Geometrische Aspekte digitaler Flächenkameras für die Luftbildphotogrammetrie (2009)

Kooperation mit Z/I Imaging, Oberkochen und Tang Ingenieurconsult, München 
abgeschlossene Arbeiten

Hintergrund und Ziel

Verschiedene Firmen haben für die nächste Zeit digitale Luftbildkameras auf der Grundlage der CCD-Technik angekündigt. Dabei konkurieren Entwicklungen auf der Basis von Zeilen- und von Flächensensoren. Wegen des in der Luftbildphotogrammetrie geforderten großen Bildwinkels und der sich daraus ergebenden großen Bildfläche können Flächenkameras heute nur durch Aneinandersetzen mehrerer CCD-Chips verwirklicht werden.

In diesem Projekt werden die geometrischen Eigenschaften der von Z/I Imaging entwickelten Kamera DMC (Digital Modular Camera) untersucht. Ziel ist der Nachweis, daß die DMC im Vergleich zu klassischen, photographischen Aufnahmesystemen mindestens ähnliche geometrische Leistungsmerkmale aufweist.

Aufgabe und Methoden

Die DMC besteht aus verschiedenen, in unterschiedlichen Spektralbereichen empfindlichen CCD-Chips, die jeweils ein eigenes Objektiv besitzen und einen Teil des Gesamtbildes aufnehmen. Ausgehend von einer konkreter Anwendung können Kameras mit jeweils passender Objektivkombination verwendet werden. Zu untersuchen sind die zeitliche Stabilität der inneren Orientierung der einzelnen Objektive und der relativen Lage der Objektive zueinander, die geometrischen Effekte, die sich bei der Vereinigung der Teilbilder zu einem sogenannten virtuellen Gesamtbild ergeben sowie die Systemgenauigkeit im Objektraum.
Dazu werden auf der Grundlage der Abbildungsgleichungen der Zentralprojektion und der Ausgleichungsrechnung in unterschiedlichen Szenarien analytische Berechnungen, Simulationen und praktische Tests durchgeführt; die erzielten Ergebnisse werden jeweils detailliert analysiert und bewertet.

Ergebnisse

Endgültige Ergebnisse liegen noch nicht vor. Erste Berechnungen geben Anlaß zu de begründeten Hoffnung, daß die geometrischen Merkmale der DMC tatsächlich mit vielen klassischen Luftbildkameras mindestens vergleichbar sind.

Entwurfsskizze der DMC mit 4 panchromatischen und 3 multispektralen Objektiven, Copyright Z/I Imaging.