在山竹的肆虐中,我们再次认识到自然力量与人类渺小之间的差距。为了避免更大的伤害,必须善待大自然,并利用科技手段预防天灾。
探索从未停止
高精度影像资源对自然探索至关重要。数码摄影改变了世界,但专业领域仍需胶片相机,以实现精准测量,如拍摄航空照片。这些重达200磅的设备目前还未被数字技术取代。
胶片向数字迈进
现在,这些胶片可以通过高品质扫描仪逐步向数字化转变。不过,这类应用对精度和分辨率要求极高,同时需要增加容量,有些胶卷甚至长达150米,重52千克。这不仅对光学系统提出巨大需求,也加剧了性能要求。
平面到立体成像效果
拍摄时,每张图片需从不同方向取景,以形成立体感,然后通过统一坐标系处理。
特殊程序计算出高程点三维坐标,并以几何和辐射最高精度对图像进行扫描,生成图像并叠加。这过程对扫描仪性能提出了极高要求。
PhotoScan:专用于扫描图像设备
INTERGRAPH开发的PhotoScan适用于标准尺寸为236 *236毫米,长达150米的标准胶片,其分辨率达到7微米,可满足扫描图像需求并确保高质量效果。该装置可移动式CCD传感器宽40毫米,可逐行扫描图像。在该过程中,轴几何精度单调速率调度(RMS)优于2微米。
执行机构恒速执行机构关键性
Klaus Neumann项目经理表示,“CCD传感器必不可少,如果执行机构不能提供相同机械分辨率,那么传感器的高辐度无效。”因此,执行机构需达到千分尺级别。
配备FAULHABER直流电机
Faulhaber直流电机是这些高性能扫描仪配备的一部分。在x轴方向移动CCD传感器时,它保持恒定速度。Neumann强调,即使在低速情况下,它也能实现同步运行。
采用铜石墨换向线圈,无铁芯转子线圈设计保证无转矩脉动及高度稳定速度。此外,可以通过安装测速发电机和脉冲发生器来控制旋转速度和位置。
当每行完成后,将其移回x轴,再沿y轴移动至下一行开始新一次循环。当第二台执行机构完成定位时,无论如何都要确保1微米以上水平,这样才能确保前后一致性。如果没有这个补偿,就会造成严重后果。
完美解决方案是带有电子电路控制回路、具有编码或脉冲发生器直流钟罩式电枢电机,它们能快速且非常精确地响应,而且不会出现过冲问题。
结构紧凑功能强大
相片扫描仪迅速进行高速工作。当只需七分钟就可以将标准尺寸为236 x 236毫米、14微米细节图片所占空间内所有数据读取出来,而对于包含550张图片的大型卷膜则在夜间独立处理整个过程。此外,当使用自动馈送装置时,即使长度超过数十厘米,也能够轻松操作,不会出现任何延误或错误的问题。而且,由于绝对精度并不必要,只需要指示一个初始点即可,对比帧膜上记录好的值,就能够确定最终位置,从而有效提高工作效率。
总之,在这种场景中,与紧凑、高性能执行机构技术协同工作,便能实现完美画面效果,并帮助研究人员更好地掌握地质变化及其它环境现象。