从材料采购到交付,你的相机到底经历了什么?
国内的倾斜摄影技术
对于测绘及泛测绘行业来说,倾斜摄影现在已经不再是新技术,它给我们最深的印象,就是其高出人工几十倍的效率与让人眼花缭乱的各种设备。
虽然是一项外来技术,但因我国幅员辽阔,地理信息行业对倾斜摄影技术有着巨大的需求,它在国内得到了广泛的应用,在技术上甚至一度赶超比我们早应用它的国家。所以在国外的地理信息行业展会上,众多的外国从业者对“中国制造”的设备有着极高的兴趣。
现在,国内做测绘相关业务的公司,或多或少都有一些与倾斜摄影相关的设备,来自于各个厂家。国内倾斜摄影设备品牌很多,企业的大小、选材的优劣、技术研发实力、生产工艺等关键因素都会导致产品价格、产品质量的巨大差异。
那么,你知道你的“吃饭家伙”在到你手上之前,都经历了些什么吗?
倾斜摄影相机
倾斜摄影相机是倾斜摄影前端数据采集的核心设备,负责采集原始地物信息用以后期数据处理。所以,它的好坏直接决定采集航片的质量高低,也就顺理成章地影响着项目成果的精度与效果。因为劣质设备导致工期延误、效率降低、成本上升甚至返工的现象屡见不鲜,这成了客户心中永远的痛。
本期文章,睿铂给大家来点不一样的东西,从原料采购到交付使用,我们将为您介绍设备生产中的主要环节,让您明白:你的相机到底经历了什么。
相机生产的关键流程
倾斜摄影相机属于精密电子设备,航测项目的精度要求很高,要保证后期成果达标,相机将经历精密的生产调试与一系列严格的测试。它的生产过程包括原材料的采购及检测、加工、装配、环境测试、飞行实测、包装出库等,我们接下来为您细细讲解这些过程。
光学组件是相机的核心元器件,相当于它的眼睛,不同于其它直接采用成品光学组件的同类产品,睿铂结合多年来对倾斜摄影技术的深刻理解,根据不同的项目场景特点,自主研发设计了不同焦距的相机镜头。
这使得相机对各种不同特点的项目区域有更好的适应性,其应用场景包括但不限于城市高楼区、农村、平原、丘陵、高落差区域等。客户们应该都知道,这是睿铂相机区别于其它同类产品的最大优势。
独立的光学设计需要搭配独特的光学材料,为了保证最终成果的精度,减小航摄过程中产生的像差,睿铂采用光学性质特殊的超级材料作为光学镜片原料,从源头上对成像过程进行优化。
它的影响体现在项目中,就是模型效果的提升与空三分层概率的大幅度减少,这对项目效率的提高与项目成本的节省有着巨大好处。更详细的资料您可以参见:像差对倾斜摄影的影响。
还有其他包括相机外壳、结构件、电子元件等器材,来自于国内外各个不同地区,经来料检测后,储备入材料仓库备用。
为了后期模型效果考虑,睿铂相机使用了五个镜头,如果每个镜头重一倍,那么镜头模组整体就会整体重五倍;如果每个镜头长一倍,那么倾斜摄影相机体积至少增加一倍。所以在进行设计时,为了在得到高水准的画面质量的同时,保证像差和体积尽可能小,必须使用非球面镜片。
非球面镜片相比于球面镜片,能将原本通过球面后离散的光线重新聚回焦点。不仅能获得更高分辨率,使色彩还原度高,同时还可以以少量的镜片完成像差校正,减少镜片数量以使相机更轻、更小。
但非球面镜片的加工工艺非常复杂,对加工精度的要求非常高,加工精度和加工环境直接决定光学镜片的精度,也就直接影响相机核心光学组件质量。
加工精度不高对成像畸变影响是致命的,直接会导致镜头的畸变不均匀,而这种不均匀无法参数化或者矫正,会严重影响模型的精度。
目前,中国非球面镜的加工与德国、日本、韩国加工精度还有一定的差距,受限于技术条件,睿铂的镜片材料采购与加工、镀膜等全都依赖于国外。由于国外疫情十分严重,目前的供应体系受到一些影响,导致相机的生产周期产生波动。
相机的装配过程需要耐心与细致,整个工艺流程包含镜片的装配、镜头调校、线路的焊接等等。其中较为重要的还是在光学部分,比如的镜片的安装与镜头的调试。
镜片安装工艺是指镜头整体模组与成像传感器的装配过程。相机检校参数内方位元素主点位置、切向畸变等参数描述的就是该装配误差导致的问题。
1 | 图一表示的是镜片安装过程中,镜片倾斜 |
2 | 图二表示的是镜片安装过程中,镜片不同心 |
3 | 图三为正确安装 |
在上述三种情况中,前两种情况的安装方式均属于“错误”的装配,会破坏已经经过像差校正的结构,导致画面出现模糊、画面不均匀和色散等各种像差问题。所以在加工和装配过程中依然需要进行严格的精度控制。
至于镜头的装配,一般来说,在一定范围是可以容许存在小范围装配误差的(当然肯定装配精度是越高越好),只要检校参数准确,就能够较准确地描述影像的畸变,进而将影像去除畸变。振动也会导致镜头的微小移动导致镜头畸变参数变化,这就是为什么传统航测相机作业飞行一段时间要重新固定再检校的原因。
为了适应各地复杂多变的环境,相机在装配完成后还需要进行一系列环境适应性测试,包括了振动性测试、防水防尘测试、疲劳测试以及实地飞行检校。
A:振动性测试
产品在运输、安装及使用环境下,难免遭遇到的各种振动环境影响,如果相机内部元器件在振动中产生脱落或者损坏,必将影响客户的项目开展。振动性测试中,相机将遭受一段时间的持续随机振动,若试验后相机功能正常,外形完好,内部元器件无脱落,则实验通过。
振动测试台
B:防水防尘测试
由于倾斜相机工作环境比较恶劣,为了保证相机内部元器件能在各种环境下正常工作,所以防水防尘测试是必须的检测步骤。防水防尘测试中,相机将受到一定等级的水汽、灰尘侵蚀,若试验后相机功能正常,则实验通过。
防尘测试箱
C:疲劳测试
在项目紧急或工程量较大时,相机的工作强度很大,为了保证相机在关键时刻不“掉链子”,疲劳实验也是一项关键性测试。在本测试中,相机将模拟高强度工作环境,长时间连续开机工作。实验要求相机在工作过程中无故障、异常等现象,拍摄的照片清晰、无漏片。
D:实地飞行测试
相机通过以上所有环境适应性测试后,在正式发货前还将进行实地飞行测试,本测试由睿铂测试工程师完成,将完全按照标准作业流程对相机进行。测试要求相机在飞行过程中,无故障、航片质量达标,无漏片等现象。
待测试的相机
美好的事物需要耐心的等待,在通过前期的生产加工以及严格的测试后,相机终于达到出库标准。睿铂物流人员将对相机及其配件进行封装,力求在物流运输过程中不发生外力导致的设备损坏或故障。
售后服务
产品交付使用后,客户或多或少对设备、配套软件的使用有些疑问,您可以从多种渠道获得售后技术支持,我们可实时响应您的任何需求,解答您的疑问。在产品使用与维护方面,睿铂完善的售后服务系统与增值服务,将免除客户的后顾之忧,全心全意只为维护您优质的使用体验。
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