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escáneres fotogram

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    escáneres fotogram escáneres fotogram Presentation Transcript

    • Elia Quirós Rosado [email_address] Escuela Politécnica U. de Extremadura Mayo 2007 Tema 6 Escáneres Fotogramétricos
    • ¿Qué es un escáner?
      • Un escáner es un dispositivo que convierte en formato digital el contenido de un documento en formato analógico .
      • En fotogrametría se utiliza para la digitalización de fotogramas.
      • En el mercado existe una disponibilidad reducida de escáneres de elevada resolución y precisión, mientras que abundan los escáneres de sobremesa, que a su vez están ganando en prestaciones.
    • Principios de diseño
      • Geometría del sensor y disposición física de la fotografía:
      • Los elementos sensoriales del CCD se pueden disponer de modo:
          • Unitario
          • Lineal
          • Matricial
      • El fotosensor o fotosensores digitalizan el área mediante barridos lineales/bilineales, mediante movimientos de rotación o de avance. En algunos escáneres es el fotosensor el que permanece fijo y el carro es el móvil.
    • Principios de diseño (I)
      • Geometría del sensor y disposición física de la fotografía:
        • Escáneres de tambor:
        • Incorporan sensores individuales, el fotograma se engancha al tambor y el sensor se mueve en sentido paralelo al eje del tambor, cuando se completa una fila el tambor rota y el sensor continúa registrando una nueva fila.
        • Escáneres Planos:
        • Ofrecen mayor exactitud y precisión geométrica, van equipados de sensores lineales o matriciales
    • Principios de diseño (II)
      • Geometría del sensor y disposición física de la fotografía:
      Escáner Tambor Escáneres planos
    • Principios de diseño (III)
      • Sistemas de iluminación:
        • Iluminación directa:
        • El haz de luz directa se convierte en luz coherente puntualmente al pasar por el condensador. Su principal ventaja es que reducen los posibles efectos de desenfoque.
        • Iluminación difusa:
        • Se interpone una placa de vidrio translúcida o utilizando directamente luz fluorescente. Sus principales ventajas son que reduce en hasta un 20% el ruido de la imagen y que se disimulan las posibles partículas y/o rasgaduras de la película.
    • Principios de diseño (VI)
      • Sistemas de iluminación:
    • Tamaños de píxel
        • En teoría el píxel es la unidad mínima de información digital. Pero en los escáneres nos encontramos con distintas notaciones:
          • Píxel del sensor : el tamaño del píxel coincide con el tamaño del sensor
          • Píxel escaneado : porción de superficie que proyecta el elemento sensorial sobre la mesa de digitalización
          • Píxel interpolado : tamaño del píxel resultante en la imagen digital, éste puede haber sido manipulado geométricamente y remuestreado mediante software.
    • Tamaños de píxel (I)
        • La relación Píxel del sensor Píxel interpolado
        • depende de:
          • velocidad de escaneado
          • tiempo de integración
          • aumento óptico de la lente del sensor
      • En los escáneres lineales planos el tamaño del píxel en la alinación del sensor es igual al píxel del sensor o depende de 3 , mientras que el tamaño en la dirección de barrido depende de 1 y 2 .
      • En los escáneres matriciales planos el tamaño del píxel sólo dependen de 3
    • Tamaños de píxel (II)
        • La relación entre el píxel digitalizado y la resolución de la película debe cumplir la siguiente relación:
    • Clasificación de Errores
        • Las fuentes de error en los escáneres provocan problemas geométricos y radiométricos, para detectarlos y/o corregirlos habrá que calibrar el escáner.
        • Según la frecuencia de variación de los errores podremos distinguir entre:
          • Errores de variación lenta: distorsión de la lente, defectos de señal del píxel, desenfoque...
          • Errores de variación rápida: movimiento mecánico, instabilidades en la iluminación, vibraciones, polvo...
    • Calibración de escáneres
        • La calibración de escáneres es esencial en la cadena fotogramétrica:
          • Calibración geométrica se puede hacer de dos modos:
            • escáneres matriciales, con reséau integrado (invisible) la calibración se realiza en cada digitalización, transformando y remuestreando teselas de imagen digitalizadas según las coordenadas reseau conocidas.
            • Escáneres lineales, se digitaliza una placa reseau y su medición automática permitirá plantear y resolver la transformación geométrica correspondiente.
    • Calibración de escáneres (II)
          • Calibración radiométrica se analiza la respuesta radiométrica de los sensores a determinadas densidades previamente tabuladas. En los sensores se estucia la linealidad radiométrica, el ruido, el rango dinámico...
            • Se digitaliza la escala de grises de la tabla de densidades
            • Se agrupan los grupos de píxeles que en teoría deben tener el mismo valor radiométrico
            • Se calculan los valores medios y las desviaciones típicas de cada nivel de gris
            • con los valores de gris se estudia la linealidad estableciendo un ajuste del logaritmo de niveles de gris y de la densidad.
    • Requisitos de los escáneres fotogramétricos
        • Geométricos : precisión de 2 
        • Resolución de la imagen : debe permitir al menos un tamaño de píxel digitalizado de 10X10  en B/N y 15X15  en color
        • Ruido : 0.03-0.05D en fc del tamaño del pixel
        • Rango dinámico : 0.1-0.2D en película B/N y 0.2-3.5D en película color
        • Compresión de datos: sin pérdida de información
        • Interfaz : facilidad de manejo del software de digitalización.
    • Para saber más
      • Revistas
        • MAPPING : http://www. mappinginteractivo .com/
        • ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing
        • PE&RS Photogrammetric Engineering and Remote Sensing
        • Asociaciones
        • (ASPRS) La American Society for Photogrammetry and Remote Sensing http:// www . us . net / asprs /
        • (ISPRS) Asociación Internacional de Fotogrametría y Teledetección http:// www . isprs . org /
        • Bibliografía:
        • J.L. Lerma García; “ Fotogrametría moderna: Analítica y Digital”