Bevezetés

A távérzékelés egy tárgyról vagy jelenségről való közvetlen információszerzés módszere fizikai érintkezés ezzel a tárggyal. A távérzékelés a földrajz egy részhalmaza. A mai értelemben a kifejezés elsősorban a levegőben vagy az űrben lévő érzékelő technológiákat jelöli, amelyek célja a földfelszínen, valamint a légkörben és az óceánban lévő objektumok észlelése, osztályozása és elemzése terjedt jelek segítségével (pl. elektromágneses sugárzás). Aktív (a jelet először egy repülőgép vagy egy űrműhold bocsátja ki) és passzív távérzékelésre (csak más forrásból, például napfényből származó jelet rögzítenek) osztják fel őket. A passzív távérzékelő érzékelők egy objektum vagy egy szomszédos terület által kibocsátott vagy visszavert jelet regisztrálják. A visszavert napfény a passzív érzékelők által leggyakrabban használt sugárforrás. A passzív távérzékelésre példa a digitális és filmes fényképezés, az infravörös, a CCD és a radiométerek használata.

Az aktív eszközök pedig jelet bocsátanak ki a tárgy és a tér pásztázása érdekében, amely után az érzékelő képes érzékelni és mérni az érzékelő célpont által visszavert vagy visszaszórás útján keletkezett sugárzást. Aktív távérzékelõ szenzorok például a radar és a lidar, amelyek mérik a késleltetést a kibocsátás és a visszaadott jel regisztrálása között, így határozzák meg egy objektum helyét, sebességét és irányát. A távérzékelés lehetőséget ad a veszélyes, nehezen elérhető és gyorsan mozgó tárgyakra vonatkozó adatok beszerzésére, valamint a terep hatalmas területein történő megfigyelések elvégzésére is. A távérzékelési alkalmazások példái közé tartozik az erdőirtás monitorozása (pl. az Amazonas-medencében), a gleccserviszonyok az Északi-sarkvidéken és az Antarktiszon, valamint az óceánmélység mérése sok felhasználásával. A távérzékelés a Föld felszínéről való információgyűjtés költséges és viszonylag lassú módszereit is felváltja, ugyanakkor garantálja, hogy az ember ne avatkozzon be a megfigyelt területeken vagy objektumokban zajló természetes folyamatokba. A keringő űrhajókkal a tudósok az elektromágneses spektrum különböző sávjaiban képesek adatokat gyűjteni és továbbítani, amelyek a nagyobb légi és földi mérésekkel és elemzésekkel kombinálva biztosítják a szükséges adattartományt az aktuális jelenségek és trendek, például az El. Niño és mások természeti jelenségek, mind rövid, mind hosszú távon. A távérzékelés a geotudományok (például természetgazdálkodás), a mezőgazdaság (természeti erőforrások felhasználása és megőrzése), a nemzetbiztonság (a határ menti területek monitorozása) területén is alkalmazott jelentőségű.

A főbb távérzékelő műszerek áttekintése

A radarokat főként légiforgalmi irányításban, korai figyelmeztetésben, erdőborítás-figyelésben, mezőgazdaságban és nagyszabású meteorológiai adatokban használják. A Doppler radar segítségével nyomon követik a járművek sebességét, valamint meteorológiai adatokat szereznek a szél sebességéről és irányáról, a csapadék helyéről és intenzitását illetően. A kapott egyéb információk közé tartoznak az ionoszférában lévő ionizált gázra vonatkozó adatok. A mesterséges rekesznyílású interferometrikus radar nagy terepterületek pontos digitális magassági modelljeinek készítésére szolgál.

A műholdak lézeres és radaros magasságmérői biztosítják széles választék adat. A gravitáció okozta óceánszint-ingadozások mérésével ezek a műszerek körülbelül egy mérföldes felbontással jelenítik meg a tengerfenék jellemzőit. Az óceán hullámainak magasságát és hullámhosszát magasságmérőkkel megmérve megtudhatja a szél sebességét és irányát, valamint a felszíni óceáni áramlatok sebességét és irányát.

Ultrahangos (akusztikus) és radarérzékelőket használnak a tengerszint, az árapály és az árapály mérésére, a hullámok irányának meghatározására a part menti tengeri régiókban.

A fényészlelés és távolságmérő (LIDAR) technológia jól ismert katonai alkalmazásairól, különösen a lézerlövedék-navigációban. A LIDAR segítségével a légkörben található különböző vegyi anyagok koncentrációja is detektálható és mérhető, míg a repülőgép fedélzetén lévő LIDAR segítségével a radartechnológiával elérhetőnél nagyobb pontossággal lehet mérni a földön lévő tárgyak és jelenségek magasságát. A növényzeti távérzékelés szintén a LIDAR egyik fő alkalmazása.

A radiométerek és a fotométerek a leggyakrabban használt műszerek. Széles frekvenciatartományban rögzítik a visszavert és kibocsátott sugárzást. A látható és infravörös érzékelők a leggyakoribbak, ezt követik a mikrohullámú, gamma- és ritkábban az ultraibolya érzékelők. Ezek a műszerek különböző vegyi anyagok emissziós spektrumának kimutatására is használhatók, adatokat szolgáltatva azok légköri koncentrációjáról.

A légi fényképezésből nyert sztereó képeket gyakran használják a Föld felszínén lévő növényzet érzékelésére, valamint topográfiai térképek készítésére a lehetséges útvonalak kialakításában a terepképek elemzésével, jellemző modellezéssel kombinálva. környezet földi módszerekkel nyert.

A multispektrális platformokat, mint például a Landsat, az 1970-es évek óta használják aktívan. Ezeket az eszközöket tematikus térképek generálására használták az elektromágneses spektrum több hullámhosszán (multi-spektrum) történő felvételek készítésével, és jellemzően földmegfigyelő műholdakon használják őket. Ilyen küldetések például a Landsat program vagy az IKONOS műhold. A tematikus térképezéssel készített talajborítási és területhasználati térképek ásványi anyagok feltárására, a földhasználat, az erdőirtás kimutatására és nyomon követésére, valamint a növény- és növényegészségügy tanulmányozására használhatók, beleértve a hatalmas mezőgazdasági területeket vagy erdős területeket. A Landsat műholdfelvételeit a szabályozók a vízminőségi paraméterek, köztük a Secchi-mélység, a klorofill-sűrűség és az összfoszfor monitorozására használják. A meteorológiai műholdakat a meteorológiában és a klimatológiában használják.

A spektrális képalkotási módszer olyan képeket készít, amelyekben minden pixel teljes spektrális információt tartalmaz, és szűk spektrális tartományokat jelenít meg egy folytonos spektrumon belül. A spektrális képalkotó eszközöket különféle problémák megoldására használják, beleértve az ásványtanban, biológiában, katonai ügyekben és a környezeti paraméterek mérésében használtakat.

Az elsivatagosodás elleni küzdelem részeként a távérzékelés lehetővé teszi a hosszú távon veszélyeztetett területek megfigyelését, az elsivatagosodás tényezőinek meghatározását, hatásuk mélységének felmérését, valamint a döntésekért felelős személyek számára a szükséges információkat. megfelelő környezetvédelmi intézkedések megtételéről.

A nagy felbontású modern űrtávérzékelés előnyei:

Nagy térbeli felbontás - jobb, mint 1 m pankromatikus módban

Nagy radiometrikus felbontás – legalább 11 bit/pixel pankromatikus módban

4 spektrális csatorna elérhetősége, köztük 1 infravörös

Sztereó megszerzésének lehetősége

Képes a térképészeti anyagok frissítésére legalább 1:5000 léptékben

A földfelszín azonos területére vonatkozó adatgyűjtés gyakorisága szélességtől függően 1-5 nap

Területrendelési lehetőség szabad forma, beleértve kiterjesztett tárgyak felvétele

Képesség „perspektíva” felmérés készítésére a mélyponttól akár 45 fokos eltéréssel

Nagy archívum - több millió beérkezett kép

Hatékonyság: a megrendeléstől számított 1 napon belüli forgatás megkezdésének lehetősége

Könnyen feladható a rendelés – nem kell engedélyt kérni a kormányzati szervektől a lövöldözéshez

Könnyű kezelhetőség: az ügyfél az adatokat felhasználásra készen kapja meg a térinformatikai rendszerben.

Opto-elektronikus típus lövés

Az optoelektronikus (OE) módszer a láthatatlan (nem fényképes) lőtérre vonatkozik. Csak néhány évtizedes fennállása van. A képalkotó anyagoknak az űrből történő gyors átvitelének igénye vezetett intenzív fejlesztéséhez, valamint a szkenner képalkotó rendszerekhez. A tervezési megoldások jelentős választékával közös elven alapulnak.

A szkenneres lövés elve abból áll, hogy a földfelszínről visszaverődő keskeny sugárzási sáv mentén elemenként leolvassák, és a képet a hordozó mozgása miatt pásztázzák, tehát folyamatosan fogadják.

A következő típusú felmérések használatosak: útvonal, területi, konvergens (sztereó felmérés) és kiterjesztett objektum ("OE felmérés sémája" ábra).

A Földről származó forrásból kapott sugárzást egy hordozón (repülőgépen vagy műholdon) elektromos jellé alakítják, majd rádiójel formájában egy földi vevőállomásra juttatják, ahol ismét elektromos jellé alakul át. és mágneses adathordozóra rögzítik. Egy ilyen felméréssel lehetővé válik az információ folyamatos és gyors fogadása (valós időben vagy több órás késleltetéssel) és a vevőállomásra történő továbbítása.

Az optoelektronikus szkennelés felbontása:

szuper magas,

magas,

· átlagos,

alacsony.

Az első, a spektrum optikai tartományában leképező szkennelő rendszerek 1-2 km-es felbontásúak voltak, de javulásuk igen gyors, jelenleg több méteres felbontást sikerült elérni.

A szkenneres fotózás gyakran többzónás változatban történik. A legtöbb optikai tartományban működő szkenner három azonos csatornával rendelkezik:

0,5-0,6 mikron;

0,6-0,7 mikron;

· 0,8-1,1 mikron.

A spektrum más részein lévő csatornák különböző kialakításokban kerülnek hozzáadásra:

a közeli infravörösben

termikus infravörösben,

Pankromatikus csatorna a nagyobb felbontású képekhez.

Az utóbbi években tendencia volt olyan hiperspektrális képalkotó rendszerek létrehozására, amelyek 10 vagy több csatornán forgatnak.

Az opto-elektronikus fényképezés előnye. Ez a diszkrét természetük, amelynek köszönhetően a képek bemutathatók:

Digitális felvételként mágnesszalagra

Fényképként (állóképek).

Hasonló információk.

A találmány tárgya eljárás vezérelt objektumok képének előállítására optikai-elektronikus rendszerek segítségével, optikai-mechanikus letapogatással. A találmány célja a képátvitel minőségének javítása a képkockán belüli bontási sorok számának növelésével és a teljesítmény növelésével. A találmány lehetővé teszi a vonalak számának növelését egy keretben kis számú tükör poliéderlappal. A módszer alapján kis méretű, televíziós képsebességű, képkockánként megnövelt sorszámú leolvasó berendezés hozható létre. A módszer abból áll, hogy egyidejűleg egymáshoz közel elhelyezkedő M-párhuzamos elemi vonalakat pásztázunk, a második képkocka letapogatást folyamatosan k2 =pMd e F k szögsebességgel 2 szögön belül, az első képkocka pásztázást pedig 2=M(p-s -1/N)d e lépés, és a szögek arányát a feltételből állítjuk be , míg a keretben lévő aktív sorok számát a következő összefüggés határozza meg: z= M, ahol (m-1) a raszterben az utolsó M soros alkeretek egész száma, amely során a második képkocka a pásztázás fordított, m= 1,2,3 . ..; d e - szögvonal szélessége; s a keretben lévő passzív interleavelt mezők egész száma, amely során a második függőleges letapogatás megfordul, s=0,1,2...; c - vonalkeresés hatékonysága; k - látószög a keretben. Egy eszköz, amely megvalósítja Ily módon, tartalmaz egy tükrös N-lapú tükröt 1, amelynek lapjai a forgástengelyéhez képest különböző dőlésszögűek, egy lapos tükröt 2, egy objektívet 3 és egy M-elemes 4 sugárzásérzékelőt. Az 1. piramis vízszintes és diszkrét pásztázást végez a 2. lépéssel = M(p-s-1/N)d e és frekvencia pF k az N-alkeret első függőleges pásztázásával M-elemi vonalakkal, a 2. lapos tükör a második függőleges pásztázást w szögsebességgel k2 = pMd e F k képkockasebesség F k.

A találmány tárgya eljárás vezérelt objektumok képének előállítására optikai-elektronikus rendszerek segítségével, optikai-mechanikus letapogatással. A találmány célja a képátvitel minőségének javítása egy keretben lévő dekompozíciós sorok számának növelésével és a teljesítmény növelésével. A rajzon a javasolt módszert megvalósító eszköz optikai diagramja látható. A javasolt eljárás megvalósítására szolgáló eszköz tartalmaz egy tükrös N-felületű 1 tükröt, amelynek felületei a forgástengelyéhez képest különböző dőlésszöggel rendelkeznek, egy lapos tükröt 2, egy objektívet 3 és egy M-elemes 4 sugárzásérzékelőt. Az 1 N-lapú tükör lapjai a forgástengelyhez képest a k = o +k képlet szerint hajlanak, ahol o a lapok tengelyhez viszonyított dőlésszöge közül a legkisebb, k=0,1, 2,3.N-1, a poliéder szögelrendezésének lépése. A 4 sugárzás vevő érzékelő elemei vonalzó formájában vannak elrendezve, amelynek vetülete a tárgyak síkjába merőleges a vonal pásztázási irányára. A készülék a következőképpen működik. A tárgyból származó sugárzási fluxus, amely az 1 N-felületű tükör tükörlapjáról visszaverődik, a második képkocka-letapogatás 2 lapos tükrére esik. A 2 tükörről való visszaverődés után ezt az áramlást a 3 lencse a 4 sugárvevő érzékeny elemeire fókuszálja, amely a sugárzási áramlás változásait elektromos jellé alakítja. Az optikai-mechanikai pásztázás javasolt módszere Z= M bontási vonalat biztosít egy keretben. Az analóghoz képest a Z sorok száma körülbelül (p-s)-szeresére nő anélkül, hogy a poliéderes tükör N lapjainak száma növekedne, és a prototípushoz képest a Z sorok száma körülbelül M-szeresére nő. Ez elegendő időt biztosít a második függőleges letapogatás fordított mozgásához. A második képkocka letapogatás megvalósítása is leegyszerűsödött, mivel folyamatos, és nem lépcsőzetes. Adott számú Z sor esetén az M, p, s és m értékek változtatásával meg lehet határozni a mozgó mezőkben lévő alkeretek optimális számát, ami a pásztázás minimális méretével és súlyával történik. eszköz. A teljesítménynövekedés a prototípushoz képest kb. M-szeresére csökkenti a keretben lévő mozgó mezők p számát (az N-lapú tükör fordulatszáma ugyanennyivel csökken). A teljesítménynövekedés a második képkocka letapogatás megvalósításának egyszerűsítésével is elérhető, a munkaterület folyamatos jellege és a fordított mozgáshoz elegendő idő miatt, amelyhez az s-passzív mozgási mezők ideje a keretben , a raszter szélső alkereteinek m-1 ideje, valamint a vízszintes pásztázás két egymást követő aktív szakasza közötti intervallum. Az analóghoz képest a keret mentén az elhajlási szög amplitúdója körülbelül N-szer, a lapos tükör kilengésének szögsebessége pedig N-szeresére csökken. A javasolt megoldás alapján egy televíziós képfrekvenciás, megnövelt képkockánkénti sorszámú, kisméretű pásztázó optikai-mechanikus eszköz készíthető.

Követelés

Az optikai-mechanikus pásztázás módszere, amely abból áll, hogy egy keret vízszintes pásztázását pNF k frekvenciával hajtják végre, ahol p egy keretben lévő interleavelt mezők egész száma, N pedig az egyes mezőkben lévő alkeretek száma. , F k egy képkocka-sebesség, egy diszkrét első képkocka pFk frekvenciájú, lépések száma (N-1) és 2. lépés, valamint egy második képkocka pásztázás F k frekvenciával a 2 szögön belül, amely kitöltést biztosít keretvonalak, azzal jellemezve, hogy a képátvitel minőségének javítása érdekében a keretben lévő dekompozíciós vonalak számának növelésével és a sebesség növelésével egyidejűleg egymáshoz közel elhelyezkedő M-párhuzamos elemi vonalakat pásztáznak, a második képkocka pásztázást hajtják végre. folyamatosan w k2 = pMd e F k szögsebességgel a 2 szögön belül, az első képkocka pásztázást 2 = M lépéssel (p-s-1 / N) hajtjuk végre, és a szögek arányát a feltételből állapítjuk meg. ahol a keretben lévő aktív vonalak számát a Z M arányból határozzuk meg, ahol (m 1) a raszterben lévő szélső M-vonalú alkeretek egész száma, amely során a második függőleges pásztázás megfordul, m 1,2,3 , d e a vonal szögszélessége; s a keretben lévő passzív átlapolt mezők egész száma, amely során a második függőleges letapogatás megfordul, s 0,1,2, c vonalkeresés hatékonysága; a látószögre a kereten keresztül.

A találmány tárgya elektromágneses sugárzás elektromos jellé alakítása, amely információt hordoz a képről, amikor ezeket az eszközöket mozgatható alapra helyezik.

A találmány tárgya videó adatfolyam forgó szektorú fotodetektorral történő kialakítása. A módszer egy forgó szenzor területére telepített fényérzékeny elemekből jelek képzésén, ezek későbbi térbeli differenciálódási magokká történő szervezésén alapul, amelyek kimenőjeleit analóg-digitális átalakításnak vetik alá, és további digitális feldolgozást végeznek. . A fényérzékeny elemek egymás után, egyenlő távolságra vannak felszerelve Rmin és Rmax közötti diszkrét sugarú ívekre a forgó érzékelő területén, amely egy kör csonka szektora, amely a forgás külső átmérője felé néz. nagyobb oldala. A fényérzékeny elemekből származó fényáramokat a egyenáramés korlátozza a frekvenciasávot a fotocellák érzékenységétől és az érzékelő sebességétől függően. A belső zaj minimalizálja és korrigálja az egyes fényérzékeny elemek jelátviteli csatornáinak amplitúdó-frekvencia karakterisztikáját, ezt követi a térbeli differenciálódási magok kialakulása, amelyekből származó jeleket analóg-digitális átalakításnak, majd digitális feldolgozásnak vetik alá. HATÁS: jobb képminőség. 2 n.p. f-ly, 6 ill.

A találmány tárgya eljárás ellenőrzött objektumok képeinek előállítására optikai-mechanikus szkenneléssel rendelkező optikai-elektronikus rendszerekkel.

Mátrix minden szkenner elengedhetetlen része. A mátrix a kapott fényáram színének és fényerejének változásait analóg elektromos jelekké alakítja, amelyeket csak egyetlen elektronikus barátja, egy analóg-digitális átalakító (ADC) fog megérteni. Ebből a szempontból az ADC egy útmutató-tolmácshoz, állandó társához hasonlítható. Csak ő, mint senki más, érti a mátrixot, mert egyetlen processzor vagy vezérlő sem fogja elemezni az analóg jeleit anélkül, hogy az átalakító előzetesen értelmezné. Csak ő tud munkát biztosítani minden digitális kollégájának, akik csak egy nyelvet – a nullák és egyesek nyelvét – érzékelik.

A mátrix felületére eső fényáram szó szerint "kiüti" az elektronokat az érzékeny cellákból. És minél erősebb a fény, annál több elektron lesz a mátrix tárolójában, annál nagyobb lesz az erejük, amikor folyamatos áramlásban rohannak a kijárat felé. Az elektronáram erőssége azonban olyan összemérhetetlenül kicsi, hogy még a legérzékenyebb ADC sem valószínű, hogy "hallja" őket.

Éppen ezért a mátrixból való kilépésnél egy erősítő várja őket, ami egy hatalmas szájcsőhöz hasonlítható, ami képletesen szólva még a szúnyogcsikorgást is hangos sziréna üvöltéssé változtatja. Egy felerősített jel (még analóg) "leméri" a jelátalakítót, és minden elektronhoz digitális értéket rendel az aktuális erősségüknek megfelelően.

A legtöbb modern otthoni és irodai szkenner kétféle mátrixon alapul: be CCD (Csatolt készülék töltése) vagy bekapcsolva CIS (Kapcsolatfelvétel a képérzékelővel). A CIS szkenner háza egy hasonló CCD szkennerhez képest lapos (magassága általában kb. 40-50 mm).

A CCD szkenner nagyobb mélységélességgel rendelkezik, mint CIS megfelelője. Ezt a tervezés során egy lencse és egy tükörrendszer használatával érik el.

Az ábrán az észlelés megkönnyítése érdekében csak egy tükör van rajzolva, míg egy tipikus szkennerben legalább három vagy négy

A CCD szkennerek sokkal elterjedtebbek, mint a CIS szkennerek. Ez azzal magyarázható, hogy a legtöbb esetben nemcsak lapos szöveges dokumentumok digitalizálására vásárolnak szkennert, hanem fényképek és színes képek beolvasására is. A szabványos CCD szkennerek által megkülönböztetett színárnyalatok szórásának hibája körülbelül ±20%, míg a CIS készülékeknél ez a hiba már ±40%.

CIS mátrix LED sávból áll, amely megvilágítja a beolvasott eredeti, önfókuszáló mikrolencsék felületét és magukat az érzékelőket. Az érzékelő kialakítása nagyon kompakt, így az érintkezőszenzort használó szkenner mindig sokkal vékonyabb lesz, mint CCD megfelelője. Ezenkívül az ilyen eszközök alacsony fogyasztásukról híresek; gyakorlatilag érzéketlenek a mechanikai hatásokra. A CIS szkennerek használata azonban némileg korlátozott: az eszközök általában nem alkalmasak diamodulokkal és automatikus dokumentumadagolókkal való együttműködésre.

A technológia sajátosságai miatt a CIS-mátrix viszonylag kis mélységélességgel rendelkezik. Összehasonlításképpen a CCD szkennerek ±30 mm, míg a CIS szkennerek ±3 mm mélységélességgel rendelkeznek. Más szóval, ha egy ilyen lapolvasó táblagépére tesz egy vastag könyvet, akkor egy beolvasást kap, amelynek közepén elmosódott csík található, pl. ahol az eredeti nem érintkezik az üveggel.

CCD-készülékkel az összkép éles lesz, hiszen kialakítása tükörrendszerrel és fókuszlencsével rendelkezik. A meglehetősen terjedelmes optikai rendszer viszont nem teszi lehetővé, hogy a CCD szkenner ugyanolyan kompakt méreteket érjen el, mint a CIS megfelelője.

Felbontás tekintetében a CIS szkennerek szintén nem versenytársai a CCD-knek. Az otthoni és irodai CCD-szkennerek egyes modelljeinek optikai felbontása már most is körülbelül 3200 dpi, míg a CIS-eszközök optikai felbontása 1200 dpi-re korlátozódik.

A CIS-mátrixos szkennerek megtalálták az alkalmazásukat, ahol nem könyveket, hanem íves eredetiket kell digitalizálni. A hordozható számítógépek tulajdonosainak jól jött, hogy ezek a lapolvasók teljesen USB-ről táplálkoznak, és nem igényelnek további áramforrást.

CCD mátrix úgy tűnik, hogy egy "nagy forgács" üvegablakkal. Itt fókuszálódik az eredetiről visszaverődő fény. A mátrix nem áll le folyamatosan, miközben a léptetőmotorral hajtott kocsi a pásztázó kocsival a tábla elejétől a végéig halad. Megjegyzem, hogy az "Y" irányú kocsi mozgásának teljes távolságát mintavételezési frekvenciának vagy a szkenner mechanikai felbontásának nevezzük (erről egy kicsit később lesz szó). A mátrix egy lépésben teljesen rögzíti a tábla vízszintes vonalát, amelyet rasztervonalnak nevezünk. Egy ilyen sor feldolgozásához elegendő idő elteltével a leolvasó egység kocsija egy kis lépést mozdul el, és sorra kell pásztázni a következő sort, és így tovább.

A szkenner legfontosabb eleme a CCD mátrix

A CCD-mátrix oldalnézete

Az oldalnézetben két közönséges csavar látható, amelyek "kényes" szerepet játszanak." nyomtatott áramkör felülnézetben), hogy a ráeső tükrök visszavert fénye egyenletesen essen a teljes felületére. Egyébként, ha az optikai rendszer egyik eleme ferde, a számítógép által újra elkészített kép "csíkos" lesz.

A CCD-mátrix nagyított fotója jól mutatja, hogy a CCD-mátrix saját RGB-szűrővel van felszerelve. Ő képviseli a színelválasztó rendszer fő elemét, amelyről sokan beszélnek, de kevesen tudják, hogyan működik valójában. Általában sok értékelő a szabványos megfogalmazásra korlátozza magát: "a szabványos síkágyas szkenner fényforrást, színleválasztó rendszert és töltéscsatolt eszközt (CCD) használ a beolvasott objektumról optikai információk gyűjtésére." Valójában a fény színösszetevőire osztható, majd a mátrixszűrőkre fókuszálható. Ugyanilyen fontos eleme a színelválasztási rendszernek az lencse scanner.

Keret

A szkenner testének kellően merevnek kell lennie, hogy elkerülje a szerkezet esetleges torzulását. Természetesen a legjobb, ha a szkenner alapja egy fém ház. A legtöbb ma gyártott otthoni és irodai szkenner teste azonban teljes egészében műanyagból készül, hogy csökkentsék a költségeket. Ebben az esetben a szükséges szerkezeti szilárdságot merevítők biztosítják, amelyek összehasonlíthatók egy repülőgép bordáival és száraival.

A szkenner optikai rendszere nem tolerálja a port, ezért a készülék testét tömítetten kell rögzíteni, minden (akár technológiai) rés nélkül.

A síkágy széleinek enyhe lejtésűnek kell lenniük – ez megkönnyíti az eredeti példány gyors eltávolítását az üvegről. Ezenkívül az üveg és a táblagép között nem szabad résnek lennie, amely megakadályozná az eredeti eltávolítását.

Vezérlőblokk

Az összes szkennert a személyi számítógép amelyhez kapcsolódnak, és szükséges beállításokat szkennelés előtt be kell állítani a vezérlőprogram felhasználói ablakában. Emiatt az otthoni és irodai szkennerek nem feltétlenül rendelkeznek saját vezérlőegységgel. Sok gyártó azonban találkozik a legfelkészületlenebb felhasználókkal, és telepít (általában az előlapra) néhány "gyorskeresés" gombot.

Gyors szkennelés gombok - elem nélkül
amitől el lehet tekinteni

A papíralapú dokumentumok elektronikus formává alakításának fő módja az szkennelés grafikus kép scanner.

Scanner

egyetemesés különleges.

Az univerzális szkennerek színes vagy fekete-fehér formátumú szöveges és grafikus információk bevitelét biztosítják. Az univerzális szkennerek közül a következő típusok tűnnek ki:

· kézi szkenner- a legegyszerűbb típusú szkenner, amely a legkevésbé jó minőségű képet adja. Az ilyen szkennernek nincsenek mozgó alkatrészei, és a szkennelés a szkenner manuális mozgatásával történik a dokumentum felületén. Hátrányuk a nagyon keskeny szkennelőcsík (egy szabványos papírlapot több menetben kell beszkennelni), valamint magas követelmények a szkennelési folyamathoz.

· Lapolvasó– lehetővé teszi egy normál méretű papírlap beolvasását egy műveletben. A kialakítás egy faxkészülékhez hasonlít: az eredetit speciális görgők húzzák be (mint a nyomtatóban), és beszkennelik, amikor egy rögzített fényérzékeny mátrix mellett halad el. Gondoskodás jó minőség szkennelés esetén ezek a lapolvasók nem teszik lehetővé könyvek és folyóiratok feldolgozását anélkül, hogy külön oldalakra bontsák őket.

· Síkágyas szkenner- a legtöbb univerzális készülék, alkalmas a legtöbb feladathoz, és lehetővé teszi bármilyen dokumentum (egyedi lapok, könyvek, magazinok stb.) beolvasását. A szkenner fedele alatt egy átlátszó alap található, amelyre a dokumentumot helyezik. A lapolvasó egység a dokumentum mentén mozog a lapolvasó testén belül. Egy szabványos géppel írt lap beolvasási ideje egy másodperctől több másodpercig terjed. A síkágyas szkennerek a legjobb minőséget és maximális kényelmet biztosítják a papírdokumentumokkal végzett munka során.

A síkágyas szkennerek számos modellje képes egy csomagból automatikus dokumentumbetöltő telepítésére, valamint diamodul csatlakoztatására, amely „digitalizálja” a diákat és a negatív filmeket a professzionális fotózáshoz vagy nyomtatáshoz.

A speciális típusú szkennereket speciális funkciók ellátására tervezték. Ezek a következők:

· Dobszkennerek a legmagasabb szkennelési felbontást biztosítják. Az eredetit speciális bilincsekkel, vagy kenőanyag segítségével rögzítik a dobra, és a szkennelést a lencse soronkénti mozgatásával végzik a dobon, körülbelül 1000 fordulat/perc sebességgel. A halogén fényforrás használata, amelynek fényárama a dob pontozott területére összpontosul, kiküszöböli az interferencia hatását, és az eredetik teljes skáláját a legjobb minőségben dolgozza fel.

· Űrlapolvasók - speciális szkennerek a kitöltött űrlapokról információk bevitelére. Ez egy lapszkenner típus. Az ilyen eszközök segítségével kérdőívekből, kérdőívekből, szavazólapokból adatbevitel történik. Az ilyen típusú szkennerek nem igényelnek nagy felbontást, hanem nagyon nagy sebességet. Különösen az ilyen típusú szkennereknél a papírlapok automatikusan a készülékbe kerülnek.

· Vonalkód olvasók - egyfajta kézi szkenner, amelyet az üzletekben található termékcímkék vonalkódjainak leolvasására terveztek. A vonalkód-leolvasók lehetővé teszik a vásárlási költségek kiszámításának automatizálását. Különösen kényelmesek az elektronikus kommunikációval felszerelt üzlethelyiségekben és az ügyfelekkel elektronikus fizetési eszközökkel történő elszámolásban ( bankkártyák, intelligens kártyák stb.).

· diaszkenner- a síkágyas szkenner speciális változata diák és negatív filmek digitalizálására professzionális fotózáshoz vagy nyomtatáshoz. A tárgylemezt vagy filmet a felvevőnyílásba helyezik, és a háttérvilágítás és az objektív között mozgatják. A kimeneti kép paraméterei elegendőek fotóalbumhoz vagy poligrafikus reprodukcióhoz.

A szkennerek ilyen sokfélesége ellenére az eszköz és működési elvei nagyrészt hasonlóak. Példaként tekintse meg a síkágyas szkenner működését, leegyszerűsítve szerkezeti sémaábrán látható. tíz.

A síkágyas szkenner fő elemei a következők:

· szubsztrát(borító) – lefedi a beolvasott eredetit. Fekete anyagból készült, amely a lehető legnagyobb mértékben elnyeli a spektrum látható részét, hogy a kapott képen megakadályozza az eredeti mögött elhelyezett tárgyakról visszaverődő fény mindenféle csillogását;

·
üveg amelyre a beolvasandó eredeti kerül;

· led mátrix- érzékelők (fényérzékeny elemek) egy sorba rendezve fekete-fehér szkenneléshez vagy három sorban színes szkenneléshez egy menetben. A töltéscsatolt eszközöket fényérzékeny elemként használják ( CCD - CCD -Csatlakoztatott eszköz töltése). A mátrix fő célja CCD- osztja fel a fényáramot három komponensre (piros, zöld és kék), és alakítsa át a megvilágítási szintet feszültségszintté;

· optikai rendszer- lencséből és tükrökből (vagy prizmából) áll, és a beolvasott eredetiről visszaverődő fényáramot egy LED-mátrixra vetíti, amely elválasztja a színinformációkat. Általában egyetlen fókuszáló objektívet (vagy objektívet) használnak, amely a beolvasási terület teljes szélességét a teljes szélességre vetíti. CCD mátrixok;

· lámpa- egy mozgó kocsin elhelyezett fényforrás, amely megvilágítja a beolvasott oldalt. NÁL NÉL modern modellek hidegkatódos lámpákat használnak Hideg Katód lámpa), adott intenzitású fényáramot biztosít, és megnövelt tartóssági jellemzőkkel rendelkezik. A színes professzionális munkára összpontosító szkennerek önkalibráló áramköröket tartalmaznak a lámpa fényáramának intenzitására, és fenntartják a fényáram stabilitását a hőmérséklet változása esetén;

· léptetőmotor- mozgást biztosít optikai egység, amely egy lámpát, egy optikai rendszert és egy LED-mátrixot tartalmaz;

· jelerősítő egység– felerősíti az analóg feszültségeket a CCD mátrix kimeneteiről, elvégzi azok korrekcióját és feldolgozását;

· analóg-digitális átalakító (ADC) - az analóg feszültségeket digitális kóddá alakítja;

· szkenner vezérlő- biztosítja a parancsok fogadását a számítógéptől és a kapott digitális kódok kiadását.

A szkennelési folyamat meglehetősen egyszerű. Az eredetit (dokumentum íve, nyitott könyv stb.) egy átlátszó rögzített üvegre helyezzük, és fedéllel zárjuk le. Amikor a számítógép parancsot ad a beolvasásra, a lámpa kigyullad, és az optikai egységgel ellátott lapolvasó kocsi mozogni kezd a lapon. A lámpa erős fénye a beolvasott eredetire esik, majd onnan visszaverve a fényáramot az optikai rendszer fókuszálja, és belép a jelvevőbe - egy CCD mátrixba, amely külön érzékeli a spektrum vörös, zöld és kék összetevőit. . A CCD mátrix kimenetén kapott analóg feszültségeket, amelyek arányosak a spektrális komponensekkel, felerősítik és egy analóg-digitális átalakítóba táplálják, amely digitális kódolást végez. Az ADC-vel az információ egy "ismerős" számítógépen jön ki bináris formaés a szkennervezérlőben történő feldolgozás után a számítógéppel való interfészen keresztül belép a szkenner meghajtóba - általában ez az ún. KETTŐ- egy modul, amellyel az alkalmazási programok már interakcióban vannak.

! A síkágyas szkenner működésének megtekintéséhez tegye fel a fejhallgatót, és kattintson duplán erre a képre:

A szkennerek fő paraméterei és jellemzői:

1. Szkennelési felbontás (Szkennelési felbontás) a szkennelés során továbbított kép legkisebb részleteinek méretét jellemzi torzítás nélkül. Általában mérik dpi (pont per hüvelyk) - szám külön-külön látható pontok per hüvelyk kép. A szkenner gyártója többféle felbontást határoz meg.

· Optikai felbontás a CCD tömb elemeinek sűrűsége határozza meg, és egyenlő a CCD tömb elemeinek számával osztva a szélességével. Ez a szkenner legfontosabb paramétere, amely meghatározza a vele készített képek részletességét. A síkágyas szkennerek tömegmodelljeiben ez általában 600 vagy 1200 dpi. A szkennelést mindig az optikai felbontás többszörösével kell végrehajtani, miközben az interpolációs torzítás minimális lesz.

· Mechanikus felbontás meghatározza a kocsi pozicionálási pontosságát a CCD vonalzóval a kép mentén történő mozgáskor. A mechanikai felbontás általában 2-szer nagyobb, mint az optikaié.

· Interpolációs felbontás a kép 16-szoros szoftveres nagyításával érhető el. Egyáltalán nem hordoz további információ a képről a valós felbontáshoz képest, illetve speciális csomagokban a méretezés és az interpoláció művelete sokszor jobban teljesít, mint a szkenner-illesztőprogram.

2. színmélység, vagy bit mélység (Színmélység) az egyes pixelek színével kapcsolatos információk tárolására használt bitek számát jellemzi. A fekete-fehér lapolvasók egy bitesek, a monokróm szkennerek általában 8 bitesek, a színesek pedig legalább 24 bitesek (8 bit egy képpont RGB színösszetevőinek tárolására). A 24 bites szkenner (csatornánként 8 bit) által reprodukált színek száma 224 = 16777216. A fejlettebb szkennerek bitmélysége 30 vagy 36 (csatornánként 10 vagy 12 bit) lehet. Ugyanakkor a belső bitmélységük nagyobb is lehet, mint a külső: az „extra” bitekkel a kép színkorrekcióját végzik el a számítógépre átvitel előtt, bár ez a gyakorlat elsősorban az olcsó modellekre jellemző. A professzionális és félprofesszionális szkennerek külső bitmélysége is 30, 36, 42 bit vagy magasabb.

3. Sűrűség tartomány (Optikai sűrűség tartomány) a szkenner dinamikus tartománya, amelyet nagyrészt a bitmélysége határoz meg. Ez jellemzi a szkenner azon képességét, hogy megfelelően továbbítsa a képeket nagy vagy nagyon kicsi fényerejű szórással (a „fekete macska fényképének egy sötét szobában” szkennelésének képessége). Az eredetire eső fény intenzitásának és a visszavert fény intenzitásának arányának tizedik logaritmusaként számítják ki, és OD(Optikai sűrűség) vagy egyszerűen D: 0,0 D tökéletes fehér, 4,0 D tökéletes fekete. Szkennernél ez a tartomány a bitmélységtől függ: a 36 bites szkennernél nem haladja meg a 3,6 D-t, a 30 bites szkennernél a 3,0 D-t. A beolvasott képek tartománya általában 2,5 D-ig terjed a fényképeknél, ill. 3,5 D diákhoz . Az olcsó 24 bites síkágyas lapolvasók dinamikatartománya 1,8-2,3 D, a jó 36 bites lapolvasók pedig 3,1-3,4 D-ig.

4. Szkennelési terület mérete. Síkágyas szkennereknél a leggyakoribb formátumok az A4 és A3, a tekercs szkennereknél - A4, a kézi szkennereknél pedig a szkennelési terület általában egy 11 cm széles csík.

5. Digitális másolatának eredeti képének színegyeztetése. Napjainkban az egyik legelterjedtebb színpontosság-ellenőrző rendszer a profilon alapuló rendszer. Nemzetközi Színkonzorcium (ICC), amely a színvisszaadás jellemzőit írja le különféle eszközök. Az ICC-profil létrehozásának folyamata egy speciálisan készített tesztdiagram beolvasásán és az eredmények összehasonlításán alapul egy szabvánnyal. Az eredmények alapján meghatározzák az eszköz jellemzőit, amelyeket a vezető és az alkalmazások figyelembe vesznek. A szkennerek drága modelljeiben speciális szoftver- és hardverrendszereket használnak a színkalibrációhoz.

6. Driver Quality. Minden modern szkenner programozói felületen keresztül kommunikál a Windows alkalmazásokkal KETTŐ, azonban a meghajtó által biztosított funkciók köre eltérő lehet, ezt mindenképpen tisztázni kell a szkenner kiválasztásánál. Közülük a legfontosabbak:

· lehetőség előnézet képek választható szkennelési területtel és színekkel;

Lehetőség a fényerő, a kontraszt és a nem lineáris színkorrekció beállítására;

· a moaré-elnyomás lehetősége a képek nyomtatott raszteres szkennelésekor;

Egyszerű képátalakítások lehetősége (inverzió, elforgatás stb.);

Hálózati szkennelés lehetősége;

A kontraszt és a színvisszaadás automatikus korrekciós módjainak lehetősége;

· a lapolvasó (nyomtatóval együtt) működési lehetősége a másoló üzemmódban;

A szkenner és a teljes rendszer színkalibrálási lehetőségei;

Kötegelt szkennelési lehetőségek

Finomhangolási szűrők és színkorrekciós paraméterek lehetősége.

7. A szkennerhez mellékelt szoftver mennyisége és minősége. Hagyományosan a szkennerek képfeldolgozó szoftverrel ( Adobe PhotoDeluxe vagy Photoshop LE, ULead Photo Impact stb.) és egy optikai szövegfelismerő program ( OCR - Optikai karakter felismerés). A szoftvercsomag általában két ilyen programot tartalmaz: angol ( Xerox TextBridge vagy Caere OmniPage Pro) és az orosz szövegek felismerésére tervezett OCR program – az egyik változat FineReader Termelés ABBY szoftver.

Kiváló minőségű professzionális és félprofesszionális síkágyas szkennereket gyártanak a cégek Agfa, Linotype Pokol, microtek(Számos modell a NeuHouse OEM logóról ismert), Umax; a tömeges felhasználók számára tervezett berendezéseket cégek gyártják Artec, Epson, Zseni, Hewlett-Packard, Mustek, Plustec, Primax satöbbi.

Különféle típusú szkennerekhez a táblázatban. A 3. ábra ezen paraméterek jellemző értékeit mutatja.

3. táblázat A szkennerek fő típusai paramétereinek értékei

Jelenleg a következő interfészek használatosak a szkennerek csatlakoztatására:

· saját (Szabadalmazott) lapolvasó fejlesztői felület, amelyet a síkágyas és kézi szkennerek korai modelljeiben használtak, és amely speciális kártya volt a buszon EGY, amelyhez vezető kellett;

· Val vel EPP párhuzamos port (LPT, vagy ECP) a legfiatalabb modellek a különböző gyártók síkágyas szkennerei családjában. Az ezzel a felülettel rendelkező szkennerek teljesítménye általában közepes, és egyszerű feladatok elvégzésére tervezték;

· SCSI interfész a kiváló minőségű és nagy teljesítményű eszközök csatlakoztatásának szabványa, biztosítja a lapolvasó platformok közötti kompatibilitását és csekély változásfüggőségét operációs rendszer. Az SCSI szkennerek általában SCSI kártyával vannak ellátva a buszon EGY, bár egy ilyen szkenner a buszon lévő teljes értékű SCSI-vezérlőkhöz is csatlakoztatható PCI. A legtöbb 30 bites és 36 bites szkenner 600 dpi és nagyobb felbontással rendelkezik ezzel az interfésszel;

· USB interfész egy interfész a szkennerek csatlakoztatására, amelyet a specifikációk aktívan ajánlanak PC98és PC99. Az egyetlen interfész kényelme a különböző eszközökés elég magasan áteresztőképesség oda vezetett, hogy a legtöbb nem professzionális használatra szánt szkennert ezzel az interfésszel gyártják.

Adatbevitelhez 3D modellezésben és számítógéppel segített tervezésben (CAD, ill CAD/CAM - Számítógéppel segített tervezés/modellezés) használt Grafikus tábla (Digitalizáló – digitalizáló)- kódoló, amely lehetővé teszi, hogy kétdimenziós, beleértve a többszínű képet is bevigye a számítógépbe raszteres kép formájában.

A grafikus tábla tartalmaz egy speciális mutatót (tollat) érzékelővel. A saját vezérlője impulzusokat küld a táblagép felülete alatt elhelyezkedő vezetőhálón. Miután két ilyen jelet kapott, a vezérlő átalakítja azokat a PC-re továbbított koordinátákká. A számítógép ezt az információt lefordítja egy pont koordinátáira a monitor képernyőjén, amely megfelel a tábla mutatójának helyzetének. A rajzolásra tervezett táblagépek érzékenyek a tollnyomásra, és ezeket az adatokat vonalvastagsággá vagy színárnyalattá alakítják.

A táblagép csatlakoztatására általában soros portot használnak. Általános paraméterek a körülbelül 2400 dpi-s felbontás és a nyomásszintekre való nagy érzékenység (256 szint). A grafikus táblákat és a digitalizálókat cégek gyártják CalComp, Mutoh, Wacomés mások.

Készülékekhez kézírás Az információkat ugyanaz a munkaséma jellemzi, csak a beírt betűképeket a rendszer ezenkívül betűkké alakítja speciális program felismerés, és a beviteli terület mérete kisebb. A tollas beviteli eszközöket gyakrabban használják szubminiatűr számítógépekben. PDA (Digitális személyi asszisztens) vagy HPC (Kézi PC), amelyek nem rendelkeznek teljes billentyűzettel.

KÖVETKEZTETÉSEK

1. Billentyűzet az információ fő beviteli eszköze a számítógépen. Ez egy mechanikus érzékelőkészlet, amely érzékeli a billentyűkre nehezedő nyomást, és bezár egy bizonyost elektromos áramkör. A két leggyakoribb billentyűzettípus: mechanikaiés azzal membránkapcsolók.

Minden kulcs csoportokra van osztva: alfanumerikus billentyűk, szövegek és számok bevitelére szolgál; kurzor billentyűk(ez a billentyűcsoport használható számadatok bevitelére, szöveg megjelenítésére és szerkesztésére is a képernyőn); speciális vezérlőgombok(regiszterváltás, program megszakítása, a képernyő tartalmának kinyomtatása, PC OS újraindítása stb.); funkcióbillentyűk, széles körben használják a szervizprogramokban vezérlőgombként.

A karakterbillentyűk elrendezésének leggyakoribb szabványa a billentyűzetkiosztás. qwerty (YZUKEN), amely kívánt esetben átprogramozható egy másikra.

2. A kurzor vezérlésének kényelmes eszköze az ún egér. A számítógépes egerek túlnyomó többsége használja mozgáskódolás optikai-mechanikai elve. A hordozható PC-kben egér helyett hanyattegér, touchpad, trackpoint használatos.

3. Az információ vizuális megjelenítésére szolgál videó rendszer számítógép, beleértve monitor(kijelző), videó adapterés szoftver(videórendszer-illesztőprogramok). Monitor (kijelző)- Ez egy szöveges és grafikus információk vizuális megjelenítésére szolgáló eszköz kineszkóp képernyőn (katódsugárcső - CRT) vagy folyadékkristályos képernyőn (LCD képernyő).

Nak nek monitorok alapvető paraméterei a következőket tartalmazza: monitor képsebessége, vonalsebesség, videojel sávszélessége, képalkotási módszer, monitor képernyő foszfor szemcsemérete, monitor felbontása, monitor képernyő mérete.

Videó adapter(videokártya, videó vezérlő) egy belső számítógépes eszköz, amely videoinformációk tárolására és a monitor képernyőjén való megjelenítésére szolgál. Közvetlenül vezérli a monitort, valamint az információ képernyőn való megjelenítésének folyamatát a vízszintes és függőleges szkennelési jelek megváltoztatásával. monitor CRT, pixel fényerő és színkeverési lehetőségek.

4. Nyomtatók (nyomtatóeszközök)- számítógépről származó adatkimeneti eszközök, amelyek az információkat ASCII kódokat a megfelelőjükké alakítják grafikus szimbólumok(betűk, számok, jelek stb.) és ezeknek a karaktereknek a papírra rögzítését.

A nyomtatók többféleképpen különböznek egymástól: színvilág- fekete-fehér és színes; tovább a karakterek kialakításának módja- jelnyomtatás és jelszintetizálás; tovább működési elve– mátrix, termikus, tintasugaras, lézer; tovább nyomtatási módszer- sokk, feszültségmentes; tovább a húrok kialakításának módjai- soros, párhuzamos; tovább kocsi szélessége- széles (375-450 mm) és keskeny (250 mm) kocsival; tovább nyomtatási sor hossza- 80 és 132-136 karakter; tovább karakterkészlet– a teljes ASCII karakterkészletig; tovább nyomtatási sebesség; tovább felbontás.

5. A papíralapú dokumentumok elektronikus formájúvá alakításának fő módja az szkennelés - technológiai folyamat, amely létrehozza grafikus kép papírdokumentum, mintha "digitális fényképe" lenne. A szkennelés a használatával történik speciális eszköz hívott scanner.

Scanner egy optikai-elektronikus-mechanikus eszköz, amelyet arra terveztek, hogy egy papírdokumentum vizuális képét átalakítsa azzá grafikus fájl, amely az eredeti dokumentum bittérképes képét menti, és további feldolgozás (felismerés, szerkesztés stb.) céljából számítógépre kerül.

Céljuk szerint a szkennerek fel vannak osztva egyetemes(kézi, lapos és síkágyas) és különleges(dob-, nyomtatványszkennerek, sávszkennerek, diaszkennerek).

A szkennerek főbb jellemzői: szkennelési felbontás (optikai, mechanikai és interpolációs), színmélység (bitmélység), optikai sűrűségtartomány, szkennelési terület mérete, a digitális másolat eredeti képének színegyeztetése, a meghajtók és a mellékelt szoftver minősége.

Fotogrammetria- (fénykép-fény, gramma-rekord, metreo-mérés) geometriai paraméterek (a tárgyak alakja, méretei, térbeli helyzete és egyéb tulajdonságai képük alapján) meghatározásához kapcsolódó tudományág.

távérzékelés- információ beszerzése a tárgyról a tárgytól távol, azaz a vele való közvetlen érintkezés nélkül végzett mérések alapján.

A távérzékelési adatok előnyei:

Az információ digitális nézete

Objektivitás és megbízhatóság

Láthatóság

Hatékonyság

Az információ átvételének rendszeressége és gyakorisága

Változatos felbontás és fényképezési módok

Lehetőség lassú és gyors folyamatok tanulmányozására

A távérzékelési adatok hátrányai:

Geometriai, radiometriai és egyéb torzulások jelenléte

Információs túlterhelés

Fehér foltok jelenléte

DZ módszerek:

Passzív

A képalkotó rendszer vagy a tárgy által visszavert napenergiát, vagy a tárgy saját sugárzását rögzíti.

Aktív

A képalkotó rendszer jelet bocsát ki saját energiaforrásából, majd rögzíti a tárgy által visszavert részét

Filmező rendszerek

A filmezési rendszerek osztályozása:

A vevőtől függően vannak:

fényképes kép

A kép fényképészeti filmen optikailag jön létre, a látható kép pedig fotokémiai feldolgozás (előhívás és nyomtatás) után jön létre.

digitális kép

A sugárzás vevő egy CCD mátrix vagy vonal (töltéscsatolt eszközök)

A képfelvételi módszer szerint:

Passzív

1. fényképészeti

   Opto-mechanikus szkenner rendszerek

   Opto-elektronikus szkenner rendszerek

Aktív

1. Radar képalkotó rendszerek

   Lézerszkenner képalkotó rendszerek

Fényképészeti filmező rendszerek

A fényképészeti SS-ben a kép szinte azonnal kialakul, a központi vetítés törvényei szerint.

A kamera besorolása:

Egycélú

Többcélú

Panorámás

A látószög szerint:

Keskeny szög (τ< 50°)

Normál (50°< τ < 90°)

Széles látószög (90°< τ < 110°)

Szuperszéles látószög (τ > 110°)

Fókusztávolság szerint:

Rövid fókusz (f< 100 мм)

Normál (100 mm< f < 300мм)

Hosszú vetítés (f > 300 mm)

Opto-mechanikus szkenner rendszerek

Optikai-mechanikus szkenner- csak 1 technikai elemet (érzékelőt) tartalmaz, amely lehetővé teszi a földfelszín egy kis területének (pixel) fényerejének mérését

A forgó tükör egy domborzati sávot pásztáz, ami lehetővé teszi a földfelszínen található pixelszámok fényerejének rövid időn belüli regisztrálását, azaz képvonal kialakítását.

A kép következő sorát a média mozgása alkotja.

Ha az egyetlen érzékelőt vonalzóra cseréljük, többcsatornás képet kaphatunk.

A sugárzás termikus komponense félig átlátszó tükör segítségével nyerhető.

Opto-elektronikus szkenner rendszerek

Az opto-elektronikus szkennerek segítségével megszerkesztett képet CCD lineáris vagy mátrixkészletére vetítik.

Rádiós helymeghatározó szkenner rendszerek

A hordozóra szerelt adó kölcsönös impulzusát a függőleges síkban legyező alakú nyalábot képező irányított antenna sugározza ki.

A visszavert energia egy részét az adóval azonos helyre szerelt vevő rögzíti. Ennek eredményeként olyan jelek keletkeznek, amelyek szabályozzák a katódsugárcső fényfoltjának fényességét. Az ilyen foltok összessége alkotja a radarkép egy vonalát, és a jel terjedési ideje határozza meg a tárgy távolságát.

Hullámhossz tartományok:

X csík (𝜆=2,4-3,8 cm)

Csíkkal (𝜆=3,8-7,5 cm)

L csík (𝜆=15-30 cm)

Lézeres képalkotó rendszerek

Lézer– a fény erősítése stimulált emisszió segítségével, azaz ez egy olyan berendezés, amely a szivattyú energiáját monokromatikus és szűk irányú sugárzási fluxus energiájává alakítja.

Egyetlen lövések

E- tárgysík (terepsík)- A terep bármely pontján áthaladó vízszintes sík

S– fényképezési pont (vetítési központ)

n– A legjobb képsík

Így′ - fő sugár

f – gyújtótávolság a távolság S és o′

p– képsíkok

o- a kép fő vágyakozása

a, b– kis kép az A és B pontról

O– A főpontnak megfelelő pont a talajon

Gerendaköteg az összes kivetülő sugár összessége

Fő sugár- A sugár egybeesik a kamera optikai tengelyével

H f – magasság fényképezése- az S fényképezési pont és az E tárgysík távolsága.

–alapvető méretezési képlet

n– mélypont- a fényképezési ponton áthúzott függővonal és a függővonal metszéspontja

N- a legalacsonyabb pontnak megfelelő pont a talajon

α° - teljes kép dőlésszöge

Val vel -nulla torzítási pont– a kép dőlésszöge és a képsík felezőjének metszéspontja

TÓL TŐL- a nulla torzítás pontjának megfelelő pont a talajon

Tt– alapvonal- az E sík és a p sík metszésvonala

K – függőleges fősík- a távolsági sugáron áthaladó függőleges sík

v – fő függőleges– a fő függőleges sík és a képsík metszésvonala

VV – lövési irányvonal- a tárgysík és a fő függőleges sík metszésvonala (Q és E)

E′-valódi horizont síkja- a fényképezési ponton áthaladó vízszintes sík

ii – tényleges horizontvonal a valós horizontsík és a p sík metszésvonala.

én – fő eltűnési pont– a valós horizont és a fő függőleges VV metszéspontja

qq – fő vízszintes- a fő függőlegesre merőlegesen a főponton keresztül húzott egyenes a képsíkban

h c h c – nulla torzítású vonal– a fő vízszintes qq-val párhuzamosan a nulla torzítási ponton áthaladó egyenes a képsíkban.