i
CCD's. De vier opnamen tezamen resulteren in een zoge
naamd virtueel beeld (fig. 3), met een footprint van onge
veer 8000 bij 14.000 pixels. Het virtuele beeld kent een cen
trale projectie en komt tot stand door projectie van de vier
beelden op een projectievlak, die vervolgens aan elkaar
worden gerekend [6], Op een vlieghoogte van drieduizend
meter komt de grondresolutie neer op ongeveer dertig bij
dertig centimeter. Een volledig elektronische Forward
Motion Compensation zorgt ervoor dat er gedurende de op
name (sluitertijd) nauwelijks geometrische verstoringen
optreden. Hierdoor kunnen opnamen ook op lagere hoogte
worden gevlogen, waardoor een betere resolutie wordt be
haald (een vlieghoogte van vijftienhonderd meter levert
grondpixels van vijftien bij vijftien centimeter).
Tot nu toe is de DMC het enige frame-camerasysteem op de
markt dat qua grondresolutie en totale footprint kan con
curreren met de analoge luchtfoto. De voordelen ten op
zichte van de luchtfoto zijn, naast het direct beschikbaar
hebben van digitale gegevens, de mogelijkheid om in het
multispectrale bereik op te nemen, en de betere radiome-
trische resolutie. De belangrijkste fabrikanten van mega
pixel CCD-sensoren zijn Kodak, Philips en Lockheed-Martin-
Fairchild, die sensoren ontwikkelen met resoluties van res
pectievelijk 4080 x 4080, 7168 x 9216, 8192 x 8192 pixels. De
kosten van dergelijke CCD-sensoren liggen op het ogenblik
nog relatief hoog vanwege de kleine afzetmarkt en hoge
ontwerp- en productiekosten [7]. De verwachting is dat de
kosten omlaag gaan, terwijl het aantal pixels niet veel meer
zal stijgen.
Nu de voor- en nadelen van digitale sensoren ten opzichte
van (gedigitaliseerde) analoge beelden zijn besproken, is
het interessant om beide typen digitale sensoren met elkaar
te vergelijken. Op het gebied van de grondresolutie, totale
footprint, radiometrische resolutie en spectraal bereik ont
lopen de frame-camera en de drie-lijnenscanner elkaar niet
of nauwelijks. Het grote verschil zit in de opnamegeome-
trie. De frame-camera neemt op met de - in de fotogram-
metrie vertrouwde - centrale projectie. Dit heeft als voor
deel dat reeds bestaande toepassingen die rekentechnisch
gebruikmaken van de centrale projectie, niet behoeven te
worden aangepast. Bovendien is het niet noodzakelijk om
over nauwkeurige GPSINS-data van het projectiecentrum
te beschikken, omdat de uitwendige oriëntering immers
achteraf lean worden bepaald.
Ten opzichte van de frame-camera heeft de drie-lijnen
scanner als voordeel dat in één vliegbeweging het terrein
in drie kijkrichtingen wordt opgenomen; dit verhoogt de
betrouwbaarheid van de automatische hoogte-inwinning.
Drie-lijnenscanners zijn daarentegen wèl afhankelijk van
correcte GPS/INS-gegevens om een gerectificeerd beeld te
verkrijgen. Tweede nadeel van drie-lijnenscanners is de lijn-
perspectieve geometrie, die vraagt om aanpassingen aan
bestaande toepassingen en die bovendien projectieversto
ringen veroorzaakt. Voor een beschrijving van die versto
ringen gaan we dieper in op de geometrie van drie-lijnen
scanners.
i
1
Fig. 3.
Footprint van de
vier panchro-
matische sensoren.
De gestippelde vier
hoek representeert
de omtrek van het
virtuele beeld.
Nadere kijk
op de geometrie van drie-
lijnenscanners
Naar aanleiding van de introductie
van de ADS40 op het ISPRS-congres in
Amsterdam heeft LH-Systems een cd-
rom uitgebracht met daarop ruwe da
ta van een testvlucht, inclusief oriënte-
rings- en kalibratiegegevens4). Deze ge
gevens zijn gebruikt in een onderzoek
naar de geometrische eigenschappen
en reconstructiemogelijkheden van
3D-objecten.
Vanwege de bewegingen van het vlieg
tuig zien de ruwe gegevens er nogal
verstoord uit (fig. 4a). Door bepaling
van de uitwendige oriëntering per
scanlijn en projectie van de data op
een referentievlak wordt een gerectifi
ceerd beeld verkregen (fig. 4b). De be
palingvan de uitwendige oriënterings
parameters per lijn hoeft geen pro
bleem te zijn; de ontwikkelingen op
het gebied van de GPS/INS-integratie
maken het mogelijk om per lijn nauw
keurige oriënteringsparameters te be
palen. Het probleem zit meer in de ge
volgen van verschillende projectiecen
tra voor de geometrie van de beelden.
De projectie van verticale en schuine
objectlijnen levert in lijnperspectief
met meerdere projectiecentra gekrom
de 2D-lijnen op. Vooral in voorwaartse
en achterwaartse beelden kunnen de
verstoringen van verticale en schuine
Fig. 4a.
Ruwe data van
nadir-opname.
Fig 4b.
Gerectificeerd beeld.
Vergelijking drie-lijnenscanners met
frame-camera's
j
4) De cd-rom is te
bestellen op www.
lh-systems.com.
Van opname naar beeld
GEODESIA 2001-12
