Πώς η χρωματική εκτροπή και η παραμόρφωση επηρεάζουν το ima

1.χρωματική εκτροπή

1.1 Τι είναι η χρωματική εκτροπή

Η χρωματική εκτροπή προκαλείται από τη διαφορά στη μεταδοτικότητα του υλικού. Το φυσικό φως αποτελείται από την περιοχή του ορατού φωτός με εύρος μήκους κύματος από 390 έως 770 nm, και το υπόλοιπο είναι το φάσμα που το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να δει. Επειδή τα υλικά έχουν διαφορετικούς δείκτες διάθλασης για διαφορετικά μήκη κύματος έγχρωμου φωτός, κάθε έγχρωμο φως έχει διαφορετική θέση απεικόνισης και μεγέθυνση, γεγονός που οδηγεί σε χρωματισμό της θέσης.

1.2 Πώς επηρεάζει η χρωματική εκτροπή την ποιότητα της εικόνας

(1) Λόγω των διαφορετικών μηκών κύματος και του δείκτη διάθλασης διαφορετικών χρωμάτων φωτός, το αντικείμενο-σημείο δεν μπορεί να εστιαστεί καλά σε ΕΝΑ τέλειο σημείο εικόνας, επομένως η φωτογραφία θα είναι θολή.

(2) Επίσης, λόγω της διαφορετικής μεγέθυνσης των διαφορετικών χρωμάτων, θα υπάρχουν "γραμμές ουράνιου τόξου" στην άκρη των σημείων εικόνας.

1.3 Πώς επηρεάζει η χρωματική εκτροπή το τρισδιάστατο μοντέλο

Όταν τα σημεία εικόνας έχουν "γραμμές ουράνιου τόξου", θα επηρεάσει το λογισμικό τρισδιάστατης μοντελοποίησης ώστε να ταιριάζει με το ίδιο σημείο. Για το ίδιο αντικείμενο, η αντιστοίχιση τριών χρωμάτων μπορεί να προκαλέσει σφάλμα λόγω των «γραμμών ουράνιου τόξου». Όταν αυτό το σφάλμα συσσωρευτεί αρκετά μεγάλο, θα προκαλέσει «στρωμάτωση».

1.4 Πώς να εξαλείψετε τη χρωματική εκτροπή

Η χρήση διαφορετικού δείκτη διάθλασης και διαφορετικής διασποράς συνδυασμού γυαλιού μπορεί να εξαλείψει τη χρωματική εκτροπή. Για παράδειγμα, χρησιμοποιήστε γυαλί χαμηλού δείκτη διάθλασης και χαμηλής διασποράς γυαλί ως κυρτούς φακούς και γυαλί υψηλού δείκτη διάθλασης και γυαλί υψηλής διασποράς ως κοίλους φακούς.

Ένας τέτοιος συνδυασμένος φακός έχει μικρότερη εστιακή απόσταση στο μεσαίο μήκος κύματος και μεγαλύτερη εστιακή απόσταση στις μεγάλες και μικρές ακτίνες κύματος. Ρυθμίζοντας τη σφαιρική καμπυλότητα του φακού, οι εστιακές αποστάσεις του μπλε και του κόκκινου φωτός μπορούν να είναι ακριβώς ίσες, πράγμα που ουσιαστικά εξαλείφει τη χρωματική εκτροπή.

Δευτερογενές φάσμα

Αλλά η χρωματική εκτροπή δεν μπορεί να εξαλειφθεί εντελώς. Μετά τη χρήση του συνδυασμένου φακού, η εναπομένουσα χρωματική εκτροπή ονομάζεται "δευτερογενές φάσμα". Όσο μεγαλύτερη είναι η εστιακή απόσταση του φακού, τόσο περισσότερη χρωματική εκτροπή απομένει. Επομένως, για εναέριες έρευνες που απαιτούν μετρήσεις υψηλής ακρίβειας, το δευτερεύον φάσμα δεν μπορεί να αγνοηθεί.

Θεωρητικά, εάν η φωτεινή ζώνη μπορεί να χωριστεί σε μπλε-πράσινα και πρασινοκόκκινα διαστήματα και εφαρμοστούν αχρωματικές τεχνικές σε αυτά τα δύο διαστήματα, το δευτερεύον φάσμα μπορεί βασικά να εξαλειφθεί. Ωστόσο, έχει αποδειχθεί με υπολογισμούς ότι εάν είναι αχρωματικό για το πράσινο φως και το κόκκινο φως, η χρωματική εκτροπή του μπλε φωτός γίνεται μεγάλη. εάν είναι αχρωματικό για το μπλε φως και το πράσινο φως, η χρωματική εκτροπή του κόκκινου φωτός γίνεται μεγάλη. Φαίνεται ότι αυτό είναι ένα δύσκολο πρόβλημα και δεν υπάρχει απάντηση, το επίμονο δευτερεύον φάσμα δεν μπορεί να εξαλειφθεί εντελώς.

Αποχρωματικός（ΑΠΟ）τεχν

Ευτυχώς, οι θεωρητικοί υπολογισμοί βρήκαν έναν τρόπο για το APO, που είναι να βρει ένα ειδικό υλικό οπτικού φακού του οποίου η σχετική διασπορά του μπλε φωτός στο κόκκινο φως είναι πολύ χαμηλή και αυτή του μπλε φωτός στο πράσινο φως είναι πολύ υψηλή.

Ο φθορίτης είναι ένα τόσο ειδικό υλικό, η διασπορά του είναι πολύ χαμηλή και μέρος της σχετικής διασποράς είναι κοντά σε πολλά οπτικά γυαλιά. Ο φθορίτης έχει σχετικά χαμηλό δείκτη διάθλασης, είναι ελαφρώς διαλυτός στο νερό και έχει κακή ικανότητα επεξεργασίας και χημική σταθερότητα, αλλά λόγω των εξαιρετικών αχρωματικών ιδιοτήτων του, γίνεται ένα πολύτιμο οπτικό υλικό.

Υπάρχουν πολύ λίγοι καθαροί χύμα φθορίτης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για οπτικά υλικά στη φύση, σε συνδυασμό με την υψηλή τιμή και τη δυσκολία επεξεργασίας τους, οι φακοί φθορίτη έχουν γίνει συνώνυμοι με φακούς υψηλής τεχνολογίας. Διάφοροι κατασκευαστές φακών δεν φείδονται προσπαθειών για να βρουν υποκατάστατα του φθορίτη. Το γυαλί φθοριούχου στέμματος είναι ένα από αυτά, και το γυαλί AD, το γυαλί ED και το γυαλί UD είναι τέτοια υποκατάστατα.

Οι λοξές κάμερες Rainpoo χρησιμοποιούν γυαλί ED εξαιρετικά χαμηλής διασποράς ως φακό κάμερας για να κάνουν την εκτροπή και την παραμόρφωση να είναι πολύ μικρή. Όχι μόνο μειώνει την πιθανότητα διαστρωμάτωσης, αλλά και το εφέ τρισδιάστατου μοντέλου έχει βελτιωθεί σημαντικά, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά την επίδραση των γωνιών και της πρόσοψης του κτιρίου.

2, Παραμόρφωση

2.1 Τι είναι η παραμόρφωση

Η παραμόρφωση φακού είναι στην πραγματικότητα ένας γενικός όρος για την παραμόρφωση προοπτικής, δηλαδή παραμόρφωση που προκαλείται από την προοπτική. Αυτό το είδος παραμόρφωσης θα έχει πολύ κακή επίδραση στην ακρίβεια της φωτογραμμετρίας. Σε τελική ανάλυση, ο σκοπός της φωτογραμμετρίας είναι η αναπαραγωγή, όχι η υπερβολή, επομένως απαιτείται οι φωτογραφίες να αντικατοπτρίζουν τις αληθινές πληροφορίες κλίμακας των χαρακτηριστικών του εδάφους όσο το δυνατόν περισσότερο.

Επειδή όμως αυτό είναι το εγγενές χαρακτηριστικό του φακού (ο κυρτός φακός συγκλίνει το φως και ο κοίλος φακός αποκλίνει από το φως), η σχέση που εκφράζεται στον οπτικό σχεδιασμό είναι: η εφαπτομένη συνθήκη για την εξάλειψη της παραμόρφωσης και η ημιτονοειδής συνθήκη για την εξάλειψη του κώματος του διαφράγματος δεν μπορούν να ικανοποιηθούν σε την ίδια στιγμή, έτσι παραμόρφωση και οπτική χρωματική εκτροπή Το ίδιο δεν μπορεί να εξαλειφθεί εντελώς, μόνο να βελτιωθεί.

Στο παραπάνω σχήμα, υπάρχει μια αναλογική σχέση μεταξύ του ύψους της εικόνας και του ύψους του αντικειμένου και η αναλογία μεταξύ των δύο είναι η μεγέθυνση.

Σε ένα ιδανικό σύστημα απεικόνισης, η απόσταση μεταξύ του επιπέδου αντικειμένου και του φακού διατηρείται σταθερή και η μεγέθυνση είναι μια ορισμένη τιμή, επομένως υπάρχει μόνο μια αναλογική σχέση μεταξύ της εικόνας και του αντικειμένου, χωρίς καμία παραμόρφωση.

Ωστόσο, στο πραγματικό σύστημα απεικόνισης, καθώς η σφαιρική εκτροπή της κύριας ακτίνας μεταβάλλεται με την αύξηση της γωνίας πεδίου, η μεγέθυνση δεν είναι πλέον σταθερή στο επίπεδο εικόνας ενός ζεύγους συζευγμένων αντικειμένων, δηλαδή η μεγέθυνση στο το κέντρο της εικόνας και η μεγέθυνση της άκρης είναι ασυνεπή, η εικόνα χάνει την ομοιότητά της με το αντικείμενο. Αυτό το ελάττωμα που παραμορφώνει την εικόνα ονομάζεται παραμόρφωση.

2.2 Πώς επηρεάζει η παραμόρφωση την ακρίβεια

Πρώτον, το σφάλμα του AT (Aerial Triangulation) θα επηρεάσει το σφάλμα του πυκνού νέφους σημείων, και επομένως το σχετικό σφάλμα του τρισδιάστατου μοντέλου. Επομένως, η μέση τετραγωνική ρίζα (RMS of Reprojection Error) είναι ένας από τους σημαντικούς δείκτες που αντικατοπτρίζουν αντικειμενικά την τελική ακρίβεια μοντελοποίησης. Ελέγχοντας την τιμή RMS , μπορεί απλά να κριθεί η ακρίβεια του τρισδιάστατου μοντέλου. Όσο μικρότερη είναι η τιμή RMS, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια του μοντέλου.

2.3 Ποιοι είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν την παραμόρφωση του φακού

εστιακό μήκος
Γενικά, όσο μεγαλύτερη είναι η εστιακή απόσταση ενός φακού σταθερής εστίασης, τόσο μικρότερη είναι η παραμόρφωση. όσο μικρότερη είναι η εστιακή απόσταση, τόσο μεγαλύτερη είναι η παραμόρφωση. Αν και η παραμόρφωση του υπερμεγάλου εστιακού μήκους φακού (τηλεφακός) είναι ήδη πολύ μικρή, στην πραγματικότητα, προκειμένου να ληφθεί υπόψη το ύψος πτήσης και άλλες παράμετροι, η εστιακή απόσταση του φακού της κάμερας εναέριας παρακολούθησης δεν μπορεί να Τόσο πολύ.Για παράδειγμα, η παρακάτω εικόνα είναι ένας τηλεφακός Sony 400mm. Μπορείτε να δείτε ότι η παραμόρφωση του φακού είναι πολύ μικρή, σχεδόν ελεγχόμενη εντός 0,5%. Αλλά το πρόβλημα είναι ότι εάν χρησιμοποιείτε αυτόν τον φακό για να συλλέξετε φωτογραφίες σε ανάλυση 1 cm και το ύψος πτήσης είναι ήδη 820 μέτρα. Αφήστε drone να πετάξει σε αυτό το ύψος είναι εντελώς μη ρεαλιστικό.

Επεξεργασία φακού

Η επεξεργασία φακών είναι το πιο περίπλοκο και υψηλότερο στάδιο ακρίβειας στη διαδικασία παραγωγής φακών, που περιλαμβάνει τουλάχιστον 8 διαδικασίες. Η προεργασία περιλαμβάνει νιτρικό υλικό-αναδίπλωση βαρελιού-κρέμασμα-τρόχισμα άμμου και η μεταδιεργασία λαμβάνει επίστρωση πυρήνα-επικάλυψη-προσκόλληση-μελάνη. Η ακρίβεια επεξεργασίας και το περιβάλλον επεξεργασίας καθορίζουν άμεσα την τελική ακρίβεια των οπτικών φακών.

Η χαμηλή ακρίβεια επεξεργασίας έχει μοιραία επίδραση στην παραμόρφωση της απεικόνισης, η οποία οδηγεί άμεσα σε ανομοιόμορφη παραμόρφωση του φακού, η οποία δεν μπορεί να παραμετροποιηθεί ή να διορθωθεί, γεγονός που θα επηρεάσει σοβαρά την ακρίβεια του τρισδιάστατου μοντέλου.

Εγκατάσταση φακού

Το σχήμα 1 δείχνει την κλίση του φακού κατά τη διαδικασία εγκατάστασης του φακού.

Το σχήμα 2 δείχνει ότι ο φακός δεν είναι ομόκεντρος κατά τη διαδικασία εγκατάστασης του φακού.

Το σχήμα 3 δείχνει τη σωστή εγκατάσταση.

Στις τρεις παραπάνω περιπτώσεις, οι μέθοδοι εγκατάστασης στις δύο πρώτες περιπτώσεις είναι όλες «λανθασμένη» συναρμολόγηση, η οποία θα καταστρέψει τη διορθωμένη δομή, με αποτέλεσμα διάφορα προβλήματα όπως θολή, ανομοιόμορφη οθόνη και διασπορά. Επομένως, απαιτείται ακόμη αυστηρός έλεγχος ακριβείας κατά την επεξεργασία και τη συναρμολόγηση.

Διαδικασία συναρμολόγησης φακού

Η διαδικασία συναρμολόγησης φακού αναφέρεται στη διαδικασία της συνολικής μονάδας φακού και του αισθητήρα απεικόνισης. Οι παράμετροι όπως η θέση του κύριου σημείου του στοιχείου προσανατολισμού και η εφαπτομενική παραμόρφωση στις παραμέτρους βαθμονόμησης της κάμερας περιγράφουν τα προβλήματα που προκαλούνται από το σφάλμα συναρμολόγησης.

Σε γενικές γραμμές, ένα μικρό εύρος σφαλμάτων συναρμολόγησης μπορεί να γίνει ανεκτή (φυσικά, όσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια συναρμολόγησης, τόσο το καλύτερο). Εφόσον οι παράμετροι βαθμονόμησης είναι ακριβείς, η παραμόρφωση της εικόνας μπορεί να υπολογιστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια και, στη συνέχεια, η παραμόρφωση της εικόνας μπορεί να αφαιρεθεί. Η δόνηση μπορεί επίσης να προκαλέσει ελαφρά κίνηση του φακού και να προκαλέσει αλλαγή των παραμέτρων παραμόρφωσης του φακού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η παραδοσιακή εναέρια κάμερα έρευνας πρέπει να επισκευαστεί και να βαθμονομηθεί εκ νέου μετά από κάποιο χρονικό διάστημα.

2.3 Ο λοξός φακός κάμερας της Rainpoo

Διπλό Gauβ δομή

Η λοξή φωτογραφία έχει πολλές απαιτήσεις για τον φακό, να είναι μικρός σε μέγεθος, ελαφρύ σε βάρος, χαμηλή παραμόρφωση εικόνας και χρωματική εκτροπή, υψηλή αναπαραγωγή χρωμάτων και υψηλή ανάλυση. Κατά το σχεδιασμό της δομής του φακού, ο φακός της Rainpoo χρησιμοποιεί μια διπλή δομή Gauβ, όπως φαίνεται στο σχήμα:
Η δομή χωρίζεται στο μπροστινό μέρος του φακού, στο διάφραγμα και στο πίσω μέρος του φακού. Το μπροστινό και το πίσω μέρος μπορεί να φαίνονται «συμμετρικά» σε σχέση με το διάφραγμα. Μια τέτοια δομή επιτρέπει σε ορισμένες από τις χρωματικές εκτροπές που δημιουργούνται στο μπροστινό και στο πίσω μέρος να αλληλοεξουδετερώνονται, επομένως έχει μεγάλα πλεονεκτήματα στη βαθμονόμηση και τον έλεγχο μεγέθους φακού στο τελευταίο στάδιο.

Ασφαιρικός καθρέφτης

Για μια λοξή κάμερα ενσωματωμένη με πέντε φακούς, εάν κάθε φακός διπλασιαστεί σε βάρος, η κάμερα θα ζυγίζει πέντε φορές. αν κάθε φακός διπλασιαστεί σε μήκος, τότε η λοξή κάμερα θα διπλασιαστεί τουλάχιστον σε μέγεθος. Επομένως, κατά τη σχεδίαση, προκειμένου να επιτευχθεί υψηλό επίπεδο ποιότητας εικόνας, διασφαλίζοντας παράλληλα ότι η εκτροπή και ο όγκος είναι όσο το δυνατόν μικρότεροι, πρέπει να χρησιμοποιούνται ασφαιρικοί φακοί.

Οι ασφαιρικοί φακοί μπορούν να εστιάσουν ξανά το φως που διαχέεται μέσω της σφαιρικής επιφάνειας πίσω στην εστίαση, όχι μόνο μπορούν να αποκτήσουν υψηλότερη ανάλυση, να κάνουν τον βαθμό αναπαραγωγής χρώματος υψηλό, αλλά μπορούν επίσης να ολοκληρώσουν τη διόρθωση εκτροπής με μικρό αριθμό φακών, να μειώσουν τον αριθμό των φακών η κάμερα πιο ελαφριά και μικρότερη.

Διόρθωση παραμόρφωσης τεχν

Το σφάλμα στη διαδικασία συναρμολόγησης θα προκαλέσει αύξηση της εφαπτομενικής παραμόρφωσης του φακού. Η μείωση αυτού του σφάλματος συναρμολόγησης είναι η διαδικασία διόρθωσης παραμόρφωσης. Το παρακάτω σχήμα δείχνει το σχηματικό διάγραμμα της εφαπτομενικής παραμόρφωσης ενός φακού. Γενικά, η μετατόπιση της παραμόρφωσης είναι συμμετρική σε σχέση με την κάτω αριστερή ——την επάνω δεξιά γωνία, υποδεικνύοντας ότι ο φακός έχει γωνία περιστροφής κάθετη προς την κατεύθυνση, η οποία προκαλείται από σφάλματα συναρμολόγησης.

Επομένως, προκειμένου να διασφαλίσει την υψηλή ακρίβεια και ποιότητα απεικόνισης, η Rainpoo έχει πραγματοποιήσει μια σειρά αυστηρών ελέγχων σχετικά με το σχεδιασμό, την επεξεργασία και τη συναρμολόγηση:

Στο αρχικό στάδιο του σχεδιασμού, προκειμένου να διασφαλιστεί η ομοαξονικότητα της συναρμολόγησης των φακών, όσο το δυνατόν περισσότερο για να διασφαλιστεί ότι όλα τα επίπεδα εγκατάστασης φακών υποβάλλονται σε επεξεργασία με μία σύσφιξη.

②Χρήση εισαγόμενων εργαλείων τόρνευσης κραμάτων σε τόρνους υψηλής ακρίβειας για να διασφαλιστεί ότι η ακρίβεια κατεργασίας φτάνει στο επίπεδο IT6, ειδικά για να διασφαλιστεί ότι η ανοχή ομοαξονικότητας είναι 0,01 mm.

③Κάθε φακός είναι εξοπλισμένος με ένα σετ μετρητών βύσματος από χάλυβα βολφραμίου υψηλής ακρίβειας στην εσωτερική κυκλική επιφάνεια (κάθε μέγεθος περιέχει τουλάχιστον 3 διαφορετικά πρότυπα ανοχής), κάθε μέρος ελέγχεται αυστηρά και ανοχές θέσης όπως παραλληλισμός και καθετότητα ανιχνεύονται από όργανο μέτρησης τριών συντεταγμένων.

④Μετά την παραγωγή κάθε φακού, πρέπει να επιθεωρηθεί, συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών ανάλυσης προβολής και γραφημάτων, καθώς και διάφορων δεικτών, όπως η ανάλυση και η αναπαραγωγή χρώματος του φακού.