Aus dem Weltraum wurden mehr als 1.700 „wunderschöne Fotos“ der Erde aufgenommen und die Nutzlast des dreidimensionalen Polarisationssatelliten Zheyan hat seine Mission erfolgreich abgeschlossen!

Wie viele Schritte sind nötig, um aus dem Weltraum ein stereoskopisches Bild der Erde aufzunehmen?

Anders als in der Vergangenheit, wo man Fotos aus mehreren Winkeln aufnehmen musste, um ein dreidimensionales Bild zu synthetisieren, gibt es jetzt eine neue Antwort -

Vor Kurzem hat die weltweit erste polarisierte dreidimensionale Bildgebungsnutzlast, die vom wissenschaftlichen Forschungsteam des Advanced Vision Institute des Hangzhou Research Institute der Xidian University (im Folgenden „Xidian Hangzhou Research Institute“ genannt) entwickelt wurde, ihre Mission abgeschlossen und sich vom grenzenlosen Sternenhimmel verabschiedet. Während seiner Umlaufbahn nahm er mehr als 1.700 polarisierte Bilder der Erde aus einer hochdimensionalen Perspektive auf.

Im Vergleich zur herkömmlichen Methode zur Aufnahme dreidimensionaler Bilder der Erde, die eine „Mehrfachintegration“ erfordert, muss die Nutzlast der Polarisations-3D-Bildgebungskamera nur aus einer einzigen Perspektive aufnehmen und dann die für das menschliche Auge unsichtbaren Polarisationsdaten in das Berechnungsmodell eingeben, um eine genauere und effizientere dreidimensionale Bildgebung zu erreichen.

| Nutzlast für polarisierte 3D-Bildgebung auf dem Satelliten Donghai-1

Dreidimensionale Bildaufzeichnungen eröffnen eine neue Dimension der Beobachtung

„Unsere Nutzlast ist, als würde man der Erde eine 3D-Brille aufsetzen!“ Li Xuan, stellvertretender Direktor des Advanced Vision Institute des Xidian Hangzhou Research Institute und assoziierter Forscher im PI-Team von Shao Xiaopeng, erklärte Reportern aufgeregt, dass das System die dreidimensionale Kontur eines Objekts ermitteln könne, indem es physikalische Informationen wie den Polarisationsgrad und den Polarisationswinkel des von Oberflächenobjekten reflektierten Lichts erfasse.

In der Vergangenheit verwendeten Satelliten eine stereoskopische Schnittmethode, um zunächst Fernerkundungsbilder aufzunehmen und dann Fotos aus verschiedenen Winkeln zu einem dreidimensionalen Bild zu kombinieren. Li Xuan sagte: „Normalerweise sind 4 bis 5 Bilder erforderlich, um ein hochpräzises 3D-Bild zu erhalten, aber wir müssen nur ein Bild aufnehmen, was eine schnelle und hochpräzise 3D-Rekonstruktion ermöglicht.“

Die Nutzlast wurde am 9. August 2022 mit dem Satelliten Donghai-1 ins All geschossen. Während ihrer rund 21.155 Stunden im Orbit fungierte sie als unermüdlicher interstellarer Bote, der 1.735 polarisierte Bilder aufnahm und die Pracht der Erde aus einer hochdimensionalen Perspektive detailliert festhielt.

| Pearl River Gebäude

| Lop Nur Wüste

Der Himalaya, das Qinling-Gebirge, Lop Nur, der Perlfluss, das Xiayunling-Gebirge, das Südchinesische Meer um Taiwan, China ... Ob es sich um die herrlichen Berge, Flüsse, Seen und Meere oder die prächtigen Kulturbauten handelt, sie alle werden von ihm originalgetreu aufgezeichnet und kodiert und zeigen die reichen Details und Merkmale der verschiedenen Landformen und Regionen der Erde, wodurch der Menschheit eine einzigartige Perspektive geboten wird, um die Geheimnisse der Erde zu erforschen.

International führendes Niveau, das viele Bereiche in der Zukunft stärkt

„Als weltweit erste Nutzlast für Polarisations-3D-Bildgebung wurden wir von Experten als ‚international führend‘ eingestuft!“ Li Xuan ist sehr zuversichtlich, dass die Polarisations-3D-Bildgebungstechnologie als wichtiger Zweig der computergestützten Bildgebung in Zukunft einen großen potenziellen Anwendungswert hat und voraussichtlich in der mobilen Fotografie, der industriellen Inspektion, der intelligenten medizinischen Versorgung, dem intelligenten Fahren, der Rohstoffsuche, der Katastrophenvorsorge und anderen Bereichen eine wichtige Rolle spielen wird.

Beispielsweise hat das wissenschaftliche Forschungsteam im Bereich der Ressourcenerkundung eine neue hochpräzise und hocheffiziente Vermessungs- und Kartierungsmethode für den Bereich der topografischen Vermessung und Kartierung durch Nutzlasten bereitgestellt. „Dies kann die Fähigkeit unseres Landes verbessern, geografische Informationen zu erhalten und eine genauere Datenunterstützung für die Stadtplanung, das Land- und Ressourcenmanagement und andere Arbeiten bereitzustellen“, sagte Li Xuan.

| 3D-Bildgebung des Yesanpo-Gebiets in Peking

| 3D-Bildgebung der Himalaya-Region

Darüber hinaus nutzt das wissenschaftliche Forschungsteam im Hinblick auf die Katastrophenvorsorge Satelliten im Orbit, um schnell hochauflösende Polarisationsbilder und dreidimensionale Konturen der Katastrophengebiete zu erhalten und rechtzeitig Informationen zum Erdaushubvolumen abzuschätzen. Mit dieser Methode erhalten Rettungskräfte sozusagen eine „Röntgenbrille“, mit der sie die Entwicklung von Katastrophen genau überwachen, wichtige Grundlagen für Entscheidungen im Notfall schaffen, Katastrophenschäden wirksam verringern und Leben und Eigentum von Menschen schützen können.

Li Xuan sagte, die Ergebnisse der Tests im Orbit hätten gezeigt, dass die Nutzlast die Genauigkeit und Effizienz der dreidimensionalen Fernerkundung erheblich verbessern könne, die Fernerkundung im Weltraum ermögliche, umfassendere und genauere Informationen zu erhalten, und eine starke technische Unterstützung für die stereoskopische Vermessung und Kartierung, die Katastrophenbewertung und andere Arbeiten meines Landes leiste.

| 3D-Konturen der Berge in der Nähe von Shidu und Schätzung des Erdarbeitenvolumens

Stereobildgebung unterstützt die Erforschung des Weltraums und ist eine vielversprechende Entwicklung

Auch bei chinesischen Weltraumstarts kommen Polarisationskameras für dreidimensionale Bilder zum Einsatz.

„Wir nehmen den Moment des Abhebens der Rakete auf Video auf und können dann schnell die Fluglage der Rakete berechnen, um die Sicherheit des gesamten Starts, einschließlich der nächsten Startmission, zu gewährleisten“, sagte Li Xuan.

Heute hat die Nutzlast der Polarisations-3D-Bildgebungskamera ihre Mission erfolgreich abgeschlossen. Dies stellt einen grundlegenden Durchbruch auf dem Gebiet der satellitengestützten passiven Polarisations-3D-Bildgebung von Erdzielen in meinem Land dar und ist ein entscheidender Fortschritt in der computergestützten Bildgebungstechnologie in der Weltraumanwendungsforschung.

Li Xuan sagte, der nächste Schritt bestehe darin, dass die Nutzlast einer Polarisations-3D-Bildgebungskamera das Problem der Erforschung des Weltraums lösen werde. Die Entdeckung, Probenahme und Rückführung außerirdischer Körper sind schwierige Probleme, die die Menschheit bewältigen muss. China konzentriert sich auf die Erforschung von Planeten. Als nächstes könnte die Nutzlast der Polarisations-3D-Bildgebungskamera in großen nationalen Luft- und Raumfahrtmissionen mitgeführt werden und meinem Land bei der Erforschung des Weltraums und der Entwicklung von Luft- und Raumfahrttechnologie helfen.

(Der obige Text stammt von Chao News und die Bilder stammen vom Xidian Hangzhou Research Institute.)