DE10010366A1

DE10010366A1 - Verfahren zur digitalen Aufnahme und Speicherung von Bilddaten, insbesondere von Luftbildaufnahmen unter Flugbedingungen

Info

Publication number: DE10010366A1
Application number: DE2000110366
Authority: DE
Inventors: Evangelos Retzios
Original assignee: EKOS ENTWICKLUNG und KONSTRUKT
Current assignee: EKOS ENTWICKLUNG und KONSTRUKT
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2001-09-27
Anticipated expiration: 2020-03-08
Also published as: DE10010366C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen digitalen Aufnahme und Speicherung von Bilddaten, insbesondere von Luftbildaufnahmen unter Flugbedingungen. Hierzu werden die Bildinformationen der Objekte von einem Farbteilprisma in drei definierte Spektralbereiche aufgespalten und die jeweilige Aufspaltung wird auf einen CCD-Sensor hoher Pixelauflösung pro Spektralbereich gezielt. Die Bilddaten, die von den drei CCD-Sensoren gewonnen werden, werden über die Software einer mit letzteren gekoppelten Steuerungselektronik digitalisiert mit hoher Transferrate ausgelesen. Der von der Steuerungselektronik vorbereitete Datenfluß wird auf einen letzterer nachgeschalteten Massenspeicher abgelegt. Die im Massenspeicher abgelegten Bilddaten werden dann über letzterem zugeordnete Schnittstellen für nachgeschaltete Arbeitsabläufe fortlaufend abgegriffen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen digitalen Aufnahme und Speicherung von Bilddaten, insbesondere von Luftbildaufnahmen unter Flugbedingungen.

Bei einem nach der DE 197 19 620 A1 bekannten Verfahren zur Erstellung, Bearbeitung und Nutzung von Luftaufnahmen werden zunächst mittels flächendeckender Befliegung bei geringer Höhe des Luftfahrzeuges von den gewünschten Objekten Luftaufnahmen angefertigt. Nach der Erstellung des Bildmaterials erfolgt dann dessen Digitalisierung durch hochauflösendes Scannen in ein Computersystem und mittels einer Bildbearbeitungssoftware das Speichern der Bilddaten, die dann in einen externen Rechner übertragen werden können, auf den jeder Nutzer von Luftaufnahmen mittels entsprechender Hard- und Software Zugriff erhalten soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, mit dem die Aufnahme von Objekten aus der Luft mittels digitaler Technik sowie die Speicherung der digitalen Informationen während des Fluges kontinuierlich und überwacht erfolgen kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur kontinuierlichen digitalen Aufnahme und Speicherung von Bilddaten, insbesondere von Luftbildaufnahmen unter Flugbedingungen, erfolgt die Auswahl mindestens eines Objektivs in Abstimmung mit einem dem Objektiv im Strahlengang nachgeordneten Strahlteiler und damit in Abstimmung direkt auf die Korrektur der Fehler durch den optischen Glasweg und der Auswirkung der verlängerten Schnittweite sowie aufgrund der geforderten Objekte wie Panorama-, Flächen- oder Einzelobjekte, wobei der Aufnahmewinkel freiwählbar voreingestellt, jedoch während einer Aufnahmereihe konstant gehalten wird, als Strahlteiler ein Farbprisma verwendet wird, das die Bildinformation des mindestens einen Objektivs in drei definierte (z. B. blau, rot, grün) Spektralbereiche aufspaltet, die jeweils die gleiche Weglänge besitzen, die Aufteilung durch das Farbteilprisma jeweils auf einen CCD-Sensor mit verhältnismäßig hoher Pixelauflösung pro Spektralbereich gezielt wird, die von den CCD- Sensoren gewonnenen Bilddaten von einer mit den CCD-Sensoren gekoppelten Steuerungselektronik über deren Software digitalisiert mit hoher Transferrate ausgelesen und der von der Steuerungselektronik vorbereitete Datenfluß auf einen letzterer nachgeschalteten Massenspeicher mit verhältnismäßig großer Kapazität ohne Reduzierung der Transferrate kontinuierlich abgelegt und über dem Massenspeicher zugeordnete Schnittstellen für nachgeschaltete Arbeitsabläufe bei Übernahme der zuvor gewonnenen Qualitäts- und Geschwindigkeitsparameter fortlaufend abgegriffen werden und wobei ein gewünschter Datenaustausch von Flugdaten und/oder Anweisungen seitens einer Zentralsteuerung einer Bodenstation über die Schnittsellen auf die Steuerungselektronik zugreifen.

Vorteilhafterweise werden mittels der Steuerungselektronik kontinuierlich über die Schnittstelle zur Zentralsteuerung der Bodenstelle monochromatische (komprimierte) Informationen zwecks Motivabgleich und Schärfenkontrolle gesendet und bei Bewertung der Informationen als "negativ" seitens der Zentralsteuerung der Bodenstation wird von ersterer direkt über die Schnittstelle auf den Massenspeicher zugegriffe, wobei die entsprechenden Aufnahmen zur Optimierung der Auslastung gelöscht werden.

Von der Zentralsteuerung der Bodenstation können der Steuerungselektronik nach Belieben neue Koordinaten übermittelt werden, die in einer weiteren Zentralsteuerung einer Koordinatenüberwachung mit den Flugdaten verglichen werden, wobei bei Übereinstimmung der Massenspeicher aktiviert und über das Display die Bereitschaft der Kamera zu Luftaufnahmen signalisiert wird.

Vorzugsweise werden von der Zentralsteuerung der Koordinatenüberwachung kontinuierlich die aktuellen Flugdaten mit den Soll-Daten der Zentralsteuerung der Bodenstation verglichen, wobei nur bei einer Übereinstimmung der genannten Daten der Massenspeicher freigegeben und über das Display die Bereitschaft der Kamera zu Luftaufnahme signalisiert bzw. die Luftaufnahmen ferngesteuert oder automatisch ausgelöst werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht durch geeignete Kombination einzelner Technikstandards eine einfache, kontinuierlich Aufnahme und Speicherung von Bilddaten unter Flugbedingungen, da sämtliche zum Einsatz kommenden Komponenten darauf ausgelegt sind, ein Höchstmaß an konstant schneller Bildfolge und deren Speicherung sowie an räumlicher Auflösung und Farbtiefe zu gewährleisten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch für einen industriellen Einsatz sowie in besonders rauher Umgebung geeignet.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand der einzigen Figur der Zeichnung erläutert, in der die Verfahrensschritte bzw. die entsprechenden Komponenten in Form eines Blockschaltbildes dargestellt sind. Hiernach ist mindestens einem Objektiv 1 der Kamara in deren Strahlengang ein Strahlteiler 2 in Form eines Farbteilprismas nachgeordnet, das die Bildinformation des Objektivs 1 in drei definierte Spektralbereiche (z. B. blau, rot, grün) aufteilt, die jeweils die gleiche Weglänge besitzen. Die Aufteilung durch das Farbprisma 2 wird jeweils auf einen CCD-Sensor 3a bis 3c mit verhältnismäßig hoher Pixelauflösung pro Spektralbereich gezielt. Mit den CCD- Sensoren 3a bis 3c ist eine Steuerungselektronik 4 gekoppelt, über deren Software die von den CCD-Sensoren 3a bis 3c gewonnenen Bilddaten digitalisiert mit hoher Transferrate ausgelesen werden. Der von der Steuerungselektronik 4 vorbereite Datenfluß wird auf einen letzterer nachgeschalteten Massenspeicher 5 mit verhältnismäßig großer Kapazität ohne Reduzierung der Transferrate kontinuierlich abgelegt. über dem Massenspeicher 5 zugeordnete Schnittstellen 6 und 7 können die im Massenspeicher 5 abgelegten Daten für nachgeschaltete Arbeitsabläufe fortlaufend abgegriffen werden. So können mittels der Steuerungselektronik 4 kontinuierlich über die Schnittstelle 6 zur Zentralsteuerung 8 der Bodenstation monochromatische (komprimierte) Informationen zwecks Motivabgleich und Schärfenkontrolle gesendet werden. Werden die erhaltenen Informationen von der Zentralsteuerung 8 der Bodenstation als "negativ" bewertet, so wird von der Zentralsteuerung 8 der Bodenstation direkt über die Schnittstelle 6 auf den Massenspeicher 5 zugegriffen, wobei in letzterem die entsprechenden Aufnahmen zur Optimierung der Auslastung gelöscht werden.

Aus der einzigen Figur geht hervor, daß von der Zentralsteuerung 8 der Bodenstation der Steuerungselektronik 4 nach Belieben neue Koordinaten übermittelt werden können, die dann in einer weiteren Zentralsteuerung 9 einer Koordinatenüberwachung mit den Flugdaten 10 verglichen werden. Bei Übereinstimmung der Daten wird der Massenspeicher 5 aktiviert, und über das Display wird die Bereitschaft der Kamera zu Luftaufnahmen signalisiert. Die aktuellen Flugdaten werden von der Zentralsteuerung 9 der Koordinatenüberwachung kontinuierlich mit den Soll-Daten der Zentralsteuerung 8 der Bodenstation verglichen. Nur bei einer Übereinstimmung der genannten Daten wird der Massenspeicher 5 freigegeben. Über das Display wird dann die Bereitschaft der Kamera zu Luftaufnahmen signalisiert bzw. die Luftaufnahmen werden ferngesteuert oder automatisch ausgelöst.

Claims

1. Verfahren zur kontinuierlichen digitalen Aufnahme und Speicherung von Bilddaten, insbesondere von Luftbildaufnahmen unter Flugbedingungen,
bei dem die Auswahl mindestens eines Objektivs in Abstimmung mit einem dem Objektiv im Strahlengang nachgeordneten Strahlteiler und damit in Abstimmung direkt auf die Korrektur der Fehler durch den optischen Glasweg und der Auswirkung der verlängerten Schnittweite sowie aufgrund der geforderten Objekte wie Panorama-, Flächen- oder Einzelobjekte erfolgt und der Aufnahmewinkel freiwählbar voreingestellt, jedoch während einer Aufnahmereihe konstant gehalten wird,
als Strahlteiler ein Farbteilprisma verwendet wird, das die Bildinformation des mindestens einen Objektivs in drei definierte Spektralbereiche aufspaltet, die jeweils die gleiche Weglänge besitzen,
die Aufteilung durch das Farbteilprisma jeweils auf einen CCD-Sensor mit verhältnismäßig hoher Pixelauflösung pro Spektralbereich gezielt wird,
die von den CCD-Sensoren gewonnenen Bilddaten von einer mit den CCD-Sensoren gekopppelten Steuerungselektronik über deren Software digitalisiert mit hoher Transferrate ausgelesen und der von der Steuerungslektronik vorbereitete Datenfluß auf einen letzterer nachgeschalteten Massenspeicher mit verhältnismäßig großer Kapazität ohne Reduzierung der Transferrate kontinuierlich abgelegt und über dem Massenspeicher zugeordnete Schnittstellen für nachgeschaltete Arbeitsabläufe bei Übernahme der zuvor gewonnenen Qualitäts- und Geschwindigkeitsparameter fortlaufend abgegriffen werden und
bei dem ein gewünschter Datenaustausch von Flugdaten und/oder Anweisungen seitens einer Zentralsteuerung einer Bodenstation über die Schnittstellen auf die Steuerungselektronik zugreifen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Steuerungselektronik kontinuierlich über die Schnittstelle zur Zentralsteuerung der Bodenstation monochromatische (komprimierte) Informationen zwecks Motivabgleich und Schärfenkontrolle gesendet werden, und daß bei Bewertung der Informationen als "negativ" seitens der Zentralsteuerung der Bodenstation von ersterer direkt über die Schnittstelle auf den Massenspeicher zugegriffen wird und die entsprechenden Aufnahmen zur Optimierung der Auslastung dabei gelöscht werden.

3 Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Zentralsteuerung der Bodenstation der Steuerungselektronik nach Belieben neue Koordinaten übermittelt werden, die in einer weiteren Zentralsteuerung einer Koordinatenüberwachung mit den Flugdaten verglichen werden, wobei bei Übereinstimmung der Massenspeicher aktiviert und über das Display die Bereitschaft der Kamera zu Luftbildaufnahmen signalisiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von der Zentralsteuerung der Koordinatenüberwachung kontinuierlich die aktuellen Flugdaten mit den Soll-Daten der Zentralsteuerung der Bodenstation verglichen werden und nur bei einer Übereinstimmung der genannten Daten der Massenspeicher freigegeben und über das Display die Bereitschaft der Kamera zu Luftaufnahmen signalisiert bzw. die Luftaufnahmen ferngesteuert oder automatisch ausgelöst werden.