DMC数码影像浅析

摘要: 本文介绍了DMC数码影像的特点及其优缺点，根据实际生产经验总结了几点认识和体会。

关键词: 传统胶片; 数码航摄影像; DMC

Abstract: this paper introduces the characteristics of digital imaging DMC and their advantages and disadvantages, according to actual production experience some understanding and experience.

Keywords: traditional film; Digital navigation photography like; DMC

中图分类号：TQ571+.7 文献标识码：A文章编号：

引言

摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。数字摄影测量最重要的原始数据是数字影像。传统航片是以框幅式相机如RC10或RC30为代表，摄影后需要进行冲洗、负片压正等过程获取胶片，然后对其进行高精度扫描获取数字影像，工序较多。随着面阵式数码相机（如DMC、UCD等）以及三线阵推扫式数码相机（如ADS40）、机载激光雷达等先进传感器的相继采用，可直接获取高分辨率数字影像。数码影像是一种新型的数据源，数码影像的利用有其必然的趋势，数码航摄影像的成果会被越来越多的用户接受。以DMC为例：

DMC（Digital Mapping Camera )是Z/I公司推出的面阵航空数码相机，它由4台黑白影像的全色相机和4台多光谱相机组成，摄影时相机同时曝光。4台全色相机倾斜安装，互成一定的角度，影像间有1%的重叠度，提供给我们的是经过辐射与几何纠正的、拼接成的有效影像。

DMC数码影像的特点及其优缺点

数码航摄相机与机械光学相机相比主要差别在于感光胶片被电子感光器件所代替，胶片被硬盘存储器所代替。常规航摄相机获取的感光胶片需要经过化学处理，才能得到可供航空摄影测量的成果，航摄底片经过数字扫描才能用于数字摄影测量。数码航摄相机则使用光敏元件作为成像器件，将光学信号转换成数字信息，直接存储在磁盘阵列中．飞行完成后进行自动预处理，直接获取数字影像，不用担心扫描时设错扫描分辨率，影像命名错误、扫描造成影像扭曲变形等。DMC数码航摄相机与机械光学相机相比具有以下特点及优缺点：

分辨率高

影像的辐射分辨率高，一般扫描影像的辐射度用8 bits(256级)表示，而数码单色影像一般用12bits(4096级)表示灰度，因此影像可表示的宽容度更大，无论是雪地、沙漠、水域、森林及阴影部分都可以表示清楚。传统的感光胶片理论上可以达到每毫米100线对以上的几何分辨率，实际几何分辨率因飞机振动、大气遮光、像移等影响要低一些，但至少达到50线对／mm，相当于像素分辨率为10微米或2540DPI。相幅有效尺寸为210mmx 210mm，按照上述分辨率扫描可以形成21000像素x21000像素的数字影像。影像的地面分辨率与扫描分辨率和摄影比例尺密切相关，如摄影比例尺为1：30000，采用10微米扫描时地面分辨率就为30厘米，采用15微米扫描时地面分辨率为45cm，采用25微米扫描时，地面分辨率为75cm。当然扫描时也可以采用更高的分辨率，但数据量太大，处理起来效率很低，且数据采集的精度提高并不明显。测区的平面精度与影象的分辨率成正比，在相同的飞行情况下DMC的平面精度会优于传统相机近2倍．由于分辨率高，对于同样的成图比例尺，DMC数码影像可以适当放宽摄影比例尺。如通常使用航摄比例尺为1：8000的航片测制1：2000地形图时，我们可以采用摄影比例尺为1：12000的DMC影像同样可以满足精度要求。

清晰度高、多波段

影像清晰度高，噪声误差小，影像的整体匹配精度高，易于提高自动化程度，提高工作效率。另外多个波段同时获得，便于地物的属性判读及分类。

重叠度大、基高比小、片数多

拍照的片数不影响费用，同一目标重复次数多，航向重叠和旁向重叠都大于常规航摄，更能提高自动相关的精度并支持真正射影像的生产。旁向幅面宽度DMC相机优于传统航摄仪。航向幅面宽度DMC相机逊于传统航摄仪。影像的重叠度越大（也即摄影基线越短），自动匹配越容易，匹配点越多，相对定向的精度也越好；但同时像对也越多，就增加内业测图工作量。但适当放宽摄影比例尺再加上数码航摄像机的高清晰图像自动匹配程度高，也能加快测图的进度，根据作业人员的体会，测图效率无明显影响。

测区的高程精度与基高比有关，DMC的基线长度约为传统相机的l／2即在相同的飞行高度下传统相机的高程精度会优于DMC近2倍．在间隔基线数相同情况下．加密点的高程中误差与视差量测的单位权中误差成正比，视差量测的单位权中误差减小．加密点的高程中误差也会随之减小，布设外业控制点时可适当放宽间隔基线数。据中国测绘科学研究院经验，采用DMC相机,航摄比例尺1：12000．成图比例尺1：2000时，平高控制点间基线数可放宽至10～15条，高程控制点间基线数可放宽至5～10条。航摄比例尺l：4000，成图比例尺1：500时，平高控制点间基线数可放宽至8～12条，高程控制点间基线数可放宽至4～8条。在航线数基本相当的情况下，采用DMC相机航摄的摄区布设像片控制点数与采用传统相机航摄的摄区布设像片控制点数相当或略多10～20％。

适应性强

适应性强、生产效率高、可飞行天数多，航飞的同时就能够了解质量，还可以在云层下航摄，数据下载快，使航空摄影的生产工期大大缩短。

数据量大

由于DMC航摄影像基线小，片数就会多近1倍；再加上分辨率高，数据量就会很大。必须考虑海量数据及时可靠的传输、处理与存储等问题。

认识和体会

数字航摄相机具有十分广阔的应用前景，同传统技术相比，这项技术实现高精度、宽覆盖航空摄影测量，且周期短。在实际生产中，得到以下认识和体会：

1）DMC航摄影像数据量较大、像对多，不仅需要性能较好的计算机才能运行，更需要海量的硬盘空间存数据。

2）测区开始前，首先要对原始数码像片进行检查处理。像片分辨率、尺寸、格式是否正确。数码航摄像片是隔航带对像片旋转180°，要注意检查影像是否旋转正确，以免影响下工序的作业。

3）在空三加密时，为节约硬盘空间，提高解算的速度，可把彩色影像转换为黑白影像后进行加密。如果只做DOM，立体建模、影像匹配时也可用黑白影像来提速，只在最后创建DOM时再调用彩色影像。

4）数码航摄影像是没有框标的，在空三加密时可采用全自动框标量测，不会存在量测误差。

5）数码航摄影像航向和旁向的重叠度都大，相邻像对的重叠部分要注意互相检查由投影差引起遮挡处的丢漏问题，但不可超控作业。

结束语

数码航空摄影技术和装备正在走向成熟，数码相机有其独特的优越性，数码影像的利用有其必然的趋势，数码航摄影像的成果会被越来越多的用户接受。

参考文献

张祖勋 编著，《航空数码相机及其有关问题》，测绘工程，2004年

袁桂生、智爱玲 编著，《数字航摄相机(DMC)在测绘项目中应用的探讨》，现代测绘，2005年

余咏胜、游宁君 编著，《数码航摄像机―传统胶片航摄像机的替代者》，测绘通报，2005年

苏小霞等 编著，《数字航摄仪航空摄影测量效率分析》，城市勘测，2006年

Analysis of DMC Digital Imaging

Wang Yingchun(1st Surveying & Mapping Institute of Anhui, Hefei, 230031)

Abstract The characteristics, advantages and disadvantages of DMC digital image were introduced, some understanding and experiences were summarizedaccording to the author’s practices.

Keywords traditional film ;digital aerial photography;DMC