Дифференциальный фототрансформатор

 

24I709

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.Х1.1967 (№ 1197353/18-10) Кл. 42с, 10/02 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по долам изобретений и открытий при Совета Министров

СССР

МПК G 01с

УДК 528.71!.4 (088.8) Опубликовано 18.1 V.1969. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25Х111.1969

Авторы изобретения П. С. Александров, И, А. Богданов, А. А, Комарова и Ю. Д, Мартынов

Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии

Заявитель

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ФОТОТРАНСФОРМАТОР ср

f f (1)

F

У1g х

f+ xtgч

Изобретение относится к обла сти фотограмметрического при боростроения.

Из вестные дифференциальные фототрансформаторы обладают общим су.щественным недостатком — исчезновением контуров на стыках полос ортофотоснимка. Поэтому в них используются щели малой длины, что приводит к снижению произ водительности.

iB предлагаемом дифференциальном фототрансформаторе изображение элементарного участка проектируется на,фотоматериал в масштабе, отличном от масштаба ортофотоснимка, и подворачивается на некоторый угол.

Масштабный коэффициент проектирования элементарного участка и угол его по ворота зависят от |величины и направления угла наклона местности в плоскости, перпендикулярной направлению полос трансформирования, и для расположения полос в направлении координаты У выражаются зависимостями где П,р — масштабный коэффициент фотопроектирования элементарного участ,ка; — фокусное расстояние прибора; — угол наклона местности в плоскости; у — угол поворота изображения элементарного участка в inлоскости

5 экрана; х, у — координаты центра элементарного участка на снимке; ., = lf(f+ -1а .) +у !а",—

10 исправленное за влияние рельефа фокусное расстояние проектирующей камеры, Ввиду того что ошибки на стыках полос ортофотоснимко в отсутствуют, длина щели на предлагаемом приборе может астана вливаться из расчета допустимого смещения точек на фотоплане, равного 0,4 мм. Очевидно, максимальные совмещения получают точки, проектирующиеся в центр щели. Подсчеты показывают, что в этом случае длина щели может быть увеличена в три раза по сравнению с известными приборами.

Описываемый прибор, предназначается для автоматического фототра нсформированпя снимков горной местности с использованием программы, полученной в процессе рисовки рельефа, т. е. программа для фототра нсформатора получается в результате .вы полнения одного из необходимых процессов картосо30 становления —,рисовки рельефа. Этим он выгод241709

Х, g К <"I+I " ) (3)

Af„= х,tg „ (6),Э но отличается от ортопроектора Гигас — Цейсса, для которого затрачивается специальное время на получение программ.

Учитывая, что прибор работает автоматически со щелью, длина которой в три ра|за больше существующих, его,производительность значительно увеличится. Поэтому один фототра|нсформатор может обслуживать несколько универсальных приборов, с помощью которых рисуется рельеф. Предлагаемый прибор состоит из запоминающего устройства, служа щего для накопления информации в процессе рисовки рельефа, электронного устройства и ортофото проектора. Фотопроектирую|щая система снабжена призмой Дове и блоком масштабирующих призмам, управляемых прямоуголыным корректором, ки нематически связа нным с механическим счетно-решающим устройством, состоящим из системы взаимно пер|пендикулярных кареток и изменяющим ма сшта б фотопроектиро вания,в зависимости оТ.превышений и углов на клона, местности.

Для устранения азимуталыных о шибок ортофотосни|мка призма Дове кинематически авяза на с механическим счетно-решающим устройством.

На фиг. 1 представлена блок-схема предла гаамого прибора; на фиг. 2 схематически изображен ортофотопроектор.

В процессе рисовки рельефа с помощью универсального стереоприбора 1, оборудо ва нного цифровыми датчиками по координатам х, у и z, информация о рисуемых горизо нталях вводится,во внешнее запоминающее устройство 2, которое может быть представлено

MaI HHToHocHTcJIetM, перфолентоЙ HJIH OBeTolувствительной пленкой.

Информа ция выводится в виде p!BQHчного кода, пригодного для дальнейшего использования,в решающем устройстве. Цифровыми датчиками и внешними за поминающими устройствами оборудуются несколько универсальных приборов, которые должны обеспечитынепрерывную работу автоматического дифференциального фототрансформатора.

Подгото вленная таким обра|зом информация через вводное устройство 8 в водится в блок 4, в котором, происходит уменьшение объема информации,и распределение ее по на правлению про филей. Адресным устройстiBoM 5 уменьшенный объем информации распределяется в оперативном запоминающем устройстве б. Считывающее устройство 7 обеспечивает выборку данных из устройства б по програм8 ме, позволяющей решающему устройству решить зависимости

Pf =у1дч,= +, (4)

y (hJ I — hg )

rpehÄ h<+I — высоты точек в сосед них профилях; — длина, щели; — абсцисса профиля; — ордината точек соседних профилей.

Кроме того, в решающем устройстве 8 выпол няется интерп=лиро ваяние высот ближайших точек вдоль профиля. Эта информация поступает на вход цифро-аналоговых устройств

9, прсобразующих цифровую информацию

10 в импульсную или другой вид аналогового сигнала. Количество используемых цифро-а налого вых устройств ра вно,пяти, т. е. числу исполнительных меха низомов, решающих отдельные самостоятелыные функции. При примене15 нии щаговых исполнительных механизмов преобразование производится в серию импульсов, упра вляю щих,щаговыми двигателями и IB знакопеременный сигнал при использо вани и серво приводов.

20 Устройство 9 через соответствующие усилители 10 yi!IpaiBляет следующими движениями орто фотопроектора 11: х, у, z, Af„H hf, которые благодаря интерполированию высот осуществляются плавно.

25 Орто фотопроектор 11 имеет координапную систему, представленную каретками х — 12, у — 18 и z — 14. Координатная система соедине на с кареткой снимка 15 через прецизионный рыча г 1б. Углы наклона снимка учитываются

30 с помощью коррекционной плоскости 17, по которой перемещается толкатель 18 каретки.

Изображение А элементарной площадки а снимка строится на экране с помощью опти,ческой системы, состоящей из осветителя 19, 35 объекти ва 20, призмы До ве 21,,пентадризмы

22 и объектива 28, в фокальной плоскости 24 которого строится первое изображение элементарной площадки. Это изображение проектируется с помощью прямоугольной призмы

40 25, объе кти ва 2б и прямоуголыных призм 27 и 28 через щель 29 на фото материал, размещенный на каретке. Поправки в положение элементарных площадок за влияние рельефа вводятся изменением высоты проектирования

45 с помощью движения каретки 2 — 14, а изме нение масштаба и сохранение резкости изображения тех же площадок достигается путем перемещения призм 27 и 25, которыми управляет MaicIIITa16Hb!H прямоугольный, корректор

50 30. Д ве линейки корректора имеют кинематическую связь с каретка ми призм 27 и 25 в точках 31 и 82, а третья — в точке 88 с кареткой 2,р — 34, KQTopaiH располагается на каретке Л1 — 35. Расстояние от центра вра|щения

55 8б корректора 80 до линии, соединяющей точки 81 и 82, равно,полови не фокусного расстояния объектива, 2б. Расстояние от точки 38 до перпендикуляра, опущен ного из центра 3б IIa линию, соединяющую точки 81 и 82, равно Ь, 60 5 = ° + (5)

2 а до сангмой линии ср ср—

65 2

241709 где Az=z — f, т. е. разности между высотой проектирования и фокусным расстоянием прибора.

Фокусное расстояние F объекти ва 26 равно фокусному расстоянию f прибора.

Фокусное .расстояние F,ð и угол у поворота изображе ния вычисляются с помощью механического счетно-решающего устройства, которое соединено с ка реткой Л1 — 35 через гибкую ленту. 87 и,призмой 21 — с помощью ленты 88. При помощи двигателя 89 электронновычислительное устройство перемещает, каретку 40 на величину Af =xtgv„, а при помощи двигателя 41 — каретку 42 на величину

Af =LLtgv». В результате этого строится прямоугольный треугольник с,катетами х1 »и

LLtgv и гипотенузой

Fzp = (f+ tg ») +LL tg . °

Fcp через ленту 37 преобразуется в движение каретки ЛР— 35.

Одновременно с этим ролик 43, будучи соединен через жесткий поводок 44 с кареткой

40, подворачивается на угол у. Но поскольку радиус ролика 43 в два раза меньше радиуса диска, находящегося на оправе призмы 21 и соединен««ого с первым через ленту 38, то призма До ве подворачивается на угол —.

2

Таким образом изображе ше элех«ентар ного участка будет испра влено от оши бок на краю полосы, что IL«03 BOëÿåò увеличить длину щели.

Движения призм 27 и 25 изменяют .длины соответствующих лучей на величины, в два раза большие собственных перемещений, поэтому значения 5f», Af«,и Лг,р вводятся уменьшен нь«ми в два раза.

Ортофотопроектор работает по установочным да ннь«х«,,полученным при обработке снимков на универсальном приборе. Движение всех его ка реток осуществляется а втоматически в соогветст вии с заранее получен ной програых«ой. Экран перемещается относительно неподвижной щели в направлении х и у с помощью электродвигателей 45 и 4б. Каретки 14 и 34 перемещаются синхронно, учитывая влияние рельефа на,положение точек и масштаб фотоизображения. Каретка 84 перемещается ,в,два, раза медленнее, чем каретка 14. Движение этих кареток осуществляется с помощью электродвигателей 47 и 48. Расстояние между точками 49 и 50,всегда равно

10 1 ср: Ф (f + x tg "») «- у tg » °

При наличии угла наклона местности v „ электронное решающее устройство вычисляетт» величины 5fx и Л/у и вводит их в механическое решающее устройство, которое испра в15 ляет П,р в соответствии с формулой (1) и по ворач««вает изображение элементарного участка на угол у.

Предмет изобретения го

1. Дифференциальный фототрансформатор для получения ортофотоснимков, содержащий снимкодержатель, уста новленный на каретках, коррекционную плоскость, прецизионный

25 рычаг, фотопроектирующую систему, координатные каретки, щелевую диафрагму и электронное устрсйство для .накапливания ««нформании и автоматичоского управления работой прибора, оТ.LLL÷àþùLLLLñÿ тем, что, с целью устЗ0 ра не««««я ошибок на стыках полос орто фотосн««мко в и повышения производительности, фотопроектирующая система снабжена призмой Дове и блоком масштабирующих призм, управляемых прямоугольным корректором, 5 кинематически связа««ых«с .механическим счетно-решающим устройством, состоящим пз системы взаимно перпендикулярных ка реток и изменяющим масштаб фотопроектирования в зависимости от превышений и углов накло40 на местности.

2. Фототрансформатор по п. 1, отличаюLLLLLLLcsL тем, что, с целью устранения азимутальных ошибок ортофотоснимка, призма Дове кпнематически связана с механическим

4 счетно-решающим устройством.

241709

Фиг. 2

Заказ 2076/12 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Б. Новаковский

Редактор H. Г, Михайлова Техред Т. П. Курилко

Корректоры: Л. Корогод и А. Абрамова