doi: 10.17586/2226-1494-2023-23-2-245-251


The concept of aerial photography using a two-element active optoelectronic complex

A. I. Altuchov, D. S. Korshunov


Read the full article  ';
Article in Russian

For citation:
Altuchov A.I., Korshunov D.S. The concept of aerial photography using a two-element active optoelectronic complex. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2023, vol. 23, no. 2, pp. 245–251 (in Russian). doi: 10.17586/2226-1494-2023-23-2-245-251


Abstract
The article proposes the concept of obtaining images on the basis of which it is possible to create three-dimensional models of objects. In particular, images contain the data necessary to recreate the three-dimensional form of an object. Such data include: the length, width of the modeled object as well as the lengthening of the shadow cast on the base surface. In accordance with the proposed concept, an important condition for obtaining images suitable for interpretation is the use of spatially separated equipment generating and recording optical radiation. The orientation parameters of the illumination source and the camera are selected, taking into account the requirements for the photogrammetric quality of images. A characteristic of geometric distortions that occur when changing the shooting mode from plan to perspective is presented, which demonstrates the change in the aspect ratio of the image depending on the angle of the camera. A characteristic of the shadow elongation depending on the spatial position of the optical radiation source is presented, which shows the influence of the orientation parameters of the optical illumination means on the length of the shadow cast on the base surface. On the basis of these characteristics, the choice of parameters of relative orientation in space of the source of optical illumination and the equipment that detects optical radiation is substantiated. Predicting the value of geometric distortions of images at the stage of choosing the parameters of relative orientation of the equipment of a two-element active optoelectronic complex allows you to save the photogrammetric quality of images and, as a result, measure the length and width of an object. Predicting the magnitude of the shadow elongation under conditions of artificial optical illumination provides the possibility of transferring features in the image for calculating the applicate and, as a result, recreating the three-dimensional shape of the object. The proposed concept of image registration finds application in topographic and geodetic and engineering work in conditions of insufficient natural light. For example, the use of a two-element active optical-electronic complex makes it possible to obtain three-dimensional photo plans of the terrain of geographic regions with a short daylight hours.

Keywords: optical illumination, image registration, two-element active optical-electronic complexes

References
  1. Григорьев А.Н., Алтухов А.И., Коршунов Д.С. Подход к ведению аэросъемки местности с использованием компоновки оптико-электронных камер // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 3. С. 318–326. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2020-20-3-318-326
  2. Григорьев А.Н., Замарин А.И., Караваев М.Н. Метод формирования групповых объектов для космических средств дистанционного зондирования Земли // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Т. 15. № 4. С. 587–594. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2015-15-4-587-594
  3. Злобин В.К., Еремеев В.В. Обработка аэрокосмических изображений. М.: Физматлит, 2006. 288 с.
  4. Юрченко В.И. Особенности проектирования аэрофотосъемочных работ с беспилотного воздушного судна // Вестник СГУГиТ. 2021. Т. 26. № 2. С. 65–81. https://doi.org/10.33764/2411-1759-2021-26-2-65-81
  5. Карасик В.Е., Орлов В.М. Локационные лазерные системы видения. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 478 с.
  6. Григорьев А.Н., Алтухов А.И., Коршунов Д.С. Подход к получению изображений объектов на основе данных непрямой лазерной локации // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21. № 1. С. 31–39. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2021-21-1-31-39
  7. Gariepy G., Krstajic N., Henderson R., Li C., Thomson R.R., Buller G.S., Heshmat B., Raskar R., Leach J., Faccio D. Single-photon sensitive light-in-fight imaging // Nature Communications. 2015. V. 6. N 1. P. 6021. https://doi.org/10.1038/ncomms7021
  8. Korotaev V.V., Maraev A.A. Sources and detectors of optical radiation. Saint Petersburg: ITMO University, 2017. 104 p.
  9. Маркушин Г.Н., Коротаев В.В., Кошелев А.В., Самохина А.И., Васильев А.С., Васильева А.В., Ярышев С.Н. Комплексирование изображений в двухдиапазонной сканирующей оптико-электронной системе поиска и обнаружения браконьерского промысла // Оптический журнал. 2020. Т. 87. № 6. С. 57–65. https://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-06-57-65
  10. Емельянов С.Г., Атакищев О.И., Алтухов А.И., Гнусарев Н.В., Коршунов Д.С. К вопросу учета условий освещенности при съемке космических объектов фотографическими средствами // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 3-1(42). С. 58–62.
  11. Хрущ Р.М. Аэрокосмические методы. Часть 1. Аэрокосмические съемки и теория одиночного фотоснимка: учебное пособие. СПб.: Издательство Санкт-Петербургского университета, 2009. 160 с.
  12. Моисеев В.С. Прикладная теория управления беспилотными летательными аппаратами: монография. Казань: ГБУ «Республиканский центр мониторинга качества образования», 2013. 768 с. (Серия «Современная прикладная математика и информатика»).
  13. Молчанов А.С., Чаусов Е.В. Методика оценивания линейного разрешения авиационных цифровых оптико-электронных систем в процессе летных испытаний // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 2. С. 140–150.
  14. Занин К.А. Методы проектирования оптико-электронных комплексов космических аппаратов // Проектирование автоматических космических аппаратов для фундаментальных научных исследований. Т. 1. М.: МАИ, 2012. С. 261–335.
  15. Григорьев А.Н., Коршунов Д.С., Беляев А.С. Прогнозирование качества гиперспектральных снимков космических систем дистанционного зондирования // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2010. № 629. С. 143–147.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Copyright 2001-2024 ©
Scientific and Technical Journal
of Information Technologies, Mechanics and Optics.
All rights reserved.

Яндекс.Метрика