und Neigungen in definierten Bereichen beibehält stabile innere Orientierung, d.h. feste Kamerakonstante, definierte Hauptpunktlage, geringe Verzeichnung verschieden große Bildwinkel, d.h. Wechseloptiken ( verschiedene Kamerakörper) HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 9
10 Reihenmesskameras Anforderungen: großes Bildformat (i. a. 23 * 23 cm²), mechanische Bildverebnung verschiedene Filter, während des Flugs auswechselbar wechselbare Filmkassetten Kompensation von Bewegungsunschärfen / Bildwanderung (in Flugrichtung) Rahmenmarkensystem Hilfsabbildungen HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 10
11 Bildwanderung Bildwanderung resultiert aus der Bewegung des Objektes und/oder Kamera während der Belichtungszeit. Da das Abbild während der Belichtungszeit t über die Bildebene wandert, wird aus einem Objektpunkt ein Strich. Die Sensoren reagieren jedoch erst bei einer gewissen Mindestenergie, so daß die Striche im Bild verkürzt sind. Bei gängigen Empfindlichkeiten der eingesetzten Filme verkürzt sich die tatsächliche Bildwanderung u auf ca. die Hälfte der theoretische Bildwanderung u th. HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 11
12 Bildwanderung u th v* t * c h v* t m b u th 3 10 * v* t 3.6* m b mit: u th Bildwanderung v Fluggeschwindigkeit t Belichtungszeit c Kamerakonstante h Flughöhe m b Bildmaßstab HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 12
13 Bildwanderung Beispiel: mit: v = 300 km/h t = 1/300 sec c = 150 mm h = 1500 m m b = 1:10000 u th = 28 µm u = 14 µm u u u th th v* t * 1 2 u th c h 3 10 * v* t 3.6* m b v* t m b Durch Bildwanderung hervorgerufene Unschärfen vermindern stark das Auflösungsvermögen! HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 13
14 Kompensation der Bildwanderung Die Bildwanderung als Folge der Flugzeugvorwärtsbewegung wird durch eine rechnergesteuerte Verschiebung der Filmanpressplatte kompensiert. Die Geschwindigkeit v der Verschiebung beträgt: v = u th /t = v*c/h Die Technologie der Bildwanderungskompensation wird als Forward Motion Compensation (FMC) bezeichnet. Nicht kompensiert werden Einflüsse als Folge von: Rotationen des Flugzeuges Schwankungen in der Fluggeschwindigkeit HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 14
15 Nebenabbildungen Nebenabbildungen auf dem Messbild (li. digital / re. analog) HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 15
16 Nebenabbildungen Nebenabbildungen auf dem Messbild (Leica Geosystems RC 30) HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 16
17 Brennweiten Für die verschiedenen Anwendungen werden Kameras mit unterschiedlichen Brennweiten eingesetzt. Die Objektivtypen variieren vom Normalwinkel bis zum Überweitwinkel HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 17
18 Bildflugzeug Öffnungen für Luftbildkameras HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 18
19 Einbau einer Reihenmesskamera im Bildflugzeug HS BO Lab. für Photogrammetrie: Analoge Messkameras 19
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