1.aberatie cromatica
1.1 Ce este aberația cromatică
Aberația cromatică este cauzată de diferența de transmisivitate a materialului. Lumina naturală este compusă din regiunea luminii vizibile cu un interval de lungimi de undă de 390 până la 770 nm, iar restul reprezintă spectrul pe care ochiul uman nu îl poate vedea. Deoarece materialele au indici de refracție diferiți pentru lungimi de undă diferite ale luminii colorate, fiecare lumină colorată are o poziție de imagine și o mărire diferite, ceea ce are ca rezultat cromatismul poziției.
1.2 Cum afectează aberația cromatică calitatea imaginii
(1) Datorită lungimilor de undă diferite și indicelui de refracție al diferitelor culori de lumină, punctul obiect nu poate fi bine focalizat într-un singur punct imagine perfect, astfel încât fotografia va fi neclară.
(2) De asemenea, datorită măririi diferite a diferitelor culori, vor exista „linii curcubeu” la marginea punctelor-imagine.
1.3 Cum afectează aberația cromatică modelul 3D
Când punctele imaginii au „linii curcubeu”, acesta va afecta software-ul de modelare 3D pentru a se potrivi cu același punct. Pentru același obiect, potrivirea a trei culori poate provoca o eroare din cauza „liniilor curcubeului”. Când această eroare se acumulează suficient de mare, va provoca „stratificare”.
1.4 Cum să eliminați aberația cromatică
Utilizarea unui indice de refracție diferit și o dispersie diferită a combinației de sticlă poate elimina aberația cromatică. De exemplu, utilizați sticlă cu indice de refracție scăzut și sticlă cu dispersie scăzută ca lentile convexe și indice de refracție ridicat și sticlă cu dispersie mare ca lentile concave.
O astfel de lentilă combinată are o distanță focală mai mică la lungimea de undă medie și o distanță focală mai mare la razele de undă lungă și scurtă. Prin reglarea curburii sferice a lentilei, distanțele focale ale luminii albastre și roșii pot fi exact egale, ceea ce practic elimină aberația cromatică.
Spectrul secundar
Dar aberația cromatică nu poate fi eliminată complet. După utilizarea lentilei combinate, aberația cromatică rămasă se numește „spectru secundar”. Cu cât distanța focală a obiectivului este mai mare, cu atât mai multă aberație cromatică rămâne. Prin urmare, pentru sondajele aeriene care necesită măsurători de mare precizie, spectrul secundar nu poate fi ignorat.
În teorie, dacă banda luminoasă poate fi împărțită în intervale albastru-verde și verde-roșu, iar la aceste două intervale se aplică tehnici acromatice, spectrul secundar poate fi practic eliminat. Cu toate acestea, s-a dovedit prin calcul că, dacă este acromatic pentru lumina verde și lumina roșie, aberația cromatică a luminii albastre devine mare; dacă este acromatică pentru lumina albastră și verde, aberația cromatică a luminii roșii devine mare. Se pare că aceasta este o problemă dificilă și nu are niciun răspuns, spectrul secundar încăpățânat nu poate fi eliminat complet.
Apocromatic（APO）tehnologie
Din fericire, calculele teoretice au găsit o cale pentru APO, care este să găsească un material special pentru lentile optice a cărui dispersie relativă a luminii albastre la lumina roșie este foarte scăzută, iar cea a luminii albastre la lumina verde este foarte mare.
Fluoritul este un material atât de special, dispersia sa este foarte scăzută, iar o parte din dispersia relativă este aproape de multe ochelari optici. Fluoritul are un indice de refracție relativ scăzut, este ușor solubil în apă și are o capacitate de procesare și o stabilitate chimică slabe, dar datorită proprietăților sale acromatice excelente, devine un material optic prețios.
Există foarte puține fluorit pur în vrac care poate fi folosit pentru materiale optice în natură, împreună cu prețul lor ridicat și dificultatea de procesare, lentilele cu fluorit au devenit sinonime cu lentilele de ultimă generație. Diferiți producători de lentile nu au cruțat niciun efort pentru a găsi înlocuitori pentru fluorit. Sticla cu coroană cu fluor este unul dintre ele, iar sticla AD, sticla ED și sticla UD sunt astfel de înlocuitori.
Camerele Rainpoo oblice folosesc sticlă ED cu dispersie extrem de scăzută ca obiectiv pentru ca aberația și distorsiunea să fie foarte mici. Nu numai că reduce probabilitatea de stratificare, dar și efectul modelului 3D a fost mult îmbunătățit, ceea ce îmbunătățește semnificativ efectul colțurilor și fațadei clădirii.
2, Distorsiuni
2.1 Ce este distorsiunea
Distorsiunea lentilei este de fapt un termen general pentru distorsiunea perspectivei, adică distorsiunea cauzată de perspectivă. Acest tip de distorsiune va avea o influență foarte proastă asupra acurateței fotogrammetriei. La urma urmei, scopul fotogrammetriei este de a reproduce, nu de a exagera, așa că este necesar ca fotografiile să reflecte cât mai mult posibil informațiile la scară reală ale caracteristicilor terenului.
Dar pentru că aceasta este caracteristica inerentă a lentilei (lentila convexă converge lumina și lentila concavă diverge lumina), relația exprimată în proiectarea optică este: condiția tangentă pentru eliminarea distorsiunii și condiția sinus pentru eliminarea comei diafragmei nu pot fi îndeplinite la în același timp, deci distorsiunea și aberația cromatică optică Nu pot fi eliminate complet, ci doar îmbunătățite.
În figura de mai sus, există o relație proporțională între înălțimea imaginii și înălțimea obiectului, iar raportul dintre cele două este mărirea.
Într-un sistem de imagistică ideal, distanța dintre planul obiectului și lentilă este menținută fixă, iar mărirea este o anumită valoare, deci există doar o relație proporțională între imagine și obiect, fără nicio distorsiune.
Cu toate acestea, în sistemul de imagistică propriu-zis, deoarece aberația sferică a razei principale variază odată cu creșterea unghiului câmpului, mărirea nu mai este o constantă pe planul imaginii unei perechi de obiecte conjugate, adică mărirea în centrul imaginii și mărirea marginii sunt inconsistente, imaginea își pierde asemănarea cu obiectul. Acest defect care deformează imaginea se numește distorsiune.
2.2 Cum afectează distorsiunea acuratețea
În primul rând, eroarea AT (triangulație aeriană) va afecta eroarea norului dens de puncte și, prin urmare, eroarea relativă a modelului 3D. Prin urmare, pătratul mediu (RMS of Reprojection Error) este unul dintre indicatorii importanți care reflectă în mod obiectiv acuratețea finală a modelării. Prin verificarea valorii RMS, acuratețea modelului 3D poate fi pur și simplu apreciată. Cu cât valoarea RMS este mai mică, cu atât este mai mare precizia modelului.
2.3 Care sunt factorii care afectează distorsiunea lentilelor
distanta focala
În general, cu cât distanța focală a unui obiectiv cu focalizare fixă este mai mare, cu atât distorsiunea este mai mică; cu cât distanța focală este mai mică, cu atât este mai mare distorsiunea. Deși distorsiunea lentilei cu distanță focală ultra-lungă (tele obiectiv) este deja foarte mică, de fapt, pentru a ține cont de înălțimea de zbor și de alți parametri, distanța focală a lentilei camerei de supraveghere aeriană nu poate fi atât de mult.De exemplu, următoarea imagine este un obiectiv Sony de 400 mm. Puteți vedea că distorsiunea lentilei este foarte mică, aproape controlată cu 0,5%. Dar problema este că dacă utilizați acest obiectiv pentru a colecta fotografii la o rezoluție de 1 cm, iar altitudinea de zbor este deja de 820 m. lăsați drona să zboare la această altitudine este complet nerealist.
Procesarea lentilelor
Prelucrarea lentilelor este pasul cel mai complex și de cea mai mare precizie din procesul de producție a lentilelor, implicând cel puțin 8 procese. Pre-procesul include material nitrat - pliere butoi-nisip suspendat-măcinare, iar post-procesul necesită acoperire cu miez-acoperire-aderență-cerneală. Precizia procesării și mediul de procesare determină în mod direct acuratețea finală a lentilelor optice.
Precizia scăzută a procesării are un efect fatal asupra distorsiunii imaginii, ceea ce duce direct la distorsiunea neuniformă a lentilei, care nu poate fi parametrizată sau corectată, ceea ce va afecta serios acuratețea modelului 3D.
Instalarea lentilelor
Figura 1 prezintă înclinarea lentilei în timpul procesului de instalare a obiectivului;
Figura 2 arată că lentila nu este concentrică în timpul procesului de instalare a lentilei;
Figura 3 arată instalarea corectă.
În cele trei cazuri de mai sus, metodele de instalare din primele două cazuri sunt toate asamblarea „greșită”, ceea ce va distruge structura corectată, ducând la diverse probleme precum ecran neclar, neuniform și dispersie. Prin urmare, este încă necesar un control strict de precizie în timpul procesării și asamblarii.
Procesul de asamblare a lentilelor
Procesul de asamblare a lentilei se referă la procesul întregului modul al lentilei și al senzorului de imagine. Parametrii precum poziția punctului principal al elementului de orientare și distorsiunea tangențială în parametrii de calibrare a camerei descriu problemele cauzate de eroarea de asamblare.
În general, poate fi tolerată o gamă mică de erori de asamblare (desigur, cu cât precizia de asamblare este mai mare, cu atât mai bine). Atâta timp cât parametrii de calibrare sunt exacti, distorsiunea imaginii poate fi calculată mai precis, iar apoi distorsiunea imaginii poate fi eliminată. Vibrația poate determina, de asemenea, mișcarea ușoară a lentilei și modificarea parametrilor de distorsiune a lentilei. Acesta este motivul pentru care camera tradițională de supraveghere aeriană trebuie să fie reparată și recalibrată după o perioadă de timp.
2.3 Obiectivul oblic al camerei Rainpoo
Dubla Gauβ structura
Fotografia oblică are multe cerințe pentru obiectiv, să fie de dimensiuni mici, ușoare, distorsiuni și aberații cromatice reduse, reproducere a culorilor ridicate și rezoluție ridicată. La proiectarea structurii lentilei, lentila lui Rainpoo folosește o structură Gauβ dublă, așa cum se arată în figură:
Structura este împărțită în partea din față a lentilei, diafragmă și partea din spate a lentilei. Fața și spatele pot părea „simetrice” în raport cu diafragma. O astfel de structură permite ca unele dintre aberațiile cromatice generate în față și în spate să se anuleze reciproc, astfel încât are avantaje mari în calibrare și controlul dimensiunii lentilelor în faza târzie.
Oglindă asferică
Pentru o cameră oblică integrată cu cinci obiective, dacă fiecare obiectiv își dublează greutatea, camera va cântări de cinci ori; dacă fiecare obiectiv se dublează în lungime, atunci camera oblică se va dubla cel puțin în dimensiune. Prin urmare, la proiectare, pentru a obține un nivel ridicat de calitate a imaginii, asigurând în același timp că aberația și volumul sunt cât mai mici posibil, trebuie folosite lentile asferice.
Lentilele asferice pot reorienta lumina împrăștiată prin suprafața sferică înapoi la focalizare, nu numai că pot obține o rezoluție mai mare, pot face ca gradul de reproducere a culorii să fie ridicat, dar pot completa corectarea aberațiilor cu un număr mic de lentile, pot reduce numărul de lentile de făcut camera mai ușoară și mai mică.
Corectarea distorsiunii tehnologie
Eroarea din procesul de asamblare va duce la creșterea distorsiunii tangenţiale a lentilei. Reducerea acestei erori de asamblare este procesul de corectare a distorsiunii. Următoarea figură prezintă schema schematică a distorsiunii tangențiale a unei lentile. În general, deplasarea distorsiunii este simetrică față de colțul din stânga jos——colțul din dreapta sus, ceea ce indică faptul că lentila are un unghi de rotație perpendicular pe direcție, care este cauzat de erori de asamblare.
Prin urmare, pentru a asigura acuratețea și calitatea imaginii ridicate, Rainpoo a efectuat o serie de verificări stricte asupra designului, procesării și asamblarii:
În stadiul incipient de proiectare, pentru a asigura coaxialitatea ansamblului lentilelor, pe cât posibil pentru a se asigura că toate planurile de instalare a lentilelor sunt procesate printr-o singură prindere;
② Folosind scule de strunjire din aliaj importate pe strunguri de înaltă precizie pentru a vă asigura că precizia de prelucrare atinge nivelul IT6, în special pentru a vă asigura că toleranța de coaxialitate este de 0,01 mm;
③Fiecare lentilă este echipată cu un set de indicatori de înaltă precizie din oțel tungsten pe suprafața circulară interioară (fiecare dimensiune conține cel puțin 3 standarde de toleranță diferite), fiecare piesă este inspectată strict, iar toleranțele de poziție, cum ar fi paralelismul și perpendicularitatea sunt detectate de un instrument de măsurare cu trei coordonate;
④După ce fiecare obiectiv este produs, acesta trebuie inspectat, inclusiv rezoluția proiecției și testele grafice și diverși indicatori, cum ar fi rezoluția și reproducerea culorilor lentilei.
RMS ale lentilelor lui Rainpoo tec
+8619808149372