Neue digitale Luftbildkameras

Seminar Geoinformation

Wintersemester 2000/2001

Referent: Georges Audry

Warum?

• Die analoge Filmkamera ist das einzige nicht-digitale Element in

der photogrammetrischen Verarbeitung.

• Zeit sparen = Geld sparen

• weniger Passpunkte durch GPS-Positionierung und direkte

Positions-Speicherung

• multispektrale Analysen

• höhere Auflösung als Satellitenbilder

Vergleich digital - analog

Pioniere der Entwicklung

– LH Systems (Leica Geosystems / DLR):

ADS40 (Airborne Digital Sensor)

– Inpho (inpho / SensorVision):

inCAM SF

• 3 Firmen, 3 Geräte:

– Z/I Imaging (Carl Zeiss / Intergraph Corporation):

DMC (Digital Modular Camera)

Z/I Imaging: DMC

Z/I Imaging: DMC

« Modular »: Kombination von mehreren Kameraköpfen

- 2 oder 4 hochauflösende panchromatische Kameras

- bis zu 4 multispektrale Kameras

Bild wird zusammengesetzt: Bildgröße 12000 x 8000 Pixel

Die Fassung• Bis zu 8 Kameras können in die schon existierende Zeiss T-AS

gyro-stabilisierte Plattform eingesetzt werden.

Der CCD-Sensor

• Philips FTF 3020 Voll-Rahmen-Sensor, 7000 x 4000 Pixel• Pixel-Größe 12 x 12 Mikrometer• 4 Ausleseeinheiten• hohe Ausleseraten, gutes Signal-Rausch-Verhältnis• jede 2 Sekunden ein neues Bild

Linse, Auflösung

• panchromatische Kanäle: f/4 Linse und f=120 mm

– Winkel 74°

• multispektrale Kanäle: f/4 Linse und f=25 mm

• im Versuch erreichte Auflösung:

Flughöhe 300m, Geschwindigkeit 70 m/s:

5 cm Grundpixelgröße

Nach der Aufnahme

• Speicherung der Bilder im RAID Speichersystem

• nach der Landung: Austausch des gesamten RAID

• Ausgabe der Bilder in TIFF- oder JPEG-Format

• schon während des Fluges: Quickview

Testbild DMC

inpho: inCAM SF

inpho: inCAM SF

• ähnliches Baukasten-System wie DMC

• bis zu 4 Kameras können zusammengeschaltet werden

• Adapter-Platten zur Montage in Standard-Kamerahalter

Technische Daten

• 2000 x 3000 panchromatischer oder multispektraler Detektor

• Linsen:

– Zeiss Biogon f/2.8-28.5

– f=20 mm oder f=50 mm nach Wahl

• 12 Mbyte Speicherplatz pro Bild benötigt (uncompressed TIFF)

• pro Kamera: Speichermodul von 12 Gbyte -> 1000 Bilder

• alle übrigen Daten gleich wie DMC (Quickview, Auswertung, …)

LH Systems: ADS40

LH Systems: ADS40

• völlig anderes Konzept: kein CCD-Array, sondern CCD-Zeile

• 1 Kamera mit 3 panchromatischen und 5 multispektralen Zeilen

Arbeitsweise

Vorteile des Zeilensystems

• billigere Herstellung

• schnellere Speicherung

• fast kontinuierliche Aufnahme

• flexiblere Auswertung

• jedes Element wird 3 mal aufgenommen

Nachteile des Zeilensystems

• kein Quickview möglich

• komplizierte Auswertung

Technische Daten

• CCD-Zeile: 24000 Elemente

• Linse f/4, f=62.5 mm

• Winkel 64°

• Auflösung: 10 cm bei 1 km Höhe

• Flughöhe 3000 m: Bildbreite 3,75 km

• Gehäuse geschützt gegen Druck, Feuchtigkeit, Temperatur, …

• Speicherkapazität an Bord bis zu 500 GByte

Der Aufbau

Die Linse

Testbild ADS40

Ausblick

• Seit Frühjahr 2000 gibt es Prototypen digitaler Luftbildkameras.

• Sie werden die Bildqualität der analogen Kameras wohl erst

2008-2010 erreichen.

• Wegen ihrer vielen Vorzüge (Datenfluß, Schnelligkeit,

Multispektralität, …) werden sie sich dennoch auf dem Markt

ziemlich rasch durchsetzen.