۱۳۹۹/۰۶/۲۲ ۱۱:۰۱ ۹۸
طبقه بندی: داده ها و سنجنده ها
چچ
تصویربرداری استریو

تصویربرداری استریو

مشخصات ارتفاعی عوارض مختلف، کاربردهای متعددی در سنجش‌ازدور دارند؛ بررسی و ارزیابی سوانح و ‏مخاطرات طبیعی، پایش فعالیت‌های عمرانی و تغییرات زیست‌محیطی ازجمله این کاربردها می‌باشند. این مطالعه به موضوع ایجاد تصاویر استریو در داد های ماهواره ای می پردازد.

‏ایجاد تصاویر سه‌بعدی، امکان تولید و استخراج داده‌های لازم در حوزه‌های مذکور را فراهم می‌کند. ‏معمول‌ ترین روش برای تولید این تصاویر، استریوسکوپی یا برجسته‌نمایی است؛ این روش مبتنی بر دید ‏دو راستایی است، به‌نحوی‌که با هم‌پوشانی مشخص دو تصویر از یک عارضه ثبت‌شده و با پردازش آن‌ها ‏بعد سوم ایجاد می‌شود. درواقع به‌واسطه زاویه مشاهداتی متفاوت بین دو دوربین، جسم در تصویر دوم ‏تغییر مکان پیدا می‌کند که این جابجایی با نسبت فاصله کانونی به ارتفاع پرواز می‌تواند ارتفاع آن جسم را ‏نمایان سازد. شکل ذیل طرح‌واره هندسه یک زوج تصویر استریوسکوپ را نشان می‌دهد. ‏


طرح‌واره هندسه یک زوج تصویر استریوسکوپ، داده ها و  <strong class='sis-keyword'>سنجنده</strong> های پرتال سنجش از دور
شکل 1 - طرح‌واره هندسه یک زوج تصویر استریوسکوپ


به دست آوردن اطلاعات فضای سه‌بعدی با فتوگرامتری دیجیتال از تصاویر ماهواره‌ای دوبعدی در حوزه ‏پردازش داده قرار دارد. مواردی نظیر تغییرات زمانی مجموعه داده‌های استریوسکوپ، زوایای مشاهده ‏مختلف، شرایط تصویربرداری متفاوت و آثار مختص حسگر در تصاویر می‌تواند منجر به اختلال در انطباق ‏تصاویر شود که مجموعه اقدامات در فرآیند پردازش، سعی بر کاهش و اصلاح آن‌ها دارد. به‌طورکلی ‏مراحل تولید مدل رقومی ارتفاع عبارت‌اند از:‏

  • مدل کردن دوربین
  • استخراج ویژگی‌ها
  • تطبیق تصاویر حاصل
  • تعیین ارتفاع و درون‌یابی

استریوسکوپی با یک سامانه تصویربرداری فضاپایه به دو روش ذیل، قابل حصول است:‏

  1. ‏استریوسکوپی عرضی
  2. ‏استریوسکوپی طولی

در استریوسکوپی عرضی، تولید زوج تصویر استریوسکوپ با تصویربرداری از دو گذر متفاوت با هم‌پوشانی ‏مشخص، انجام می‌شود. همان‌طور که انتظار می‌رود، این هم‌پوشانی با بالا رفتن عرض جغرافیایی افزایش ‏می‌یابد. نکته قابل‌توجه در این روش، عدم پوشش کامل زمین به دلیل هم‌پوشانی محدود است که البته ‏با افزایش پهنای نوار جاروب به‌وسیله سامانه‌های تصویربرداری با میدان دید گسترده تا حدودی قابل ‏جبران است. شکل ذیل طرح‌واره‌ای از فرآیند استریوسکوپی عرضی را نشان می‌دهد. علاوه بر مشکلات ‏مذکور در انطباق داده جهت ایجاد تصاویر سه‌بعدی، استریوسکوپی عرضی با تغییرات مخرب اثرات جوی ‏نیز مواجه است؛ در ادامه به تعریف استریوسکوپی طولی پرداخته‌شده که راهکار مناسبی جهت کاهش ‏این اثرات است.


طرح‌واره استریوسکوپی عرضی، داده ها و  <strong class='sis-keyword'>سنجنده</strong> های پرتال سنجش از دور
شکل-2 - طرح‌واره استریوسکوپی عرضی


در استریوسکوپی طولی، تولید تصاویر استریوسکوپ در یک گذر مداری انجام می‌شود. پوشش کامل زمین ‏حتی با سامانه میدان دید محدود از مزایای استریوسکوپی طولی است و همان‌گونه که اشاره‌شده، به دلیل ‏هم‌زمانی تصاویر اخذشده (پایداری شرایط اتمسفری)، اختلال ناشی از تغییرات جوی(همانند آنچه در ‏استریوسکوپی عرضی مشاهده می‌شود) در تولید تصاویر سه‌بعدی به این روش، بروز نمی‌یابد. ‏استریوسکوپی طولی به دو روش متداول انجام می‌شود؛ در روش اول، تصویر توسط دو دوربین با زاویه ‏مشخص (بر روی سکوی واحد) که محور اپتیکی یکی از آن‌ها روبه‌جلوی مسیر حرکت ماهواره و دیگری به ‏سمت عقب تنظیم‌شده است، تشکیل می‌شود. شکل ذیل طرح‌واره استریوسکوپی طولی با دو دوربین را ‏نشان می‌دهد. ماهواره ‏Fuyo-1‎‏ ژاپن که در سال 1992 به فضا ارسال شد، اولین ماهواره‌ای بود که از این ‏روش جهت تولید تصاویر سه‌بعدی بهره می‌برد. پس‌ازآن نیز تلاش‌ها برای بهبود ویژگی‌های فنی این روش ‏ادامه یافت که ‏CARTOSAT-1‎‏ و ‏SPOT-5‎‏ نمونه‌های شاخصی از آن می‌باشند. ‏


طرح‌واره استریوسکوپی طولی با دو دوربین، داده ها و  <strong class='sis-keyword'>سنجنده</strong> های پرتال سنجش از دور
شکل-3 - طرح‌واره استریوسکوپی طولی با دو دوربین


در روش دوم، تصویر سه‌بعدی با مانور ماهواره در راستای حرکت(به‌گونه‌ای که صحنه با زوایای مختلف ‏قابل‌رؤیت باشد) تشکیل می‌شود. لازمه این روش قابلیت مانور و پایداری سریع ماهواره و انطباق آن با ‏سرعت مداری جهت اخذ تصاویر مناسب است. از ماهواره‌ های ‏IKONOS، ‏Quickbird، ‏Geoeye‏ ‏می‌ توان به‌عنوان نمونه‌های شاخصی از سامانه‌های با قدرت تفکیک بالا و پلتفرم چابک نام برد که قابلیت ‏تولید تصاویر استریوسکوپ طولی با مانور ماهواره را دارند؛ شکل ذیل طرح‌واره فرآیند اخذ تصویر به این ‏روش را نشان می‌دهد.‏


طرح‌واره استریوسکوپی طولی با مانور ماهواره، داده ها و  <strong class='sis-keyword'>سنجنده</strong> های پرتال سنجش از دور
شکل-4 - طرح‌واره استریوسکوپی طولی با مانور ماهواره


آدرس کوتاه شده: