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多光谱相机原理及组成

多光谱相机原理及组成
多光谱相机原理及组成

多光谱相机原理及组成

多光谱成像技术自从面世以来,便被应用于空间遥感领域。而随着搭载平台的小型化和野外应用的需求,光谱成像仪在农业、林业、军事、医药、科研等领域的需求也越来越大。而在此之前成像技术并没有那么高,只能对特定的单一的谱段进行成像。虽然分辨率高但是数据量大难以进行分析、存储、检索,而多光谱成像是将所有的信息结合在一起,这不仅仅是二维空间信息,同时也把光谱的辐射信息也包含在内,从而在更宽的谱段范围内成像。

多光谱相机的基本构成

1.光学系统

可以在各个谱段内范围内成像,可以很好的的控制杂散光,是多光谱相机最重要的部分,对工作谱段范围和分辨能力起了决定性的作用,还可以设定工作焦距视场角大小等

2.控制和信息处理器

控制监督多光谱相机的整个工作过程,并收集图像数据,并进行储存。

3.热控装置

由温度控制器、隔热材料、散热器、热控涂层等组成

4.其他结构

物镜、电路系统、探测器及其他零配件

多光谱相机的工作谱段范围

人眼所能能识别的光谱区间为可见光区间,波长从400nm到700nm;普通数码相机的光谱响应区间与人眼识别的光谱区间相同,包含蓝、绿、红、三个波段;而多光谱相机的工作谱段范围在其基础上,可以分可见光、近红外光、紫外光等每台多光谱相机的分辨率不同,所应用的领域也不同

就比如说我们在做植被调查的时候,植被的可见光波段对绿色比较敏感对红色和蓝色反射较弱。相对于可见光波段,植被在近红外波段具有很强的反射特性,多数植被在可见光波段的光谱差异很小。而在近红外波段的光谱差异更大,光谱差异越明显越有利于分类。

光谱特性

我们知道像素运用复杂的大气准则来,复原反射光谱和辐射光谱所的到的数据分析,得到不同物质的反射率不同,称之为光谱特征。如果有足够的光谱特证,可用于识别场景中的专用材质,其中包括光谱范围、宽度、分辨率。范围是指相机获取图像来自的光谱段,谱段的宽度反映了谱段设置的要求、通过努力衡量大气中物质的光谱特性还有传感器的光谱响应,就要考虑大气中的吸收和散射。多光谱相机的光学系统

光学系统是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合成的系统。通常用来成像或做光学信息处理。曲率中心在同一直线上的两个或两个以上折射(或反射)球面组成的光学系统称为共轴球面系统,曲率中心所在的那条直线称为光轴。其中参数包括焦距、视场角、相对孔径等。

多光谱相机的反射光学系统

如果光学系统中的光学镜片为反射镜,则此系统称之为反射系统,反射式光学系统最大的优势就在于其光谱范围很大,对各个谱段都适用,并且不需要矫正二级光谱,但是因选用的是非球面镜片,会使系统的加工和装配变得十分困难,增加制作工艺难度

多光谱相机的分光系统

对于多光谱相机来说除了光学系统以外,分光系统也十分重要,因为多光谱相机需要对各个谱段进行成像分析,最终将这些图像数据结合在一起,这就要求能将光线进行分光的器件,无论采用哪种分光模式都必须满足配准的需求。

最早出现的分光方式是利用棱镜或者是光栅分光,相对来说技术比较成熟,应用也比较广泛,随着发展也有了迈克尔逊双光束千涉分光、offner 凸光栅光谱成像系统等。

单反相机DSLR入门全教程(-你不得不收藏-最完整)

单反相机摄影教程(经典) 大家可以看到,这三个图很清晰的表明了成像的过程,如果各位还没有忘记中学物理知识,就更容易理解了。 1、照相机的结构

照相机基本结构 照相机由镜头和机身组成,有的镜头和机身可以拆开,有的不能。

2、曝光、光圈和快门 曝光 曝光就是照相机的感光材料接受影像记录的过程。 所谓曝光准确,则是让一张照片看上去不是太亮或太暗,要达到曝光准确,前期拍摄后后期冲洗,同样重要。 光圈 光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置,它通常是在镜头内。对于已经制造好的镜头,我们不可能随意改变镜头的直径,但是我们可以通过在镜头内部加入多边形或者圆型,并且面积可变的孔状光栅来达到控制镜头通光量,这 个装置就叫做光圈

光圈f值=镜头的焦距/镜头口径的直径 从以上的公式可知要达到相同的光圈f值,长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。完整的光圈值系列如下: f1,f1.4,f2,f2.8,f4,f5.6,f8,f11,f16,f22,f32,f44,f64 这里值得一题的是光圈f值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多,而且上一级的进光量刚是下一级的两倍,例如光圈从f8调整到f5.6,进光量便多一倍,我们也说光圈开大了一级。对于消费型数码相机而言,光圈f值常常介于f2.8 - f16。,此外许多数码相机在调整光圈时,可以做1/3级的调整。 快门 快门是镜头前阻挡光线进来的装置,就像一块挡板,用来控制曝光时间。一般做在机身上,做在镜头上的叫做镜间快门。 我们常说的快门,实际上是相机上的快门释放按钮。 当按下快门释放按钮的时候,快门离开镜头和感光面,光线通过镜头投射到感光面成像,当快门离开时间达到了设置的快门速度,就回弹关闭,光线不再进入感光面,可以理解为倒计时关闭器。快门速度是时间单位,比如1/250秒。 快门速度越快,影像就越清晰,一般来说,所谓安全快门速度,就是在平稳手持的情况下,基本不会造成影像模糊的快门速度,一般是焦距的倒数,比如20mm焦距的镜头,安全快门速度是1/20,200mm的安全快门速度,是1/200秒,但这样还是不够安全,最好是两倍这样的数值以上更可靠,特别是长焦。同时要保证被拍摄对象的运动速度不能太快,否则也会造成影像模糊。 快门时滞时间 相机在不使用对焦锁定功能同时保证在自动对焦工作状态下,从按下快门释放按钮到开始曝光的这段时间称为快门时滞时间。 快门的使用,将在前期篇详细介绍。 3、对焦和测光 焦点:光线经折射或反射后的交点。一般指主焦点。焦点上的物体最清晰;对准焦点的过程叫做对焦。对焦失败,影像是模糊的,叫做失焦。顺便说以下,在某些情况下,失焦也不乏为一种创意拍摄方法。 对焦和机身、镜头都有关系,对焦方式有手动对焦、自动对焦、多重对焦,其中除了手动对焦必须依靠眼睛之外,其它都由相机或镜头自动完成,具体使用也将在前期篇说明; 测光:

照相机的组成及工作原理

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.doczj.com/doc/0a7647454.html,)照相机的组成及工作原理 照相机简称相机,是一种利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备。很多可以记录影像设备都具备照相机的特征。 一、照相机的组成 镜头 取景器 快门和光圈 输片计数机构 机身 二、照相机的工作原理 照相机品种繁多,按用途可分为风光摄影照相机、印刷制版照相机、文献缩微照相机、显微照相机、水下照相机、航空照相机、高速照相机等;按照相胶片尺寸,可分为110照相机(画面13×17毫米)、126照相机(画面28×28毫米)、135照相机(画面24×18,24×36毫米)、127照相机(画面45x45毫米)、120照相机(包括220照相机,画面60×45,60×60,60×90毫米)、圆盘照相机(画面8.2x10.6毫米);按取景方式分为透视取景照相机、双镜头反光照相机、单镜头反光照相机。 三、照相机的分类划分 1、照相机根据其成像介质的不同

可以分为胶片相机与数码照相机以及宝丽来相机。胶片相机主要是指通过镜头成像并应用胶片记录影像的设备。而数码照相机则是应用半导体光电耦合器件和数字存储方法记录影像的摄影设备,有使用方便,照片传输方便,保存方便等特点。宝丽来相机又称一次成像相机,是将影象直接感光在特种像纸上,可在一分钟内看到照片,合适留念照等。 2.按照相机使用的胶片和画幅尺寸 可分为35mm照相机(常称135照相机)、120照相机、110照相机、126照相机、中幅照相机、大幅照相机、APS相机、微型相机等。135照相机使用35mm胶片,其所拍摄的标准画幅为24mm X 36mm,一般每个胶卷可拍照36张或24张。 3.按照相机的外型和结构 可分为平视取景照相机(VIEWFINDER)和单镜头反光照相机(单反相机)。此外还有折叠式照相机、双镜头反光相机、平视测距器相机(RANGFINDER)、转机、座机等等。 4.按照相机的快门形式 可分为镜头快门照相机(又称中心快门照相机)、焦平面快门照相机、程序快门照相机等。 5.按照相机具有的功能和技术特性

多光谱相机原理及组成

多光谱相机原理及组成 多光谱成像技术自从面世以来,便被应用于空间遥感领域。而随着搭载平台的小型化和野外应用的需求,光谱成像仪在农业、林业、军事、医药、科研等领域的需求也越来越大。而在此之前成像技术并没有那么高,只能对特定的单一的谱段进行成像。虽然分辨率高但是数据量大难以进行分析、存储、检索,而多光谱成像是将所有的信息结合在一起,这不仅仅是二维空间信息,同时也把光谱的辐射信息也包含在内,从而在更宽的谱段范围内成像。 多光谱相机的基本构成 1.光学系统 可以在各个谱段内范围内成像,可以很好的的控制杂散光,是多光谱相机最重要的部分,对工作谱段范围和分辨能力起了决定性的作用,还可以设定工作焦距视场角大小等 2.控制和信息处理器 控制监督多光谱相机的整个工作过程,并收集图像数据,并进行储存。 3.热控装置 由温度控制器、隔热材料、散热器、热控涂层等组成 4.其他结构 物镜、电路系统、探测器及其他零配件 多光谱相机的工作谱段范围 人眼所能能识别的光谱区间为可见光区间,波长从400nm到700nm;普通数码相机的光谱响应区间与人眼识别的光谱区间相同,包含蓝、绿、红、三个波段;而多光谱相机的工作谱段范围在其基础上,可以分可见光、近红外光、紫外光等每台多光谱相机的分辨率不同,所应用的领域也不同 就比如说我们在做植被调查的时候,植被的可见光波段对绿色比较敏感对红色和蓝色反射较弱。相对于可见光波段,植被在近红外波段具有很强的反射特性,多数植被在可见光波段的光谱差异很小。而在近红外波段的光谱差异更大,光谱差异越明显越有利于分类。 光谱特性 我们知道像素运用复杂的大气准则来,复原反射光谱和辐射光谱所的到的数据分析,得到不同物质的反射率不同,称之为光谱特征。如果有足够的光谱特证,可用于识别场景中的专用材质,其中包括光谱范围、宽度、分辨率。范围是指相机获取图像来自的光谱段,谱段的宽度反映了谱段设置的要求、通过努力衡量大气中物质的光谱特性还有传感器的光谱响应,就要考虑大气中的吸收和散射。多光谱相机的光学系统 光学系统是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合成的系统。通常用来成像或做光学信息处理。曲率中心在同一直线上的两个或两个以上折射(或反射)球面组成的光学系统称为共轴球面系统,曲率中心所在的那条直线称为光轴。其中参数包括焦距、视场角、相对孔径等。 多光谱相机的反射光学系统 如果光学系统中的光学镜片为反射镜,则此系统称之为反射系统,反射式光学系统最大的优势就在于其光谱范围很大,对各个谱段都适用,并且不需要矫正二级光谱,但是因选用的是非球面镜片,会使系统的加工和装配变得十分困难,增加制作工艺难度

数码单反相机基本知识

数码单反相机基本知识 1DSLR详解 1.组装完整的DSLR摄影系统 DSLR (Didital Single Lens Reflex)数码单反相机的组装操作包括相机背带、 相机电池、安装及拆卸镜头、插入及取出内存卡、拍摄姿势。 掌握手持相机背带绕法;相机电池电量耗尽时不要强行开机继续使用;安装镜头时要对准卡口;按正确方向插入内存卡槽;正确的拍摄姿势有助于拍摄稳定性,相机与两脚呈三角形的位置关系;并且身体的重心在两脚之间。 2.DSLR构造原理 相机成像原理为小孔成像原理及透镜原理,镜头用来汇聚光线避免形成光斑,光圈则相当于调整小孔的大小。 摄影时,DSLR的工作过程就是小孔成像原理加上镜头透镜组、光圈、快门、相机内部反光镜、五棱镜、感光元件、数字处理电路和内存卡等组合来完成的。具体流程为:拍摄对象发出的光线经过镜头透镜组进入相机,然后经过由多片金属片组成的光圈,进入到相机内部的反光板,经过五棱镜调整,将原本方向相反的图像变为与拍摄对象完全一样的成像效果,在通过相机快门调整光线的曝光时间,最后成像的光源进入到感光元件感光,产生的电子信号经过数字信号处理电路后最终形成我们看到的数码照片,并存储与存储卡上。 3.相机画幅 胶片相机时代,135画幅实际上指35mm画幅,1指一次性,底片尺寸为36(35)×24mm。而数码单反时代,感光元件CCD/CMOS尺寸大约等于135画 幅的DSLR,被称为全画幅相机。 APS-H画幅是满画幅,尺寸为30.3mm×16.6mm,长宽比为16:9;APS-C 画幅是在满画幅的左右两头各挡去一端,尺寸为24.9mm×16.6mm,长宽比为3:2;APS-P画幅是在满画幅的上下两头各挡去一条,尺寸为30.3mm×10.1mm,

高光谱遥感技术的介绍及应用

高光谱遥感技术的介绍及应用在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测。最近几十年,随着空间技术、计算机技术、传感器技术等与遥感密切相关学科技术的飞速发展,遥感正在进入一个以高光谱遥感技术、微波遥感技术为主要标志的时代。本文简要介绍了高光谱遥感技术的特点、发展状况及其在一些领域的应用。 1 高光谱遥感简介 1.1高光谱遥感概念 所谓高光谱遥感,即高光谱分辨率遥感,指利用很多很窄的电磁波波段(通常<10nm)从感兴趣的物体获取有关数据;与之相对的则是传统的宽光谱遥感,通常>100nm,且波段并不连续。高光谱图像是由成像光谱仪获取的,成像光谱仪为每个像元提供数十至数百个窄波段光谱信息,产生一条完整而连续的光谱曲线。它使本来在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱中能被探测。 高光谱遥感技术是近些年来迅速发展起来的一种全新遥感技术,它是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。在成像过程中,它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率,以几十或几百个波段同时对地表地物像,能够获得地物的连续光谱信息,实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取,因而在相关领域具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。 1.2高光谱遥感数据的特点 同其他常用的遥感手段相比,成像光谱仪获得的数据具有以下特点: 1)、多波段、波段宽度窄、光谱分辨率高。波段宽度< 10 nm ,波段数较多光谱遥感(由几个离散的波段组成)大大增多,在可见光和近红外波段可达几十到几百个。如A VIRIS在0. 4~214 波段范围内提供了224 个波段。研究表明许多地物的吸收特征在吸收峰深度一半处的宽度为20~40 nm。这是传统的多光谱等

照相机成像原理和构造

照相机成像原理和构造 光博会后看到照相机后的观后感,了解照相机原理及构造,以下资料来自专业人士介绍以及所学工程光学教材知识。 照相机的镜头是一个凸透镜,来自物体的光经过凸透镜后,在胶卷上形成一个缩小、倒立的实像。 胶卷上涂着一层感光物质,它能把这个像记录下来,经过显影、定影后成为 底片,用底片洗印就得到相片。 照相时,物体离照相机镜头比较远,像是倒立、缩小的。 照相机是用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜头(摄景物镜)和控制曝光量的快门聚焦后,被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像,经冲洗处理(即显影、定影)构成永久性的影像,这种技术称为摄影术。

最早的照相机结构十分简单,仅包括暗箱、镜头和感光材料。现代照相机比较复杂,具有镜头、光圈、快门、测距、取景、测光、输片、计数、自拍等系统,是一种结合光学、精密机械、电子技术和化学等技术的复杂产品。 1550年,意大利的卡尔达诺将双凸透镜置于原来的针孔位置上,映像的效果比暗箱更为明亮清晰;1558年,意大利的巴尔巴罗又在卡尔达诺的装置上加上光圈,使成像清晰度大为提高;1665年,德国僧侣约翰章设计制作了一种小型的可携带的单镜头反光映像暗箱,因为当时没有感光材料,这种暗箱只能用于绘画。 1822年,法国的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片,但成像不太清晰,而且需要八个小时的曝光。1826年,他又在涂有感光性沥青的锡基底版上,通过暗箱拍摄了一张照片。 1839年,法国的达盖尔制成了第一台实用的银版照相机,它是由两个木箱组成,把一个木箱插入另一个木箱中进行调焦,用镜头盖作为快门,来控制长达三十分钟的曝光时间,能拍摄出清晰的图像。 1860年,英国的萨顿设计出带有可转动的反光镜取景器的原始的单镜头反光照相机;1862年,法国的德特里把两只照相机叠在一起,一只取景,一只照相,构成了双镜头照相机的原始形式;1880年,英国的贝克制成了双镜头的反光照相机。 随着感光材料的发展,1871年,出现了用溴化银感光材料涂制的干版,1884年,又出现了用硝酸纤维(赛璐珞)做基片的胶卷。 随着放大技术和微粒胶卷的出现,镜头的质量也相应地提高了。1902年,德国的鲁道夫利用赛得尔于1855年建立的三级像差理论,和1881年阿贝研究成功的高折射率低色散光学玻璃,制成了著名的“天塞”镜头,由于各种像差的降低,使得成像质量大为提高。在此基础上,1913年德国的巴纳克设计制作了使用底片上打有小孔的、35毫米胶卷的小型莱卡照相机。 不过这一时期的35毫米照相机均采用不带测距器的透视式取景器。1930年制成彩色胶卷;1931年,德国的康泰克斯照相机已装有运用三角测距原理的双像重合测距器,提高了调焦准确度,并首先采用了铝合金压铸的机身帘快门。

相机工作原理

工作原理 在单反数码相机的工作系统中,光线透过镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏并结成影像,透过接目镜和五棱镜,可以在观景窗中看到外面的景物。与此相对的,一般数码相机只能通过LCD屏或者电子取景器(EVF)看到所拍摄的影像。显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。从取景器中看到的影响是通过:一次反射(面镜)、二次全反射(五菱镜)CCD获取图像信息是当拍摄的瞬间面镜弹起来,然后打开快门暴光的。 在DSLR拍摄时,当按下快门钮,反光镜便会往上弹起,感光元件(CCD或CMOS)前面的快门幕帘便同时打开,通过镜头的光线便投影到感光原件上感光,然后后反光镜便立即恢复原状,观景窗中再次可以看到影像。单镜头反光相机的这种构造,确定了它是完全透过镜头对焦拍摄的,它能使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样,它的取景范围和实际拍摄范围基本上一致,十分有利于直观地取景构图。 单反相机取景器 单反相机的取景器称为TTL(Through The Lens)单反取景器。这是专业相机上必备的取景方式,也是真正没有误差、通过镜头的光学取景器。这种取景器的取景范围可达实拍画面的95%。惟一缺点就是如果镜头过小,取景器会很暗淡,影响手动对焦。不过现在都具备自动对焦,这一点已无大碍。当然,如用了TTL单反取景器,为了不使取景器过暗,厂家自会用大口径高级镜头,所以目前单反相机的镜头普遍较大,就是这个因素造成的。从取景器中看到的影响是通过:一次反射(面镜)、二次全反射(五菱镜)CCD获取图象信息是当拍摄的瞬间面镜弹起来,然后打开快门暴光的。 反光镜的翻起动作带来了一些问题: 拍摄照片的瞬间,取景器会被挡住。由于被遮挡的时间只是刹那间的事情,因此这对于立即复位的反光镜来说并不是什么主要问题。但是,又引出了一些偶然性问题。例如,在使用频闪光拍摄时,将不能通过取景器看到频闪装置是否闪光正常。 反光镜运动的噪声。这在需要安静的场所这可能会成为重要问题。由于测距取景式照相机中没有突然阻挡光路的移动反光镜,所以不会产生这种噪声。 相机的震动,即由反光镜的翻起动作所造成的照相机整体的运动。假设用1/500秒的快门速度进行拍摄,那么不必担心。这种震动不至被察觉。但是,如果以较低的快门速度拍摄一幅精确照片的话,比如在微弱的光线下使用远摄镜头进行拍摄时,这种震动对成像就可能很成问题。 使用SLR取景还存在另一个问题。比如我们想使用f/32这样的小光圈进行拍摄,而光圈f/32允许进入镜头的光线是非常微弱的,这会导致取景器中看到的影像也很暗淡,可能会难以聚焦。 单反相机主要特点 单反数码相机的一个很大的特点就是可以交换不同规格的镜头,这是单反相机天生的优点,是普通数码相机不能比拟的。 单反就是指光线直接照到取景器上,而不用通过棱镜的反射! 光线损失的少!

机器视觉基础知识详解模板

机器视觉基础知识详解 随着工业4.0时代的到来,机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要,为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识,包括机器视觉技术是如何工作的、它为什么是实现流程自动化和质量改进的正确选择等。小编为你准备了这篇机器视觉入门学习资料。 机器视觉是一门学科技术,广泛应用于生产制造检测等工业领域,用来保证产品质量,控制生产流程,感知环境等。机器视觉系统是将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 机器视觉优势:机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点,可以实现很高的分辨率精度与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触,安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有:

为了更好地理解机器视觉,下面,我们来介绍在具体应用中的几种案例。 案例一:机器人+视觉自动上下料定位的应用: 现场有两个振动盘,振动盘1作用是把玩偶振动到振动盘2中,振动盘2作用是把玩偶从反面振动为正面。该应用采用了深圳视觉龙公司VD200视觉定位系统,该系统通过判断玩偶正反面,把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人,机器人收到坐标后运动抓取产品,当振动盘中有很多玩偶处于反面时,VD200视觉定位系统需判断反面玩偶数量,当反面玩偶数量过多时,VD200视觉系统发送指令给振动盘2把反面玩偶振成正面。 该定位系统通过玩偶表面的小孔来判断玩偶是否处于正面,计算出玩偶中心点坐标,发送给机器人。通过VD200视觉定位系统实现自动上料,大大减少人工成本,大幅提高生产效率。 案例二:视觉检测在电子元件的应用: 此产品为电子产品的按钮部件,产品来料为料带模式,料带上面为双排产品。通过对每个元器件定位后,使用斑点工具检测产品固定区域的灰度值,来判断此区域有无缺胶情况。 该应用采用了深圳视觉龙公司的DragonVision视觉系统方案,使用两个相机及光源配合机械设备,达到每次检测双面8个产品,每分钟检测大约1500个。当出现产品不良时,立刻报警停机,保证了产品的合格率和设备的正常运行,提高生产效率。

单反相机学习全教程

单反全教程 一本非常好的入门资料,老胡整理出来,转载给大家分享。 不管你是不是新手,强烈建议用心看一遍。。。 来自佳能官方资料,作者:高桥良辅 作者简介:曾任职于广告摄影工作室、出版社,现为自由摄影师。以杂志为中心,活跃于广告、舞台、美食等广阔的摄影领域。从一般爱好者的角度出发进行撰写的文章受到广泛欢迎。出版了多部关于相机和摄影技术的著作。 前言 自从数码单反相机诞生以来,整个摄影界发生了巨大的变化。我们可以使用数码单反做很多胶片相机所无法胜任的工作,这已经是无可否认的事实。拍摄本身由此变得更加简单。数码单反相机继承了很多胶片单反相机的基本构造,在操作方面也有很多共通点。对于用惯了佳能EOS系列胶片单反相机的用户来说,掌握佳能数码单反相机的操作并不需要太长时间。而对于那些已经能够掌握小型数码相机的人来说,只要学会数码单反相机特有的操作方式和知识,做到随心所欲地拍出自己想要的照片也绝非难事。可以说,任何人都能很容易地学会使用数码单反相机。由于拍完能立刻确认拍摄效果,用户的摄影技术将会进步神速,甚至能够在短时间内进入中级水平。而且,数码单反相机最大的特征就是能够更换镜头,这使得摄影的世界更加广阔。而EOS DIGITAL系列相机能够使用的镜头和其他附件非常丰富,所以使用该系列单反相机学习摄影是再好不过的选择了。各种让人用起来得心应手的机身和60款以上的镜头将会为用户的摄影生涯提供强有力的支持。如果将本书置于手边,边看边学,相信在很短时间内大家都能拍摄出不输给专业摄影师的照片。 目录 第一页:https://www.doczj.com/doc/0a7647454.html,/read.php?tid=3393 01 数码单反相机的魅力 02 牢记相机各部分名称

多光谱相机的原理及组成

多光谱相机的原理及组成 多光谱成像技术自从面世以来,便被应用于空间遥感领域。而随着搭载平台的小型化和野外应用的需求,光谱成像仪在农业、林业、军事、医药、科研等领域的需求也越来越大。而在此之前成像技术并没有那么高,只能对特定的单一的谱段进行成像。虽然分辨率高但是数据量大难以进行分析、存储、检索,而多光谱成像是将所有的信息结合在一起,这不仅仅是二维空间信息,同时也把光谱的辐射信息也包含在内,从而在更宽的谱段范围内成像。 多光谱相机的基本构成 1.光学系统 可以在各个谱段内范围内成像,可以很好的的控制杂散光,是多光谱相机最重要的部分,对工作谱段范围和分辨能力起了决定性的作用,还可以设定工作焦距视场角大小等‘ 2.控制和信息处理器 控制监督多光谱相机的整个工作过程,并收集图像数据,并进行储存。 3.热控装置 由温度控制器、隔热材料、散热器、热控涂层等组成 4.其他结构 物镜、电路系统、探测器及其他零配件 多光谱相机的工作谱段范围 人眼所能能识别的光谱区间为可见光区间,波长从400nm到700nm;普通数码相机的光谱响应区间与人眼识别的光谱区间相同,包含蓝、绿、红、三个波段;而多光谱相机的工作谱段范围在其基础上,可以分可见光、近红外光、紫外光等每台多光谱相机的分辨率不同,所应用的领域也不同 就比如说我们在做植被调查的时候,植被的可见光波段对绿色比较敏感对红色和蓝色反射较弱。相对于可见光波段,植被在近红外波段具有很强的反射特性,多数植被在可见光波段的光谱差异很小。而在近红外波段的光谱差异更大,光谱差异越明显越有利于分类。 光谱特性 我们知道像素运用复杂的大气准则来,复原反射光谱和辐射光谱所的到的数据分析,得到不同物质的反射率不同,称之为光谱特征。如果有足够的光谱特证,可用于识别场景中的专用材质,其中包括光谱范围、宽度、分辨率。范围是指相机获取图像来自的光谱段,谱段的宽度反映了谱段设置的要求、通过努力衡量大气中物质的光谱特性还有传感器的光谱响应,就要考虑大气中的吸收和散射。多光谱相机的光学系统 光学系统是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合成的系统。通常用来成像或做光学信息处理。曲率中心在同一直线上的两个或

单反相机的一些基本常识

第一章:相机的基本构造 简单来说,你手里的相机其实基本上就是一个身体上带洞并且内部装有感光器的盒子。如果,我们能够使合适的光线透过洞投射到感光器上面的话,我们就能够得到一张正确曝光的照片。 首先,是单反相机的基本原理图:

1、P档和自动档的区别 刚接触到数码相机,一定会发现除了表示自动曝光的P档之外,还有一个全自动档。其实这两者之间还是有很大的区别的。 实际上P档是在TV和A V这两种半自动曝光模式之后出现的全自

动曝光模式,P档和绿区自动挡的区别就在于P档之下,你可以自由的设定光圈、ISO、测光模式、连拍模式以及对焦点等等。而一旦我们拨到绿区的自动挡之后,也就是相当于把所有的控制权完全交给了相机了。用户一个选项都不能调节,这个时候你手里的相机就是完全的傻瓜自动式。至于其他的场景模式,比如:运动、夜景之类的则是绿区全自动的变种,是已经设定好的曝光模式。其他我们常见的模式,还包括:人像模式、运动模式、风景模式和微距模式等。其中,人像模式在设定曝光参数时会偏向大光圈,而运动模式则会偏向高速运动快门,而其他两种则是偏向于小光圈的使用。 2、光学防抖 最近这几年,从相机的发展来看,防抖技术的使用已经从高端机向低端机慢慢地普及。其实,从原理上来看,防抖技术主要可以划分为三大类:一种是依靠ISO增大来实现的电子防抖,一种是以牺牲有效象素为代价的数码防抖。除此之外,真正有意义的是光学防抖技术。光学防抖技术,目前看来,主要有佳能IS为代表的镜身防抖技术,以及以美能达AS为代表的机身防抖技术。 下面我们为大家剖析一下,光学防抖的基本原理。镜身防抖系统的作用原理是在镜头内部搭载了加速传感器,感知镜头的运动状况之后移动镜头中某一片或一组镜片来补偿镜头运动而造成的图像位移。 机身防抖技术则是从加速度传感器感受机身运动状态来补偿图像位移。

单反相机基础知识1

单反相机的全名是单镜头反光相机,即SLR(Single Lens Reflex)。 单镜头就是指取景和拍摄都用同一个镜头,反光就是指影象是通过反光镜折射而被我们看到的。 单反数码相机就是指单镜头反光数码相机,即“Digital数码、Single单独、Lens镜头、Reflex 反光”这四个英文单词的英文缩写DSLR。市场中的代表机型常见于尼康、佳能、宾得、富士等。 另一种常见的傻瓜照相机,取景和拍摄的镜头是分开的,取景通常在右上角,直接通过取景窗看到的,没有反光装置。 两者的优缺点:单反式取景拍摄用一个镜头,取景的画面即照片上的画面,而傻瓜式由于有位置偏差,因此取景画面和照片略有差异;单反式较笨重而傻瓜式较轻便;单反式通常适合创作,傻瓜式适合抓拍;单反式能换镜头,傻瓜式基本上不能。 所以一个好的摄影爱好者通常备单反和傻瓜两种相机。 单反的原理: 照相机的种类多种多样,为了能够按照用途和需要来选择相机,我们首先要了解相机的种类。 一、按底片大小分类。 135相机:135相机是我们最常见的,也是目前市场上销售量最大的相机,它使用的

是我们平常所见的135胶卷,135胶卷大小是36*24mm 。我们知道135相机的胶卷画幅是宽36x高24mm,算上高度和上下的方型齿孔总高度是35mm。这种相机为业余爱好者和专业摄影师普遍使用。NIKON,CANON,LEICA等品牌多位135相机。 中画幅相机:使用底片尺寸较大,有6cmX4.5cm 6cmX7cm 6cmX6cm 6cmX9cm等多种规格,主要品牌有潘太克斯,富士,哈苏,玛米亚,博朗尼卡等,因其底片尺寸相对135相机较大,所以经常用于需要大幅放大的广告摄影,人像摄影和风光摄影上。 大画幅相机:其底片尺寸非常大,在放大的时候占有绝对的优势,放大同样的照片,底片大,放大率就小,影像就好。在传统放大机上是这样,数码放大机上也是这样。其底片尺寸通常为4X5、5X7和8X10英寸;大画幅相机更重要的功能在于具备可调整光轴,且前组和后组均可分别调整,以达到精确控制景深和改变透视的要求,这是一般相机无法实现的,因此大画幅相机严格的名称应为“可变透视式”相机。但其器材昂贵、机器笨重、操作复杂、拍摄成本极高,对摄影者要求更高。常见的品牌有林哈夫,星座,骑士等。 二、按取景方式分类 单镜头反光照相机:即slr(single lens reflex)。在这种系统中,反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。单镜头反光照相机的构造图中可以看到,光线透过镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏并结成影像,透过接目镜和五棱镜,我们可以在观景窗中看到外面的景物。拍摄时,当按下快门钮,反光镜便会往上弹起,软片前面的快门幕帘便同时打开,通过镜头的光线(影像)便投影到软片上使胶片感光,尔后反光镜便立即恢复原状,观景窗中再次可以看到影像。单镜头反光相机的这种构造,确定了它是完全透过镜头对焦拍摄的,它能使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样,它的取景范围和实际拍摄范围基本上一致,消除了旁轴平视取景照相机的视差现象,从学习摄影的角度来看,十分有利于直观地取景构图。单镜头反光相机还有一个很大的特点就是可以交换不同规格的镜头。 双镜头反光照相机:双镜头反光照相机(简称双反机)在设计上十分合理,但目前几乎己停止生产。这种照相机使用与其他中幅照相机一样的胶片,能拍摄6×6厘米(2×2英寸)的方形影象。它采用双镜头结构,两个镜头上下排列,固定在镜头架上,上面的镜头用于取景,下面的镜头用于拍摄。观察被摄体时,必须竖起遮光罩,俯视照相机。此外,防护罩中的放大镜有助于齐胸观察聚焦屏。 旁轴取景相机:旁轴相机,顾名思义,就是取景器里看到的影象不同于通过镜头折射到胶卷上的最后成像。因其取景系统是独立的,所以存在着一定的视差,使用者需通过一定的时日来适应它!在相机发展史上的一百多年里,旁轴无疑是非常重要的一个组成部分。它的种类繁多,结构各异,而且有着自己深厚的文化特色和摄影特点! 毛玻璃机背取景相机:多位大画幅相机,在机背有半透明玻璃,一面是光面,另一面是磨砂处理的毛面,光线经过镜头直接投射到毛玻璃上。从毛玻璃缩减与在胶片上形成的影像大小相同。 三、按对焦系统分类

多光谱数据采集系统及方法与设计方案

图片简介: 本技术提供一种多光谱数据采集系统及方法,涉及农业信息技术领域。该系统包括:多光谱相机、搭载设备、光照检测设备、终端;其中:所述多光谱相机与所述搭载设备可拆卸连接,并与所述搭载设备通信连接;所述光照检测设备固定装置在所述搭载设备上,并与所述多光谱相机通信连接;所述终端与所述多光谱相机无线通信连接。相对于现有技术,可以同时满足精准定位、图像识别和实施校准拍摄参数。可以提供一款多光谱数据采集系统,可以同时满足精准定位、图像识别和实施校准拍摄参数。 技术要求

1.一种多光谱数据采集系统,其特征在于,包括:多光谱相机、搭载设备、光照检测设备、终端,其中: 所述多光谱相机与所述搭载设备可拆卸连接,并与所述搭载设备通信连接; 所述光照检测设备固定在所述搭载设备上,并与所述多光谱相机通信连接; 所述终端与所述多光谱相机无线通信连接。 2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述光照检测设备包括多个光照传感器、定位装置和陀螺仪。 3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述搭载设备包括下述任一项:飞行设备、云台、可拆卸连接有所述云台的所述飞行设备; 其中,所述云台用于固定所述多光谱相机;所述云台上设有与所述多光谱相机通信连接的接口。 4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述通信连接包括有线连接或无线连接; 其中,无线连接包括:无线宽带wi-fi连接或蓝牙连接。 5.一种多光谱数据采集方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1-4任一项所述的系统,所述方法包括: 多光谱相机接收终端生成的航行路径,并将所述航行路径传输至搭载设备; 所述搭载设备根据航行路线搭载所述多光谱相机航行,所述多光谱相机在航行过程中拍摄图像; 所述多光谱相机将拍摄的所述图像发送至所述终端,所述终端对接收到的所述图像进行图像处理。 6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述多光谱相机在航行过程中拍摄图像之前,还包括:

最新科技领域的创新发明汇总

2011年科技领域的创 新发明

虽然有关最新款iPhone或Facebook改版的消息占据了2011年大多数新闻头条,但还有很多其它公司在这一年默默地(有些则不那么安静)展示了自己的奇思妙想。这些发明从高科技产品(智能计算机和自动驾驶飞机)到令人惊艳的小东西(可以诊断世界上最令人头痛的部分疑难杂症的小纸片)不一而足。 虽然今年有很多人痛悼苹果主帅乔布斯(Steve Jobs)的离世,但创造力和发明并没有因此远去。乔布斯被认为是他所在的时代里伟大的创新者之一。 以下是几个今年最令人叹为观止的一些发明: IBM的“沃森”计算机(Watson Computer) David Plunkert 虽然有关最新款iPhone或Facebook改版的消息占据了2011年大多数新闻头条,但还有很多其它公司在这一年默默地(有些则不那么安静)展示了自己的奇思妙想。 当国际商业机器公司(International Business Machines Corp.)的“沃森”在今年2月全美电视直播的智力竞赛中击败两名真人冠军时,科幻小说中的一幕成为了现实。这一胜利可谓人工智能领域的里程碑事件,会让人联想到经典科幻电影《2001太空漫游》(2001: A Space Odyssey)中的超智能电脑HAL 9000。

“沃森” 是多种技术的合成体,设计初衷是让它理解文字、语言和人类知识的复杂领域,它不只是一个很酷的研发项目。医疗保险公司WellPoint Inc.计划使用“沃森”来对治疗方案给出建议,帮助医生诊断病情。IBM高管认为,随着“沃森”在呼叫中心或工程学领域的应用,它有望在三到五年时间里增长为一个价值10亿美元的业务。 今年与“沃森”共享聚光灯的还有一位无形的助手:苹果公司为智能手机iPhone推出的声音识别软件Siri。虽然产品不完美,但Siri是一系列声音驱动消费类新产品的先导,随之而来的可能会有各种衍生品,如以用户过去的行为和偏好为依据来为他们做决定。 Spencer E. Ante 诺斯罗普(Northrop)的X-47B无人驾驶战斗机机 2 月份,一台无人驾驶的蝙蝠翼战斗机在洛杉矶北部的沙漠上空进行了29分钟的试飞,标志着海军航空进入了一个新时代。这不是我们平常看到的由拥有丰富飞行经验的人员利用远程操纵杆驾驶无人驾驶飞机。X-47B的飞行任务由一台电脑控制,而操作者只需点几下鼠标就能发动引擎让飞机上天。 Associated Press X-47B无人机(上图)能完全靠电脑操控。 诺思罗普公司的X-47B能够在其两个载物仓内装载多达4500磅的武器,也会成为第 一个能够在移动的航母舱面上起降的无人驾驶战斗机。 无人驾驶机技术在过去十年里取得了跨越式的进展,但是其局限性仍然在2011年年末显露了出来,当时伊朗声称击落了一架RQ-170,这是一架由美国军方操纵的无人驾驶隐形战斗机。由航母发射的无人驾驶机在敌人的雷达下将几乎会无迹可寻。

用多光谱照相机恢 复图片的红光光谱反射率

用多光谱照相机恢 复图片的红光光谱反射率 Noriyuki Shimano,* Kenichiro Terai, and Mikiya Hironaga 部门信息,近畿大学科学与工程学院,3-4-1,Kowakae,大田区和东大阪市。 577 - 8502年大阪,日本 通讯地址:shimano@info.kindai.ac.jp 2007年2月15日收到,2007年6月8日修改;2007年6月24日接受 2007年7月16日发布(Doc.ID 80035);2007年9月19日公布 在不同的光照下,通过使用传感器对要成像的物体进行光谱信息的采集使重要的复制彩色图像的方法。这种方法的准确性使依靠光谱相机模型对五种不同的恢复精度模型对比得出的。结果表明:维纳估计,使用噪声方差估计,提出了IEEE反式。图像处理。从不同的学习样本中,发现15,1848(2006)恢复谱的反射率比别的测试样品更准确。 ?2007美国光学学会 330.1690:330.1730,OCIS守则,330.6180 150.0150 1.介绍 对象的颜色感觉取决于物体的表面,照明和人类视觉系统之间的相互作用。对象的光谱相对于红光颜色的对象的物理特性,即,他们是独立的灯饰和图像采集设备。因此,光谱的恢复相对于红光的要成像的对象来说,不仅复制很重要,而且彩色图像在各种灯饰[1 - 3]研究计算颜色视觉[4 - 6]和颜色恒常性[7]方面也很重要。在很多调查中我们采用,光谱的恢复相对于红光r,用传感器反应p并且还提出了几个模型,其中,r是一个N1向量,p是一个M1向量,N代表样品在可见光波长的数量,和M代表传感器的数量。一个光谱反射率r?通常是通过应用一个N中恢复过来。T传感器响应p M矩阵,即。,r?= Tp。这些模型主要分为两类:首先是维纳猜想,这样可以最大限度减少的意义红光相对恢复和测量光谱平方误差(MSEs)[10 - 12],第二个是一个模型,该模型基于有限维线性模型的使用对象的光谱相对于红光[13 - 16],即。,光谱反射率由正交线性组合基础的载体。另一个修改后的线性模型使用重量列之间的回归分析标准正交基向量的向量来表示。已知光谱相对于红光和相应的传感器(20,24)的反应;在这个模型向量通常的基础导出了光谱的主成分分析 相对于红光或派生通过奇异值分解(圣)[25]。修改后的模型称为Imai–Berns(26、27)模型。通常基础向量的数量用于恢复光谱的相对于红光线性的模型的数量等于传感器,因为一个数

单反相机的原理和结构

一单反相机的原理和结构 銅峰电子刘根 数码单反相机的全称是数码单镜头反光相机(Digital single lens reflex),缩写为DSLR。数码单反相机专指使用单镜头取景方式对景物进行拍摄的一种照相机,拍摄者使用相机背后的光学取景框进行观察,通过观察安装在相机前段的镜头所提供的视觉角度的大小进行拍摄。 在单反相机的结构中,作为重要的是照相的反光镜和相机上端圆拱结构内安装的五面镜或五棱镜。拍摄者正是使用这种结构从取景器中直接观察到镜头的影像。由单镜头反光相机的构造图可以看到,光线透过镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏,并结成影像,透过接目镜和五棱镜,拍摄者就可以在取景器中看到外面的景物。这个过程有点像人们透过窗户看到外面的世界,窗户的大小便是人们看到外面景物的范围。

当拍摄者看到自己满意的角度和拍摄内容的时候,既可以按动快门。按动快门的过程就是一个拍摄和成像的过程,术语称为曝光。不管是胶片单反相机还是数码单反相机,曝光原理是完全相同的。在按下快门的瞬间,反光镜向上弹起,胶片前面的快门幕帘同时打开,通过镜头的光线(影像)投射到感光部件上,使胶片或数码相机的感光元件曝光。在按下快门的这一瞬间,光学取景器中会出现黑屏的情况(黑屏的时间根据快门的快慢而不同),之后反光镜立即恢复原状,取景器中再次可以看到影像(此时已经完成了一次曝光)。

单反相机的这种构造,决定了镜头在相机的结构中占有相当重要的地位。使用这种相机的最大优势是摄影师在光学取景器中看到的取景范围和感光元件的影像实际拍摄范围基本一致。摄影师使用不同的镜头配置可以达到很好的拍摄效果,从具有冲击力的7.5mm鱼眼镜头到长达1600mm以上的超级远摄远镜头,都可以安装在同一台相机上,从而拍摄出效果迥异的图片。此外,单反相机在一定程度上消除了旁轴相机的取景视觉差异,使摄影师可以更精确地控制取景范围,选择最完美的拍摄角度。

高光谱应用研究综述

浙江师范大学 研究生课程论文封面 课程名称:遥感理论与技术 开课时间: 2014-2015年第一学期 学院地理与环境科学学院学科专业自然地理学 学号2014210580 姓名张勇 学位类别全日制硕士 任课教师陈梅花 交稿日期2015年1月21日 成绩 评阅日期 评阅教师 签名 浙江师范大学研究生学院制

高光谱遥感应用研究综述 张勇 (浙江师范大学地理环境与科学学院,浙江金华321004) 摘要:高光谱遥感是近二十年发展起来的谱像和一的遥感前沿技术。虽然发展时间不长,但由于其本身的特点,使其获得了广泛的重视和应用。本文阐述了高光谱遥感的特点、优势,以及在航空及航天领域的发展情况,列举了几种典型高光谱成像仪的光学系统原理和主要技术指标。在此基础上,概述了高光谱遥感在植被生态、大气环境、地质矿产、海洋、军事等领域的应用情况。最后对高光谱遥感发展趋势提出了几点建议,包括低反射率目标遥感、高信噪比、高空间分辨率及宽覆盖范围等方面。 关键字:高光谱遥感;应用;成像光谱以;研究综述 Conclusion application of hyperspectral remote sensing Zhang Yong (Geography and environmental sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004) Abstract:Hyperspectral remote sensing, developed in the late twenty years, is the advanced technology of remote sensing. Because of its characters, Hyperspectral Remote Sensing has been attached importance to and used widly. The characteristics and advantages of hyperspectral remote sensing, and development situation are presented in the fields of aviation and aerospace. Several typical hyperspectral imager optical system principle and the main technical indicators are particularized. At the same time, the applications with hyperspectral remote sensing in vegetation ecology, atmospheric science ,geology and mineral resources, marine and military fields are summarized. The suggestions for the future development trend of hyperspectral remote sensing are given in the end,including the remote sensing of low reflectivity target, high signal-to-noise ratio, high spatial resolution and wide coverages. Keywords: hyperspectral remote sensing;application;imaging spectrometer 1 引言 遥感是20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术,是指应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术[1]。经过几十年的发展,无论在遥感平台、遥感传感器、还是遥感信息处理、遥感应用等方面,都获得了飞速的发展,目前遥感正进入一个以高光谱遥感技术、微波遥感技术为主的时代。本文系统地阐述了高光谱遥感技术在分析技术及应用方面的发展概况,并简要介绍了高光谱遥感技术主要航空/卫星数据的参数及特点。 1.1高光谱遥感简介 高光谱遥感技术又称为成像光谱技术,是指利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体

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