Устройство для обработки изображений местности Советский патент 1985 года по МПК G01C11/04 

Изобретение относится к картографии, а именно к составлению геоморфологических карт уклона (углов наклона) местности по топографическим картам.

При составлении геоморфологических карт уклонов измеряют заложения по имеющимся топографическим картам вручную или с помощью.ЭВМ ClJОднако ручной способ составления карт малопроизводителен и трудоемок, а с помощью ЭВМ - малопроизводителен и дорог.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для обработки изображений местности, состоящее из неподвижного лазера,-сканирующей системы для перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях снимка местности с изображением дифракционной решетки, за которым установлены фотоприемник и усилитель, соединенный с классификатором и цифровым регистратором координат маркированных объектов 21.

Недостатком данного устройства заключается в том, что в качестве фотоприемника используется фотоматрица, на экране которой формируются дифракционные максимумы первого порядка и для определения расстояния k между ними необходимы специальный решающий блок-классификатор. Кроме того, выдача результатов этим устройством производится в дискретной цифровой форме, неприемлемой для составления графических документов. Переход от такой цифровой карты к графической требует дополнительных затрат и снижает производительность труда.

Необходимо иметь устройство, обеспечивающее одновременно со сканированием в реальном масштабе времени составление графического документа отображающего положение границ участков с различньп ш диапазонами уклонов. Эти границы должны быть определены по изображению на транспаранте нерегулярной дифракционной решетки с произвольным направлением составляющих ее элементово

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем непосредственного графического представления уклонов при состарлении карт и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обработки изображений местности, содержащем лазер, сканирующую по двум координатам систему с закрепленным на ней снимком местности и фотоприемник, соединенный через усилитель с регистратором, снимок выполнен в виде транспаранта с изображением рельефа местности в виде горизонталей, чувствительная поверхность фотоприемника образована концентрическими кольцами, изолированными друг от друга, сканирующая система снабжена планшетом с укрепленной на нем цветочувствительной бумагой, а регистратор выполнен в виде последовательно расположенных объектива, диафрагмы и рефлектора с укрепленными на нем 1ветными лампами накаливания, каждая из которых соединена с соответствующим кольцом фотоприемника.

На чертеже представлено устройство для обработки изобралсений местности.

Устройство содержит источник 1 монохроматического излучения, транспарант 2 с изображением рельефа местности в горизонталях, фотоприемник 3, усилитель А, планшет 5 с регистратором 6, состоящим из объектива 7, диафрагмы, перекрытой матовым стеклом 8 освещаемым цветными лампами накаливания 9, укрепленными в патронах на рефлекторе 10.

Устройство работает сл-едующим образом.

Транспарант 2 сканируется лучом лазера 1 . При прохождении лазера через элементарный участок транспаранта с изображением горизонталей свет дифрагирует и на экране фотоприемника 3 появляются максимумы первого и более высокого порядков. Расстояние между максимумами k зависит от заложения: при изменении заложения эти максимумы попадают на различные, концентрически расположенною участки фотоприемника. Таким образом, система концентрических колец фотоприемника, связанная электрически через усилител с регистратором, выполняет не только функции обнаружения дифракционных максимумов первого порядка, но и совмещает функции классификатора диапазонов уклонов. Поскольку центр этих колец совмещен со сканирующим лучом, то при любой ориентировке линейных элементов решетки на транспаранте дифракци онные максимумы первого порядка форм руются в-плоскости экрана фотоприемн ка и при этом возникает импульс фото токов. Этот ток усиливается усилител 4 и питает ту или иную лампу регистр тора. Чувствительность фотоприемника подобрана таким образом что освещен ность в дифракционных максимумах пер вого порядка превосходит его порогов чувствительность. Минимальный диаметр d лазерного луча и шаг сканирования выбираются так, чтобы вьшолнялось условие а - заложение, с - коэффициент уменьшения транс паранта. Максимальный диаметр луча определяется требованиями к точности прове дения границ и производительности ус ройства. При изменении ориентировки изолиний рельефа дифракционные максимумы вращаются в плоскости экрана фотоприемника вокруг его центра, а поскольку фотодатчик вьшолнен в виде концентрических колец, то на изменение ориентировки изолиний он не реагирует. Как вариант, светочувствительные кольца фотодатчика 3 получены из фотоприемника с плоским и сплошным светочувствительным экраном путем механического удаления светочувствительного слоя с подложки между кон центрическими кольцами. В каждый текущий момент времени горит только одна из нескольких ламп 9 накаливания, освещающих матовое стекло диафрагмы 8. Диафрагма 8 расположена в фокальной плоскости объектива 7. Объектив 7 прое- «, цирует цветное изображение диафрагмы на цветочувствительную бумагу, укрепленную на планшете 5. Цвет лампы, освещающей диафрагму, зависит от номера кольца фотоприемникл, на котором формируются дифракционные максимумы первого порядка, т.е. от величины заложения или, в конечном итоге, от диапазона уклонов. Планшет жестко соединен с транспарантом и при сканировании транспаранта перемещается совместно с ним как одно целое вдоль осей X и У. Регистратор 6 скреплен с основанием прибора и остается неподв1«кным. Элементарные участки с уклонами, ВХОДЯ1ЦИМИ в заданный диапазон, графически изображаются на планшете в виде семейства параллельных линий одного цвета. Изменение уклона за пределы диапазона, обеспечивающего смещение дифракционного максимума на смежною светочувствительную окружность экрана фотоприемника, вызывает переключение лампы другого цвета, что фиксируется, изменением цвета линии на цветочувствительной бумаге планшета. Таким образом, границы участков различного диапазона соответствуют точкам изменения цвета линии. Для исключения эффекта наложения следов сканирования друг на друга размер диафрагмы выбирается равным (или меньшим) диаметру сканирования. Устройство обеспечивает повышение производительности труда при составлении графических карт уклонов местности и может найти применение при составлении неоморфологических карт, изучении склоновых процессов и при решении других задач, связанных с использованием карт.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ МЕСТНОСТИ, содержащее лазер, сканирующую по двум координатам систему с закрепленным на ней снимком местности и фотоприемник, соединенньй через усилитель с регистратором, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем непосредственного графического представления уклонов при составлении карт и упрощения устройствя, снимок выполнен в виде транспаранта с изображением рельефа местности в виде горизонталей, чувствительная поверхность фотоприемника образована концентрическими кольцамИг изолированными друг от друга, сканирующая система снабжена планшетом с укрепленной на нем цветочувствительной бумагой, а регистратор выполнен в виде последовательно расположенных объектива, диафрагмы и рефлектора с укрепленными на нем цветными лампами накаливания, каждая из которых соединена с соответствующим кольцом фотоприемника. (япгЬ, О