Browsing by Author "Lei, Fang"

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Atmospheric influence on image quality of airborne photographs
(1993) Lei, Fang; Tiziani, Hans J.
The image quality of airborne photographs is influenced by the atmosphere. Several factors affect the atmosphere, such as temperature, pressure, humidity, and wind speed. Furthermore, these atmospheric influences are dependent on the flight altitude. The MTF of the atmospheric influences and its dependence on the altitude are examined theoretically and experimentally. Several airborne photographs taken at different altitudes have been evaluated with edge gradient analysis as well as with a grating pattern method. Results are shown, discussed, and compared with model calculations.
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A comparison of methods to measure the modulation transfer function of aerial survey lens systems from the image structures
(1988) Lei, Fang; Tiziani, Hans J.
For the image quality analysis of photogrammetrical systems using the Modulation Transfer Function (MTF), the edge gradient analysis (EGA), using a Hanning function, and the grating pattern method are compared. Artificial edge and grating patterns were photographed from an airplane and were analyzed to determine the quality of the photogrammetric system. The pictures were scanned with a microdensitometer. For comparison with the artificial patterns, a natural roof edge was examined. Good agreement of all MTF measurements was found. Furthermore, the resolution found from MTF curves agreed well with the resolution obtained from three-bar targets. Generally, the MTF curves obtained from patterns in the flight direction were lower than the MTF's perpendicular to the flight direction due to airplane movement. The influence of linear image motion and its compensation was examined and is discussed.
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Einflüsse der transversalen und longitudinalen Objektbewegung auf die Bildqualität im Nahbereich
(1991) Lei, Fang; Tiziani, Hans J.
Mit Hilfe der Modulationsübertragungsfunktion (MTF) wird untersucht, wie die transversale und longitudinale Objektbewegung im Nahbereich die Bildqualität beeinflussen. Die transversale Objektbewegung führt zur Bildbewegung in der Filmebene und die longitudinale Objektbewegung verursacht die Defokussierung. Die beiden Probleme der Bildverschmierung werden zunächst sowohl vom Standpunkt der geometrischen Optik als auch der Wellenoptik anhand der theoretischen Modelle diskutiert. Bei der Defokussierung wird ein Vergleich der analytischen Ergebnisse zwischen der geometrischen Optik und der Wellenoptik gezogen und ihr Zusammenhang erläutert. Dann werden die experimentellen Ergebnisse, die aus zahlreichen, unter verschiedenen Bedingungen aufgenommenen Photos gewonnen wurden, mit den Rechenergebnissen verglichen. Verschiedene Beispiele werden gezeigt und diskutiert.
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Modulation transfer function obtained from image structures
(1989) Lei, Fang; Tiziani, Hans J.
A new and relatively simple method for edge gradient analysis (EGA) has been developed to determine the modulation transfer function (MTF) of photogrammetrical systems. The MTF can be calculated as the ratio of the amplitude of those frequencies present in the original edge to the amplitude of the same frequency in the scanned edge image. Thus a differentiation of the edge scan - as usually implemented - is not necessary. In order to avoid a division by zero we multiplied the edge images by the so called Hanning function before performing the Fourier analysis. From the point of noise sensitivity the method using a Hanning window is advantageous in comparison to the edge differentiation method. The edge gradient analysis method and the grating pattern method are compared. Artificial edge, natural roof edge, and grating patterns were used to determine the quality of the photogrammetrical system. Good agreement of all MTF measurements was found. Furthermore, the resolution found from MTF curves agreed well with the resolution obtained from threebar targets. Generally, the MTF curves obtained from patterns in the flight direction were lower than the MTF's perpendicular to the flight direction due to airplane movement. The influence of linear image motion and its compensation was examined and is discussed. Furthermore, the longitudinal motion of the object as defect of focus is studied analytically and experimentally for a close range.
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Eine neue Methode zur Bestimmung der MTF aus dem Kantenbild
(1986) Lei, Fang; Tiziani, Hans J.
Zur Bestimmung der Modulationsübertragungsfunktion (MTF) photographischer Systeme wurde eine neue und relativ einfache Methode der Kantenbildanalyse entwickelt. Statt, wie üblich, das Kantenbild zu differenzieren, kann die MTF als Quotient der Ortsfrequenzspektren des abgetasteten Kantenbildes und der idealen Kante berechnet werden. Zur Elimination der vom Abschneiden der Kantenfunktionen herrührenden Störeinflüsse werden die Kanten mit der sogenannten Hanning-Funktion multipliziert, bevor die Fourier-AnaIyse durchgeführt wird. Die Methode wird auch mit der computersimulierten Kantenfunktion untersucht. Das Ergebnis stimmt sehr gut mit der erwarteten MTF überein. Einige Beispiele mit dieser Methode werden gezeigt und diskutiert.
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Untersuchung der Störanfälligkeit von Meßverfahren zur Bestimmung der MTF aus der Kantenbildanalyse
(1988) Lei, Fang; Tiziani, Hans J.
Bei der Kantenbildanalyse unterscheidet man hauptsächlich zwischen zwei Methoden, nämlich der Differentiationsmethode und der Spektrumverhältnismethode. Die Theorien der beiden Methoden zur Bestimmung der Modulationsübertragungsfunktion (MTF) aus dem Kantenbild werden analytisch erläutert und miteinander verglichen. Nach rein mathematischer Analyse sind beide Methoden äquivalent. Bei der praktischen Anwendung müssen sie aber unterschiedlich behandelt werden. Das Rauschen ist immer ein großes Problem. Bezüglich der Empfindlichkeit gegen Rauschen ist die Spektrumverhältnismethode unter Anwendung der Hanning-Funktion der Differentiationsmethode überlegen. Die Wirkung der Hanning-Funktion auf die Rauschunterdrückung wird analytisch und an Hand von Meßergebnissen diskutiert. Wegen des guten Rauschverhaltens wird die Spektrumverhältnismethode auch zur Bestimmung des Linienbildes verwendet, obwohl dies durch Differentiation des Kantenbildes direkt abgeleitet werden könnte. Das dadurch bestimmte Linienbild wird mit dem aus der Differentiationsmethode bestimmten verglichen.