Способ устранения панорамных искажений при трансформировании аэрофотоснимков Советский патент 1988 года по МПК G01C11/04 

при трансформировании главной горизонтали аэрофотоснимка, которой соответствует угол панорамирования,равный нулю;

, длина отрезка, соединяющего центр трансформируемой горизонтали с центром проецирования в момент трансформирования, определяемая по формуле

1 f. . sinoc,

- длина отрезка, соединяющего центр главной горизонтали с центром проецирования в момент трансформирования главной горизонтали.

СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ПАНОРАМНЫХ; ИСКАЖЕНИЙ ПРИ ТРАНСФОРЬШРОВАНИИ АЭРОФОТОСНИМКОВ, путем непрерывного изменения масштаба проецируемого через движзпдуюся щель изображения аэрофотоснимка, которому придана цилиндрическая форма, на фотоматериал, укрепленный на экране, при перемещающемся вдоль линии, перпендикулярной главной горизонтали аэрофотоснимка и проходящей через ее центр, объективе с одновременным поворотом его, о т л и - ч а ю.щ и и с я тем, что, с целью ббеспечения геометрической правильности трансформирования при обеспечении возможности использования объектива фототрансформатора с любым углом поля зрения, производят одновременное перемещение экрана вдоль этой же линии в направлении, противоположном направлению перемещения объектива; при этом экран выполнен плоским, а законы, перемещения объектива и экрана описьгоаются соответственно формулами ,-1 , sin(o, -06) |г| - 1 sinod, IRI - V Ci os i sin((yl2). coset ° 2 sinoi, - модуль вектора перемещения объектива; IR/ - модуль вектора перемещения экрана; Ь длина отрезка, соединяющего центр трансформируемой горизонтали с положением центра проецирования, которое он занимает при трансформировании главной горизонтали, определяемая по формуле sin об Ч sinoiz f - фокусное расстояние объектива аэрофотоаппарата; об - текущее значение угла панорамирования; об,. .величина угла между линией, по которой перемещают объектив при трансформировании, и линией, соединяющей центр V трансформируемой горизонтали с положением центра проецирования при трансформирова НИИ главной горизонтали,определяемая по формуле , sinei. oz arctg IfL -+ cosei oi, - величина угла между линией, по которой перемещают объектив при трансформировании, и линией, соединяющей центр трансформируемой горизонтали с центром проецирования в момент трансформирования, определяемая по формуле f sinoi - li sineiz arctg 1 cos

Изобретение относится к фотограмметрии, в частности к трансформированию панорамных аэрофотоснимков. Известен способ устранения панорамных искажений при трансформировании аэрофотоснимков путем непрерывного изменения масштаба проецируемог через движущуюся щель изображения аэрофотоснимка, которому придана цилиндрическая форма, на фотоматериал, укрепленный на плоском экране. При этом объектив фототрансформатора в процессе трансформирования поворачивают таким оЬразом, чтобы обеспечить получение резкого изображения на экране, Для устранения панорамных искажений по этому способу в широком диапа зоне углов панорамирования (70-80°) необходимо наличие широкоугольного объектива фототрансформатора. Разра ботка таких объективов связана с определенными трудностями конструктивного и технологического характера. С целью обеспечения возможности использования при трансформировании объективов с небольшими углами поля зрения панорамные искажения предложено устранять путем непрерывного из менения масштаба проецируемого через движущуюся щель изображения аэрофото снимка, которому придана цилиндричес кая форма, на фотоматериал, укреплен ный на криволинейном экране. При этом объектив фототрансформатора в процессе трансформирования перемещают вдоль линии, перпендикулярной главной горизонтали аэрофотоснимка и проходящей через ее центр, с одновременным поворотом его Для обеспечения получения резкого изображения на экране. Однако практическая задача расчета и изготовления криволинейной поверхности такого экрана, обеспечивающей выполнение геометрических условий трансформирования, не имеет решения. Целью изобретения является обеспечение геометрической правильности трансформирования при обеспечении возможности использования объектива фототрансформатора с любым углом поля зрения. Поставленная цель достигается тем, что при устранении панорамных искажений путем непрерывного изменения масштаба проецируемого через движущуюся щель изображения аэрофотоснимка, которому придана цилиндрическая форма, на фотоматериал, укрепленный на экране, при перемещающемся вдоль линии, перпендикулярной главной горизонтали аэрофотоснимка и проходящей через ее центр, объективе с одновременным поворотом его производят одновременное перемещение экрана вдоль этой же линии в направлении, противоположном направлению перемещения объектива, при этом экран выполнен плоским, а законы перемещения объектива и экрана описываются соответственно формулами sin(o. -Ыг) 1. sinoii sin(o, ) cos«L, -, 1 /R/ К„(1, COSCt ° 2 sincii где /г/ - модуль вектора перемещения объектива; /R/ - модуль вектора перемещения экрана; 1 - длина отрезка, соединяющег центр трансформируемой горизонтали с положением центра проецирования, кото рое он занимает при трансформировании главной гори зонтали, определяемая по формуле , sinei sinoi-z f - фокусное расстояние объектива аэрофотоаппарата; ei - текущее значение угла пано рамирования; обJ- величина угла между линией по которой перемещается объектив при трансформировании, и линией, соединяющей центр трансформируемой горизонтали с положением центра проецирования при трансформировании главной горизонтали, определяемая по формуле arctg т . ; + cosoi oi, - величина угла между линией по которой перемещают объ- ектив при трансформировании,и линией, соединякщей центр трансформируемой горизонтали с центром проеци рования в момент трансфермирования, определяемая по формуле f-sinot- 1 sinoia , созы.,- f(l - cosi) Кд- коэффициент масштабных пре образований, равный коэффициенту увеличения оптической системы фототрансформатора при трансформиро вании главной горизонтали аэрофотоснимка, которой со ответствует угол панорамирования, равный нулю; 1 - длина отрезка, соединяющего центр трансформируемойгоризонтали с центром проецирования в момент тран-, сформирования, определяемая по формуле 1, f 1 - длина отрезка, соединяющего центр главной горизонтали с центром проецирования в момент трансформирования главной горизонтали. На чертеже дана схема, поясняющая способ устранения панорамных искажений при трансформировании аэрофотоснимков. Фигура получена в результате пересече ия панорамного аэрофотоснимка ас, объектива Од и экрана плоскостью, проходящей через ось ординат аэрофотоснимка и центр проецирования. При этом полагаем, что -ось ординат аэрофотоснимка проходит через главную точку его пер- , пендикулярно направлению полета носителя и образует с осью абсцисс,положительное направление которой сов- 1 падает с направлением полета, правую сие тему к оо рдинат;; -передняя и задняя узловые точки объектива фототрансформатора совме- щены; .. . -точка Од соответствует положёнию центра проецирования аэрофотоаппа- рата (относительно трансформируемого аэрофотоснимка) в момент съемки; -точки Qn и Oq сЬответствуют положениям центра проецирования при трансформировании горизонталей, проходящих через точки п и а соответственно. Введем также следукяцие обозначения:, пОп а„0в 1,; аоОп li, LnOoa.0 ; LnOaao ; ZnOnao 1 I Z.mOaao |i ; Кроме того, будем иметь в ввиду, то nOo ao- OQ f ( При трансформировании главной горизонтали, проходящей через точку п, экраны занимает положение АпСи. При этом выполняется условие оптического сопряжения точек п и Nn. Главная оптическая ось объектива совпадает с линией nNn. Условия трансформирования горизонтали, проходящей через точку а, выполняются при положении объектива (центра проецирования) Ода и полозкени экрана АаСа. При этом объектив перемещают вдоль линии, соединяющей точки п и NO, относительно положения которое он занимал при трансформировании главной горизонтали, на величи ну отрезка ОпОд, а экран перемещают вдоль этой же линии на величину отрезка NnNa и поворачивают главную оптическую ось относительно линии Ооао на угол ft , величина которого определяется из соотношения В arc cos (r cos во ), где 0 - величина угла, определяемая из соотношения Ко + 1 По величине отрезки ОцОа и NnNa равны модулям соответствующих векторов, а именно ОпОа |г / в процессе трансформирования изображение трансформируемой в каждый данный момент времени горизонтали находится на воображаемой криволинейной поверхности лС . Таким образом, при устранении панорамных искажений по данному способу криволинейная поверхность изображения является лишь абстрактной математической поверхностью, образованной бесконечной совокупностью линий, динамически сопряженных с соответствующими горизонталями панорамного аэрофотоснимка. Использование способа.устранения naHojiaMHbix искажений обеспечивает возможность практического применения при трансформировании панорамных аэрофотоснимков объективов с небольщим углом поля зрения. При изготовлении криволинейного экрана, как это предложено в прототипе, правильное трансформирование панорамных аэрофотоснимков невозможно, так как при этом не выполняются геометрические условия трансформирования. Возможность использования в панорамном фототрансформаторе объектива с небольшим углом поля зрения позволяет упростить разработку объектива и значительно снизить себестоимость фототрансформатора ,в,-целом.

An,

Qo

Cn