Badanie potencjału pomiarowego aparatu cyfrowego typu SLR Kodak DCS Pro 14n (13.5 MP)

Badanie jakości radiometrycznej sygnału i samokalibrację fotogrametryczną przeprowadzono dla lustrzanki cyfrowej Kodak DCS Pro 14n wyposażonej w sensor CMOS (format 36×24 mm, rozdzielczość 4500×3000). Ocenę poziomu szumów i dystorsji sygnału przetwornika CMOS IBIS4-14000 (FillFactory NV, Belgia) wykonano w autorskim programie "Image Analysis" napisanym w języku Delphi 7. Program oblicza średnia wartość poziomu szarości, wariancje oraz odchylenie standardowe dla każdego piksela w zdefiniowanych obszarach zainteresowania sekwencji obrazów. Na podstawie analizy sekwencji 30 obrazów stwierdzono, _e obrazy rejestrowane aparatem Kodak DCS Pro 14n charakteryzują się niskim poziomem szumów i wysoka jakością układu przetwarzającego dane. Dla jasności I średnie odchylenie standardowe wyniosło SdtDev = 1.5 (kanał R: SdtDev = 1.7, kanał G: SdtDev = 1.6, kanał B: SdtDev = 2.1). Samokalibracje on-the-job z dodatkowymi parametrami modelującymi błędy systematyczne obrazu: A1 , A2 , B1 , B2 , C1 , C2 , łącznie z wyznaczeniem współrzędnych 3D dla ca 110 sygnalizowanych punktów (30 punktów kodowanych, kod 12 bit) pola testowego, przeprowadzono programem AICON 3D Studio firmy AICON Systems GmbH, Niemcy. Siec zdjęć tworzyła konfiguracja 11 zdjęć zbieżnych wykonanych z odległości ca YF = 5 m. Wszystkie punkty na zdjęciach cyfrowych zostały pomierzone w pełni automatycznie. Średnia wartość Sigma 0 po wyrównaniu metoda wiązek wyniosła _0 = ±0.055 piksela. Podstawowe elementy orientacji wewnętrznej: cK, x¢ 0 , y¢ 0 wyznaczone zostały z dokładnością ±0.2 piksela. Średnie odchylenie standardowe wyznaczonych współrzędnych wyniosły odpowiednio: SXY = ±0.03 mm, SZ = ±0.04 mm. W prezentowanej aplikacji bliskiego zasięgu przy zastosowaniu profesjonalnej lustrzanki cyfrowej Kodak DCS Pro 14n otrzymano względną dokładność opracowania analitycznego rzędu ca 1: 150 000.

The study on the radiometric signal quality and the photogrammetric self-calibration was performed for the Kodak DCS Pro 14n SLR digital camera with the CMOS sensor (format size of 36×24 mm, full resolution of 4500×3000). The examination of noise level and the signal distortion in the CMOS IBIS4-14000 (Fill Factory NV, Belgium) converter was determined in the "Image Analysis" authors’ software, which was written with the Delphi 7 programming tools. The program calculates mean grey level value, variance and standard deviation for each pixel in the defined areas of interest in the image sequences. Based on the analysis of 30 image sequences, it was found that low noise level and high quality of data processing module were characteristic for the Kodak DCS Pro 14n camera. In the brightness channel I, the mean standard deviation amounted to SdtDev = 1.5 (channel R: SdtDev = 1.7, channel G: SdtDev = 1.6, channel B: SdtDev = 2.1). The on-the-job self-calibration with additional digital imaging systematic errors modelling parameters: A1, A2, B1, B2 , C1, C2 and the calculation with ca 110 signalised points 3D coordinates (30 coded points, 12 bit code) on a test field, was determined in the AICON 3D Studio program (AICON Systems GmbH, Germany). The digital image network was created by the configuration of eleven convergent photos registered from the distance of ca YF = 5 m. All points in digital images were measured completely automatically. The Sigma 0 mean value after the combined bundle adjustment amounted to _0 = ±0.055 pxl. Basic parameters of interior orientation: cK, x¢ 0 , y¢ 0 were determined with the accuracy of ±0.2 pxl. The mean standard deviation of calculated coordinates amounted to: SXY = ±0.03 mm, SZ = ±0.04 mm. In the presented close range application, when the Kodak DCS Pro 14n SLR digital camera was used, a relative accuracy of 3D coordinates analytical estimation of 1: 150 000 in the object space was achieved.