航片掃描儀讀書報(bào)告

航片掃描儀讀書報(bào)告———11141048趙婷婷一、航片掃描儀背景介紹全數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)現(xiàn)已在國內(nèi)外測繪生產(chǎn)單位廣泛應(yīng)用，航片掃描儀作為一種高精度的圖像掃描輸入設(shè)備，已成為生產(chǎn)航片數(shù)字圖像的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于全數(shù)字?jǐn)z影測量、遙感、地理信息系統(tǒng)等需要高精度航片數(shù)字影像的領(lǐng)域。在數(shù)字?jǐn)z影測量工作中，獲得數(shù)字化影像的方法：一是直接用數(shù)字化攝影設(shè)備（如高分辨率高精度的數(shù)碼相機(jī)或攝影機(jī)）直接獲得測繪區(qū)域的數(shù)字化影像；另一種方法則是先通過遙感、航拍方式獲取測繪區(qū)域的航拍膠片，再利用高精度的掃描儀對航拍膠片進(jìn)行掃描數(shù)字化。由于技術(shù)及歷史（已有大量航拍膠片）等原因，航拍膠片的掃描數(shù)字化目前仍是我國數(shù)字?jǐn)z影測量最基本的數(shù)字化手段。地理信息系統(tǒng)的特殊性對航片數(shù)字化的色彩及幾何精度提出了很高的要求，通用的掃描儀已很難滿足。針對航片數(shù)字化的高精度要求而專門研制生產(chǎn)的專業(yè)掃描儀稱為航片掃描儀，作為生產(chǎn)航片數(shù)字圖像的關(guān)鍵設(shè)備，航片掃描儀已在國內(nèi)外測繪生產(chǎn)單位廣泛應(yīng)用。隨著測繪產(chǎn)品的數(shù)字化，要求測繪儀器向數(shù)字化產(chǎn)品升級換代，目前軍隊(duì)測繪部隊(duì)正在裝備全數(shù)字化攝影測量系統(tǒng)，這就需要與之配套的航片影像掃描儀。二、航片掃描儀的結(jié)構(gòu)及工作原理掃描儀主要是由光學(xué)成像部分、機(jī)械傳動(dòng)部分和轉(zhuǎn)換電路部分組成，其中光學(xué)成像部分是掃描儀的核心組件，由光路、光學(xué)鏡頭和光電轉(zhuǎn)換等部件構(gòu)成。掃描.儀工作時(shí)，首先將光源照射在待掃描輸入的圖稿上，圖稿的反射光通過光路傳導(dǎo)后經(jīng)鏡頭成像在CCD光電耦合器件上，光電轉(zhuǎn)換器件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后經(jīng)由信號(hào)調(diào)理及A/D轉(zhuǎn)換生產(chǎn)圖稿的數(shù)字化數(shù)據(jù)，數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)通過接口上傳計(jì)算機(jī)。在控制電路的控制下，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使光學(xué)系統(tǒng)和CCD光電耦合器件與圖稿進(jìn)行相對運(yùn)動(dòng)，將圖稿全部掃描一遍，這樣一幅完整的數(shù)字圖像就輸入到計(jì)算機(jī)中去了。航片掃描儀是一種專業(yè)的影像掃描輸入設(shè)備，主要用于整卷的遙感航拍膠片的掃描數(shù)字化輸入。航片掃描儀主要由兩大部分構(gòu)成：一是圖像的掃描輸入部分，該部分與普通掃描儀的構(gòu)成及工作原理基本類似，只不過其掃描的色彩精度及幾何精度比普通掃描儀要求高的多；另一部分是航片掃描儀所獨(dú)有的掃描臺(tái)面部分，該部分主要用于整卷航片的自動(dòng)卷片控制。如圖所示為航片掃描儀的外形結(jié)構(gòu)。三、YTCS—3彩色航片掃描儀的性能及操作過程YTCS－3彩色影像掃描儀是一臺(tái)專業(yè)型、高精度、航空膠片影像數(shù)字化設(shè)備，是一種集光、機(jī)、電、算于一體的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)影像數(shù)字化輸入系統(tǒng)。主要用于全數(shù)字?jǐn)z影測量、遙感、地理信息系統(tǒng)(GIS)等需要高精度數(shù)字影像轉(zhuǎn)換的領(lǐng)域，適用于各種負(fù)片和正片的透射掃描及各種影像的反射掃描。YTCS—3彩色航片掃描儀主要技術(shù)指標(biāo)如下：(1)運(yùn)動(dòng)方式：平臺(tái)固定、掃描頭移動(dòng)、一次掃描。原稿類型：彩色/黑白、反射/透射、正片/負(fù)片。傳感器形式：彩色三線陣CCD,有效像元：3x29280。航片掃描幅寬：240x240mm，最大掃描幅寬：310x420mm。(5)走片方式：單片，手動(dòng)/自動(dòng)連續(xù)走片(可選)。(6)光學(xué)分辨率：2400x4800dpi。(7)像元尺寸：10x5pm。(8)光源：高亮度冷陰極光源。彩色掃描方式：R、G、B同步一次掃描。輸出圖像位數(shù)：48/24位彩色、16/8位灰度、1位黑白。位置分辨率：O.lym。幾何精度：Mx、My<±2卩m(25點(diǎn)中誤差)。影像增強(qiáng)方式：高光/陰影、對比度/亮度，Y調(diào)整、正態(tài)分布、對數(shù)變換、直方圖均衡。(14)輸出影像格式：TIFF、JPEG等標(biāo)準(zhǔn)圖像格式。(15)接口方式：高速USB2.0，IEEE1394。(16)系統(tǒng)支持：Windows9x/2000/XP。YTCS－3彩色航片掃描儀的結(jié)構(gòu)原理圖根據(jù)總體設(shè)計(jì)，YTCS－3彩色航片掃描儀的控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上分成兩大獨(dú)立部分：一是掃描控制部分，該部分由10000XL掃描儀的主控系統(tǒng)構(gòu)成，主要用于航片的數(shù)字化掃描輸入；另一部分為臺(tái)面控制系統(tǒng)，主要用于掃描航片的自動(dòng)卷片定位。這兩個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)均通過各自的USB接口與主機(jī)相連，它們之間的協(xié)調(diào)與同步由主機(jī)來實(shí)現(xiàn)。因此，YTCS－3彩色航片掃描儀掃描航片的控制流程如下：(1)設(shè)備加電，臺(tái)面系統(tǒng)與10000XL系統(tǒng)通過USB2.0接口與操作系統(tǒng)相連(設(shè)備識(shí)別，登陸，驅(qū)動(dòng)程序加載)。臺(tái)面控制器(MFC)加電初始化。等待掃描頭SHD準(zhǔn)備好。(4)等待主機(jī)命令。(5)主機(jī)命令包括：膠片定位：MFC控制卷片和壓片，膠片掃描：10000XL掃描(即SHD掃描)，臺(tái)面狀態(tài)：MFC及SHD狀態(tài)返回。(6)由主機(jī)程序通過兩USB接口控制MFC及SHD的運(yùn)行。一次掃描作業(yè)的動(dòng)作流程：(1)主機(jī)控制程序MCP通過與MFC相聯(lián)的USB口USB-F發(fā)出膠片定位命令。(2)MFC接收到膠片定位命令后控制臺(tái)面執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行卷片操作，膠片卷動(dòng)到位后向主機(jī)回送命令完成標(biāo)志。膠片到位后，MCP通過與SHD相聯(lián)的USB口USB-S控制圖像掃描。重復(fù)1-3，進(jìn)行連續(xù)掃描作業(yè)或指定膠片(號(hào))掃描。四、不同型號(hào)航片掃描儀比較1、徠卡DSW超高精度快速航片掃描儀ERDASDSW700是新一代高性能攝影測量掃描工作站產(chǎn)品，具有非常高的幾何與輻射精度，是綜合應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)晶。DSW700高質(zhì)量高速度的工作性能，大大降低了掃描成本。徠卡DSW超高精度快速航片掃描儀產(chǎn)品特性如下：XY承片平臺(tái)精度高：采用了新型的線性編碼尺；幾何分辨率=0.5ym；幾何精度X,YRMS<1.5^mo新型高亮度光源：三色LED環(huán)形冷光源，即使密度很高的膠片也可以得到好的數(shù)字化影像。去掉了原有的彩色輪、光導(dǎo)纖維等，簡化了光路系統(tǒng)，使得可靠性、穩(wěn)定性大大提高。防止干涉條紋玻璃：采用新的光學(xué)技術(shù)鍍膜的承片玻璃與壓片玻璃，避免在結(jié)果影像上產(chǎn)生干涉條紋(NewtonRing)。掃描分辨率：原始4.5pm?22pm范圍連續(xù)可調(diào)(不需重采樣)，3pm?4.5pm可調(diào)(需增加鏡頭選件)，使用時(shí)以根據(jù)需求設(shè)置4.5pm以上任意掃描分辨率，5、8、10、11、12.5、25、50、100、200等。高輻射特性：12bit、1千1百萬像素CCD面陣傳感器，3.0OD。自動(dòng)卷片機(jī)構(gòu)：寬度：70?240mm，長度：152米，進(jìn)片速度：0.3米/秒，最大片軸直徑：194mm。輸出影像格式：VITec、TiledTIFF、RasterTIFF、TiledTIFFJPEG、Plain、Raster、SUNRaster、NITFJPEG、JPEG2000等。掃描速度快：230cmx230cm航片，12.5pm黑白片1.5分鐘；230cmx230cm航片,12.5pm彩色片4.5分鐘。2、海光HG2000/海光HG3000/HG4000專業(yè)平臺(tái)式航片掃描儀海光HG2000影像掃描儀是一臺(tái)專業(yè)型高精度航空膠片影像數(shù)字化儀，主要為高精度全數(shù)字?jǐn)z影測量、遙感、地理理信息系統(tǒng)（GIS）等需要高精度數(shù)字影像轉(zhuǎn)換的領(lǐng)域而設(shè)計(jì)，適用于各種負(fù)片和正片，是當(dāng)具有最高性價(jià)比的航空攝影測量圖像掃描儀，是測繪部門必備的圖像掃描輸入設(shè)備。該設(shè)備掃描分辨率無級可調(diào)。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)卷片系統(tǒng)，即可程序控制停泊位置，方便手動(dòng)，電動(dòng)更換膠片，又可依靠過長度檢測硬盤和特征識(shí)別來確定過片位置，自動(dòng)進(jìn)行連續(xù)掃描。黑白航片10-12張/小時(shí)，可不間斷工作。獨(dú)特的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理電路，可以獲得高的動(dòng)態(tài)范圍，使影像灰度細(xì)節(jié)豐富，色彩還原真實(shí)明快，很大程度上彌補(bǔ)了膠片本身存在的某種缺憾。表1:海光HG3000/HG4000專業(yè)平臺(tái)式航片掃描儀主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)HG3000HG4000形式平臺(tái)式3000平臺(tái)式原稿種類彩色/黑白、正片/負(fù)片彩色/黑白、正片/負(fù)片幾何分辨率DPI10160dpi-50dpi(2.5pm)可任意選擇5080dpi-50dpi(5pm)可任意選擇色彩位數(shù)24/48位彩色24位彩色掃描區(qū)域230mmx230mm，9"x9"230mmx230mm，9"x9"最大掃描區(qū)域255mmx255mm255mmx255mm掃描方式48bits彩色/24bits彩色/12bit灰度/8bit灰度/黑白二值24bits彩色/12bit灰度/8bit灰度/黑白二值幾何精度±2pm±3.5pm照明光源高亮度冷陰極光源（雙燈管）高亮度冷陰極光源（雙燈管）

明度/暗度255階255階密度范圍3.5D3.2D掃描速度（采用20pm掃描23x23cm底片）彩色航片3分鐘彩色航片5.5分鐘接口方式100MB網(wǎng)口100MB網(wǎng)口系統(tǒng)支持WindowsXPWindowsXP驅(qū)動(dòng)程序HgScanDriver