基于ADS40相机与基于框幅式数码相机的正射影像制作方法的比较

[摘要]介绍了高精度三线阵推扫式相机ADS40，讨论了基于ADS40数据的正射影像作业方法与基于框幅式数码相机数据的正射影像制作方法的差异。

[关键字]ADS40 面中心投影 线中心投影 正射影像

[中图分类号] P231 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-294-1

0 前沿

在当前数码航空摄影测量中，利用飞机等飞行器所搭载的航空相机，主要有框幅式、面中心投影数码相机和推扫式、线中心投影数码相机两种主流相机。本文主要对使用线阵推扫式传感器的ADS40所获取的影像数据制作正射影像的作业手法与使用框幅式、面中心投影数码相机所获取的影像数据制作正射影像的作业手法的差异之处进行分析和比较。

ADS40的主要特征是装配3个不同方向（前视、下视、后视）的线阵推扫式传感器，可同时获取3个方向的100%重叠、连续无缝的数码影像，组合成3种不同的立体像对，还能同时获得相同分辨率的全色和多光谱影像。此外和使用框幅式、面中心投影相机所获取的影像相比，ADS40所获取的影像还有被摄物体的倒向较小的优点。

1 ADS40概要

ADS40是一种机载三线阵推扫式的高分辨率数码航摄仪，由机载影像数据获取子系统和地面数据解析子系统等两大子系统构成。飞行过程中可利用机载GPS和IMU实时量测获取传感器的3维坐标、姿态、加速度等信息的同时，拍摄地面影像数据。图1为ADS40的主要配置状况：

2 框幅式数码相机摄影方式与ADS40摄影方式的主要区别

框幅式数码相机摄影方式与ADS40摄影方式有主要由如下几个差异：

（1）重叠度的差异：如图2.1、图2.2所示，框幅式数码相机所获取的影像，当航向重叠度大于60%时，像片当中只有20%的区域能够达到3度重叠，而ADS40由于是采用的三线阵推扫方式，因而所获取的影像100% 3度重叠。

（2）被摄物体的倒向差异：如图3.1、图3.2所示，通过框幅式、面中心投影方式所获取的影像，由像片中心越往外沿方向，被摄物体的倒向角就越大，而而ADS40由于是采用推扫式、线中心投影方式来获取影像，因此航带中心的被摄物体不存在倒向问题，只有在航带的两侧才存在被摄物体倒向问题

鉴于上述特点，制作城市中心区的正射影像时，由于中心区高层建筑较多，采用ADS40来获取影像，可减少用中心投影式相机所获取的影像，由于高层建筑倒向太大较难拼接的问题。

3 基于ADS40与基于框幅式数码相机正射影像制作方法的比较

基于ADS40与基于框幅式数码相机制作正射影像图的主要差异有以下几点：

（1）DEM编辑效率：由于ADS40所获取的影像所有区域都是3度重叠，因此影像匹配的效率和精度都比基于框幅式、面中心投影的方式高，因此自动匹配以及匹配后的DEM人工编辑的效率都较中心投影的方式高。（2）影像拼接效率与质量：框幅式、面中心投影方式所获取的影像需一张一张影像，一条一条航带的影像逐个拼接，不但工作量大，而且拼接痕迹多。而ADS40是一次性连续获取无缝的整条航带影像，所以ADS40的影像就无需进行航带内影像的拼接，只需进行航带间影像的拼接即可。既较少工作量，也提升了影像整体拼接的质量和效果。

4 总结

基于ADS40影像进行正射影像制作与以基于框幅式、面中心投影的影像进行正射影像制作相比，主要优点归纳如下：（1）被摄物体的倒向较小；（2）DEM编辑的工作效率高；（3）影像拼接的效率高、质量好。

参考文献

[1]区文思，机载数字传感器ADS40的正射影像图生产技术.《地理空间信息》2011年第06期.