Фотограмметрический прибор

 

(.ОЮЗ СОВЕ1СКИХ

СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБ.г1ИК

t5lI5 G 01 С 11/26

Г ОСУДАР СТ В Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTVIRII, ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4903789/10 (22) 17.12.90 (46) 30.11.92. Бюл, N. 44 (72) Л.А.Иоаннисиани, В.А,Мороз и С.А.Бежик (56) Хрущ P.M, Волков Д.А., Волков В,Я., Глухов Б.А. Фотограмметрия. М.: Военное издательство, 1989, с. 172 — 194.

Лобанов А.Н, Фотограмметрия. M.: Недра, 1984, с. 354 — 358. (54) ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИЙ ПРИБОР (57) Использование: в фотограмметрии, для составления и обновления топографических

В

Изобретение относится к области фотограмметрии, в частности к устройствам, предназначенным для составления и обновления топографических карт, может быть использовано в фотограмметрическом приборостроении.

Известны фотограмметрические приборы, содержащие оптико-механическое.устройство для наблюдения и измерения фотоснимков, координатограф для размещения картографической. основы и графического отображения на ней элементов составляемой или обновляемой топографической карты, а также оптико-механическое модулирующее устройство аналогового типа, осуществляющее координатную связь между точками фотоснимков и их графическим отображением на картографической основе. Все зти приборы имеют ограниченные воэможности в части геометрических преобразований фотоснимков с большими углами наклона и фокусными расстояниями, „., U „„1778525 А 1 карт по стереоснимкам. Сущность изобретения: устройство содержит компаратор, вычислитель, систему автоматизированного управления, трекбол и координатограф с пишущим элементом. Координатограф содержит основные и дополнительные опоры, расположенные в параллельных плоскостях. Каретка размещена между плоскостями расположения опор и выполнена со световым индикатором, расположенным соосно и противоположно направленным пишущему элементу. Планшет выполнен прозрачным и переставимым. 1 ил. а также по учету влияния кривизны Земли и атмосферной рефракции.

Приоритетным направлением развития фотограмметрической техники является создание приборов аналитического типа, принципиальным отличием которых является наличие моделирующего устройства аналитического типа, осуществляющего координатную связь между точками фотоснимка и их графическим отображением на СО картографическую основу. Ql

Внедрение таких приборов обеспечива- 3 ет более широкие возможности по исполь- (Л аоаанию фотоснимков с большими углами наклона и фокусными расстояниями. учет влияния кривизны Земли. атмосферной ре° мй фракции и позволяет выполнять дальнейшее совершенствование технологии.

Компановка аналитических приборов выполняется по схеме, аналогичной приборам аналогового типа, или выполняется разделение прибора на функциональные блоки, размещающиеся на некотором рас1778525 стоянии друг от друга, обеспечивающем до- требует ручной доработки путем вычерчиваступ к ним при эксплуатации и техническом ния условных знаков объектов местности по обслуживании. карандашному следу пишущего элемента

Недостатком известных фотограммет- координатографа. рических приборов является наличие над 5 Недостатком известных фотограмметрабочей плоскостью координатографа его рических приборов является наличие над подвижных частей, осуществляющих пере- столом координатографа его подвижных чамещение каретки с пишущим элементом. стей, осуществляющих перемещения каретФ

Наиболее близким к заявляемому уст- ки с пишущим элементом, ройству по технической сущности является 10 Эти неподвижные части закрывают опевыбранный в качестве прототипа фотограм- ратору ту часть картографической основы, метрический прибор, содержащий компара- закрепленной на столе, на которой в данный тор, координатограф, цифровое момент выполняется регистрация графичевычислительное устройство и систему авто- ской информации с использованием пишуматического управления. 15 щего элемента координатографа, затрудняя

В программе компаратор содержит контроль за отображением элементов кардвухкоординатную систему, регистрирую- ты, щую перемещение измеряемого фотосним- Для ручной доработки изображения и ка, и наблюдательную систему с визирной контроля эа регистрацией на картографичемаркой. Предназначен для анализа изобра- 2р ской основе оператор вынужден сдвигать жения фотоснимков, измерения прямо- каретку координатографа, выводя ее из зоугольных координат объектов местности, ны за пределы обрабатываемого фрагмента. изображенных на них, и регистрации значе- Конструктивные схемы приборов подобного ний измеренных координат. типа имеют координатную связь между фоКоординатограф содержит каретку с пи- 25 тоснимком и пишущим элементом. Поэму шущим элементом. перемещающуюся по изображение фрагментов фотоснимка такдвум координатным осям, и стол для разме- же уходит из поля зрения наблюдательной щения картографической основы. Предназ- системы компаратора. затрудняя контроль начен для графического отображения на за выполненными работами. картографической основе изображения обь- Зо Вывод подвижных частей координатогектов местности, выявленных на фотосним- рафа за пределы обрабатываемого фрагках. мента можно выполнять путем временного

Цифровое вычислительное устройство нарушениякоординатнойсвязимеждуком{ЦВУ) предназначено для преобразования паратором и координатографом, для чего по фотограмметрическим зависимостям ко- З5 требуется выполнение дополнительных маординат объектов местности, изображен- нипуляций по изменению программ обраных на фотоснимке, в координаты . ботки данных введенных в цифровое картографической основы, с целью форми- вычислительное устройство, что приводит к рования управляющих кодов для систем ав- усложнению управления прибором. томатического управления прибором. Из-за неудобства выполнения ручных

Система автоматического управления работ на приборе после завершения регист(САУ) обеспечивает преобразование управ- рации объектов на картографической осноляющих кодов, вырабатываемых ЦВУ, в ли- ве. доработки содержания и проверки нейные перемещения фотоснимков и полноты и точности выполненных работ, пишущего элемента. последующие технологические операции.

Компаратор с координатографом абра- включая окончательное вычерчивание оризуют единое устройство, формирующее ра- гинала, его оформление тушью. произвобочее место оператора. дятся на просветном столе. Стол не

Принцип работы фотограмметрическо- оборудован техническими средствами. го прибора аналитического типа. выбранно- обеспечивающими точное сопряжение кого в качестве прототипа, заключается в том, ординат точек фотоснимка и картографичто при измерении фотоснимков координа- ческой основы. . ты изображенных на нем объектов переме- Целью изобретения является расшире-. щают в ЦВУ, которое их преобразует. а ние функциональных возможностей устройзатем с помощью САУ перемещается пишу- ства путем. совмещения функций щий элемент координатографа, выполняю- фотограмметрического прибора аналитиче55 щего регистрацию положения объектов ского типа и просветного чертежногостола местности на картографической основе. В и повышение за счет этого удобства ручной результате формируется содержание карты доработки. оформления продукции, контров виде карандашных линий и точек, которое ля качества картографических работ, 1778525

Цель достигается тем, что предлэгэемый .фотогрэмметрический прибор содер жит компэрэтор, координэтогрэф с оптическим индикатором и съемным прозрэчным планшетом, цифровое вычислительное устройство и систему эвтомэтического управления, причем координэтогрэф выполнен в виде просветного столэ, имеющего внутреннюю полость, э картографическая основа зэкрепленэ нэ проэрэчном планшете, координатная системэ координэтогрэфэ размещена во внутренней полости стола, каретка координатной системы, кроме пишущего элемента, снэбжена оптическим индикатором, формирующим светящую точку, положение которой координатно связано с острием пишущего элемента. Прозрачный планшет обеспечивэет расположение плоскости закрепления кэртогрэфической основы в одном из двух положений: в плоскости формирования светящейся точки оптического индикэторэ, совпадающей с поверхностью просветного стола;. в плоскости регистрации пишущим элементом координэтогрэфэ, совпадающей с плоскостью планшета, установленного ниже его координатной. системы.

Сопоставительный анализ с прототипом покэзывэет, что заявляемое устройство отличается наличием оптического индикэторэ. формирующего в плоскости кэртогрэфической основы светящуюся точку, координаты которой соответствуют координатам обьектэ, рассматриваемого нэ фотоснимке.

Индикатор размещен нэ каретке координэтогрэфэ нэд пишущим элементом. Топогрэфическэя карта закрепляется нэ прозрачном плэншете, устанавливаемом в плоскости формирования светящейся точки индикатора, либо в плоскости регистрации пишущего элемента координэтогрэфэ.

Предусмотрена фиксация планшета при его многократной перестановке, обеспечивэющэя сохранение связи координат обьектов карты и фотоснимка, регистрируемых пишущим элементом, либо отобрэжэемых светящейся точкой оптического индикатора. Картографическая основа освещэется проходящим светом при работе с оптическим индикатором с помощью осветителя.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что фотогрэмметрические приборы. содержэщие устройства для наблюдения и измерения фотоснимков и их графических отображений нэ картографической основе широко известны.

40, кэторэ), либо путем регистрации "места нуля" и учета его программным путем.

В отличие от прототипа управление

45 перемещениями координатных систем. компэрэторэ 1 и координэтогрэфэ 2 осуше50

Известны технические решения: индикэция с помощью светящейся точки, использовэние прозрачного плэншетэ, подсвечивэемого проходящим светом, устройствэ, фиксирующие положение определенных деталей.

Нэ чертеже г редстэвленэ блок-схема фотогрэмметрического приборэ.

Прибор содержит компэрэтор 1, координэтогрэф 2, цифровое вычислительное устройство (ЦВУ) 3, систему автоматического управления (САУ) 4 и трекбол 5.

Координэтогрэф 2 представляет собой двухкоординэтную систему, содержащую направляющую 6 и каретку с направляющей

7; по которой перемещается каретка 8 с.пишущим элементом 9 и оптическим индикэтором, состоящим из осветителя 10, диапозитива 11 с прозрачной точкой, изобрэжение которой объективом 12 проектируется в плоскость картографическое основы, закрепленной нэ планшете 13, который для этого устанавливается в верхнем положении нэд кареткой 8.

При установке планшета 13 з нижнее положение под кареткой 8 пишущим элементом 9 нэ картографической основе регистрируется графическая информация, Прибор спроектирован таким обрэзом. что при многократной перестановка планшетэ 13 из верхнего положения (рэботэ с индикатором) в нижнее (рэботэ с координэтогрэфом) однознэчнэя фиксация планшета

13 в каждом из положений обеспечивается фиксаторами 14, входящими в пазы, имеющиеся:нэ плэншете 13.

Координатное совмещение острия пишущего элемента и светящейся точки оптического индикэторэ может быть обеспечено либо конструктивно (устэновкой острия пишущего элемента нэ оптическую ось индиствляется одной рукой с помощью трекбола

5, кэк в известном приборе;

Задающий код, сформированный трекболом 5, выдается в ЦВУ 3. в котором после необходимых вычислений и сравнения с кодами, выработанными датчиками обратной связи (ДОС) 15 координатных систем приборэ с помощью САУ 4. выдает управляющие воздействия на исполнительные электродвигатели 16. осуществляющие перемещения.

В зэвисимрсти от режима работы производится либа перемещение фотоснимка . нэ компэрэторе1, либо светящейся точки.нэ

1778525 индикаторе, либо их совместное, зависимое перемещение.

Компаратор 1 и координатограф 2 смонтированы в едином корпусе, причем наблюдательная система компаратора 1 находится непосредственно перед оператором, а высота планшета 13 над полом равна

780--800 мм, что соответствует эргономическим требованиям для чертежных устройств, 5

Работа на фотограмметрическом приборе выполняется в следующей последова-тельности. На координатографе 2 в верхнее положение устанавливают на фиксаторах 14 планшет 13 с картографической основой участка местности, изображенного на фотоснимке, На стекле планшета 13 картографическую основу закрепляют, например, клеящей лентой.

Включают осветители 17 и осветитель

10 оптического индикатора. При этом светящаяся точка оптического индикатора выде-. ляется на фоне освещенного планшета за счет цвета и яркости. Выполняют взаимное и внешнее ориентирОвание, т.е. устанавливают координатную связь между фотоснимком и картографичЕской основой, Через наблюдательную систему компаратора 1 дешифрируют на фотоснимке изо25 бражение обьекта местности. Вращением

30 ции затруднительно, то планшет 13 с картографической основои переставляется и фиксируется в нижнем положении (в пло- трекбола 5 наводят визирную. марку на изображение объекта, Каретка 8 координатографа 2, управляемая ЦВУ 3, с помощью САУ

4 перемещается, выводя светящуюся точку оптического индикатора в положение отде- 35 шифрированного обьекта местности на картографической основе, Оператор на этом месте вычерчивает карандашом или тушью нужный условный знак и контролирует точность его нанесения путем сравнения 40 с положением, ориентировкой и конфигурацией изображения обьекта на фотоснимке.

Затем производится дешифрирование и нанесение на картографическую основу следующего объекта местности.

Нанесение линейных объектов местности (например, дорог, рек, канав и т.n.) осуществляется путем индикации только их поворотных точек, а затем между этими точками вычерчивается необходимый условный знак, Если конфигурация контура или объекта сложная и имеет значительную протяженность(например, дорожный серпантин в горах, извилистая река или ручей, изрезанная опушка леса и т.п.) и вычертить его условным знаком в режиме оптической индикаскости регистрации координатографа). Про- . веряется сохранность координатной связи между фотоснимками и картографической основной. Опускается на картографическую основу пишущий элемент 9. Обводится визирной маркой компаратора 1 контур объекта местности, изображенного на фотоснимке, регистрируется этот контур карандашом на картографической основе. 3атем планшет 13 устанавливается в верхнее положение (в плоскость проекции точки индикатора), по следу контура. оставленному карандашом, вычерчивается контур условным знаком, контролируя процесс по фотоснимку, После завершения процесса составления (обновления) карты этот оригинал контролируется, Для выполнения контроля, не нарушая связи фотоснимка и картографической основы, оценивается качество выполненной работы путем выборочной (или полной) обводки визирной маркой компаратора 1 контура на фотоснимке. Визуально оценивается точность совмещения светящейся точки.

Экспериментальные исследования заявляемого фотограмметрического прибора, содержащего в своем составе сьемный переставляемый планшет, координатно связанный со светящей точкой оптического . индикатора, показали, что по сравнению с устройствами аналогичного назначения (прототип) заявляемое устройство обеспечивает работу координатографа при регистрации протяженных контуров без нарушения координатной связи с условными знаками, нанесенными с использованием оптического индикатора, позволяет за счет этого обеспечить эффективный контроль качества выполненных картографических работ, а применение оптического индикатора, у которого положение светящейся точки относительно картографической основы имеет аналитическую связь с, положением визирной марки компаратора относительно фотоснимка и при этом отсутствуют подвижные части над планшетом, закрывающим рабочую зону основы, создает удобство при выполнении ручных работ по нанесению на карту условных знаков дешифрированных объектов местности.

Формула изобретения

Фотограмметрический прибор, содержащий компаратор, вычислитель, систему автоматизированного управления и координатограф с планшетом на опорах, расположенных в одной плоскости, и каретки с пишущим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения производи10

1778525

Составитель Л,Иоаннисиани

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Густи

Редактор А.Бер

Заказ 4182 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, r. Ужгород. ул.Гагарина. н . 101 тельHîñòè, он снабжен дополнительными опорами, идентичными основным и расположенными в плоскости, параллельной плоскости основных опор, каретка выполнена со световым индикатором, соосно расположенным и противоположно направленным пишущему элементу, и размещена между плоскостями расположения опор, а планшет выполнен прозрачным и перестави5 мым,