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1、DMC数字航摄仪数字成图相机(Digital Mapping Camera ，简称DMC)系统是一个专门用于光谱摄影的高分辨率和高精 度数字摄影系统，它的设计思想基于取代传统的胶片式摄影相机，DMC技术上突破的标志在于从完成小比例尺摄影项目到能够完成高精度、高分辨率的大比例尺航摄工程项目。DMC基于面阵CCD的设计，保证了类似胶片一样严格的几何精度，即使在 GPS信号完全失去，运 行器不稳定和光照条件较差的情况下仍然具有获得高质量图像的可能性。它还具有电子FMC(自动像缘补偿)和每像素12比特分辩率，获得的影像具有比扫描摄影胶片获得的影像具有更好的品质。面阵CCD与线阵CCD传感器的比较Z/1
2、公司研制DMC的目标是取代传统的胶片式光学摄影相机，为了达到胶片分辩率的水平，DMC系统必须同时适合大比例尺和小比例尺摄影要求。这一新的相机系统用较长的曝光时间来适应各种不同照相条件。要达到一个新的水平以上要求，Z/1公司决定采用面阵 CCD技术，以满足苛刻的要求。电子 FMC在大比例尺摄影情况下是绝对需要的，在低空保持飞机高速飞行，沿着飞行方向进行大面积摄影时， 采用FMC技术可以获得清晰的目标图像。由于采用面阵CCD技术，图像数据在X和Y方向具有严格的几何关系，因此减少复杂性，提高了工作效率。这些要求对于线阵CCD不能得到满足，而线阵CCD相机适合于地面作业分辨率低的项目，比如卫星遥感影像
3、系统。DMC输出图像是一个标准的中心投影的图像。因此，该系统的数据产品能被当今流行的摄影处理软 件所接受，可以方便地进行人工或自动处理，选用惯导（IMU）系统，可以满足更高的要求。灵活的机上系统要使相机在汽车运行中平稳工作，DMC与传统的相机RMK TOP和RC30 样，都安置在带有陀螺自稳装置的坐架上，在大多数情况下，不需要改动在飞机仓内地板的相机安装孔。DMC系统包括运行管理系统（ASMS），它也能用来管理传统胶片摄影相机，给操作者使用胶片相机时更换数字相机 带来方便。DMC解决面阵CCD器件的尺寸限制，采取的方法是将 8台独立的CCD相机集成到一起。相机镜筒 内含有8台CCD相机模块，在
4、陀螺自稳架之上光学镜头的顶部，是相机的电子部件。这一部分，是 用来控制相机工作的电路，包括快门装置的电源，图像数据采集部分与相机控制部分的通信联接，相 机控制部分的通信联接，相机控制单元是一个完整的系统，负责与外部系统的联接，监视数据生产流 程和储存数据到数据存储单元（MDR）。相机的安装比较容易，电子控制部分能从相机头上分开，相机 能很快地分解拆除。8个相机模块是独立存在的，它们安装在一个刚性的经过精确定位的光学框架内，所有与CCD数字信号有关的电路、控制和处理都被整合到相机模块内，这样就大大提高了CCD器件的信噪比和减少系统内的电磁干扰。像移补偿装置（FMC）在DMC相机中有CCD面阵传感
5、器的电路能按时间延迟方式工作，这就是全电子的数字相机 FMC的工作原理。这种技术类似于胶片照相机的机械式FMC，但不会发生机械移动部分限制和失灵。DMC的FMC装置比胶片相机机械方式的 FMC更适用于较高的速高比（V/H ）。因此，大大扩展了 DMC 的低空和高速照相性能。这类 FMC技术不能用于线阵CCD相机。DMC相机集合了精密的光学，框 幅式面阵CCD和电子FMC技术，使得获得的地面分辨率大大提高，达到几公分的地面分辨率。数据在线存储当相机工作在全彩色12bit状况下，DMC相机系统每两秒钟得到一幅 260M原始RAW图像。因此， 控制电路需要一个特殊的高速数据传输和存储设计，它由三个基
6、于PC完整的PCI总路线并行操作。相机模块得到的图像数据，通过各自独立的光纤从CPU传送到可插拔的移动硬盘，每个硬盘的容量为280G，能提供带有三个并行的光纤通道的总容量为840G的存储能力。在含分辨率（12bit），四频段彩色模型状态下，DMC 一次运行能拍摄并存储 2000张以上照片，这相当于传统相机 3桶120 米胶卷。另外，可移动硬盘在运行中可更换，这样又进一步提高了图像存储空间。完整的数据处理系统DMC数字摄影相机包含有一套完整的地面后处理系统，它的任务是将摄影得到的原始图像转换整合成标准的中心投影的数字图像。该系统由一个框架机柜组成，里边装有可插拔移动硬盘（MDR ），用于与RAI
7、D盘交换数据，一个多 CPU的服务器，用于快速数据后处理。在 4小时之内能处理完一次拍 摄完的全部数据，处理后的影像包括运行数据存储在可交换介质上， 它是标准的、开放式的数据格式， 可以方便、快捷地供Z/I摄影测量工作站或任何第三方数字摄影处理系统使用。光学性能Z/I公司与卡尔蔡司公司使用， 为DMC设计生产了独特的光学镜头。它具有最小的畸变、较大的光圈（f/4）、高分辨率，同质的视场响应等特点。由于相机使用各自的镜头，全色波段和彩色波段镜头特性尽可能一致。这种设计使得多个较小的相机拍摄的带有重叠的图像的光学特性要比大孔径的单个镜 头还要高。CCD传感器DMC选用的面阵CCD器件，具有高光学品
8、质和光学感受品质，它的像元尺寸是12 um*12 um，并且提供高线性的动态范围（12bit）该CCD具有四个角并行输出信号的能力，这种输出能力对提高信噪 比和每两秒种完成一幅图像的重复输出能力是非常重要的。CCD信号在12bit情况下输出，对黑白和彩色通道能同时进行。数据获得系统DMC是一个完整的数据获得系统，它包括从任务管理到后处理整个流程的硬件和软件组合。任务计划任何一个成功的数据获得项目都是从任务计划开始的，对感兴趣的区域设计必要的飞行航线。安装在 图像工作站上的飞行设计管理软件 (ISMP)就是一个为完成一个区域的航摄任务设计航线的创新软件, ISMP提供了一个丰富的数据支持环境，它
9、能接受扫描后的栅格地图矢量地图数据和数字正射影像， 用来进行飞行航线设计。这个飞行设计管理软件定位在用户的需求。例如：对一个特定区域，按照给 定的飞行方位角，给出最佳的飞行路线。飞行后处理系统基于图形界面并在 MicroStation环境下操作。与最新的 CAD和CIS技术结合，ISMP提供了一 个完整的解决方案，它能建立一个有效的飞行计划，生成最终的拍摄情况报告和位置批示，它的功能 可以扩展到摄影测量工作流，能带来训练费用减少，提高产品生产能力和保护技术投资。航摄飞行数据获得过程的下一步是航摄飞行，要保证飞行中相机的平稳，DMC相机安置在一个陀螺自稳装置上(T AS)，用于补偿和修正飞行中侧滚、俯仰、偏航角度。通过高工艺的陀螺，主动控制部件和被 动式颤动阻尼，来保证相机光轴在航摄飞行中始终垂直地面。从而得到畸变小的图像。DMC相机还集成了 Z/1航空传感器管理系统(ASMS)来自动控制和监视航拍过程。 ASMS给操作者 提供多个传感器的接口。这不仅包括图像获取本身，而且还监视管理辅助的接收仪器，如GPS，惯导(IMU)等等。DMC完全依赖 ASMS进行操作。