ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ФОТОТРАНСФОРМАТОР Советский патент 1969 года по МПК G01C11/10 

Изобретение относится к области фотограмметрического приборостроения.

Известные дифференциальные фототрансфОрмато1ры обладают общим существенным недостатком - исчезновением .контурав на стыках ПОЛОС ортофатоснимка. Поэтому в них ИОпОЛьзуются щели малой длины, что приводит к снижению произщодительБости.

iB П1редлагаемом дифференциальном фототраиоформаторе изображение элемента1рного учасТКа .проектируется на фотоматериал в масштабе, отличном от масштаба ортофотосним.ка, и Поворачивается на некоторый угол. Масштабный коэффициент проектирования элементарного участка и угол его поворота зависят от величины и направления угла наклона местности в плоскости, перпендикулярной направлению полос трансформирования, и для расположения полос в направлении координаты У выражаются зависимостями

г J -J(1

Я,

Рс-I/ / -f ., 4 , 9 I ,.0 „.9.

срV(/-|-- tgV) + -tg-.v

,у tg .tgT

/+.,...

е /7ср -масштабный коэффициент фотопроекти,р01вания элементарного участка ; / - фокусное расстояние прибора;

Vjf -угол наклона местности з плоскости;

Y -угол поворота изображения элементарного участка в елоскости экрана;

X, у-координаты центра элементарного участка на снимке;

FC, - У(ГГ vj + у tg- v; 0

исправленное за влияние рельефа фокусное расстояние проектирующей камеры.

Ввиду таго ЧТО ошибки «а стыках полос ортафотоснимков отсутствуют, длина щели на 5 предлагаемом приборе может устанавливаться из расчета допустимого смещения точек на фотоллане, равного 0,4 мм. Очевидно, макспMavibHbie смещения получают точки, проектирующиеся в центр щели. Подсчеты ноказывают, что в этом случае длина щели может быть увеличена в три раза по сравнению с известными приборалш.

Описываемый прибор предназначается для автоматическогофототрансформировання

5 снимков гОрной местности с использованием программы, полученной в процессе рисовки рельефа, т. е. пр0)грамма для фототрансформатора получается в результате выполнения одного из необходимых процессов картосоставления-рисовки рельефа. Этим он выгодно отличается от ортопроектора Гигас-Цейсса, для которого затрачивается специальное время на получение nporpaiMM. Учитывая, что прибор работает авто-матически со щелью, длина которой в три раза больше существующих, его лр01изводительность з-начительно увеличится. Поэтому один .фототрансформатОр может обслуживать несколько унгаверсальны.х приборов, с помощью которых рисуется рельеф.. Предлагаемый шрибор состоит из запоминающего устройств-а, служащего для накопления ийфОрмадии в прОЦессе рисов.ки рельефа, электронного устройства и ортофотооро:екто.ра. Фотолроактирующая система снабжена призмой Дове и блоком масштабирующих призм, управляемых пря.м о угольным (Корректором, кинематически связанным с механическим счетно-решающим устройством, состоящим из системы :взаи1мно и ери ей ди кул Hipных (Кареток и изменяющим масщтаб фотог проектирования ,в зависимости от .превыщений и углов наклона местности. Для устранения азимуталыных ощибОК ортофотоснамка приЗМа Дове кинематически связана с механическим счетно-рещающим устройством. На фиг. 1 представлена блок-схема предла1гаемо1го прибо ра; на фиг. 2 схемапгичеоки изображен ортофотоироектор. iB процессе рисовки рельефа с номощью универсального стереаприбо.ра 1, 0 борудо1ванного цифровыми датчиками по координатам X, г/ и 2, инфОрмаадя о рисуемых го-ризоеталях ВВОДИТСЯ во внешнее запоминающее уст|ройство 2, которое может быть представлено магнитоаосителам, перфолентой или светочувствительной пленкой. Информация выводится в виде двоичного кода, пригодного для дальнейшего использования в рещающем устройстве. Цифровыми датчиками и внешними за1поминающи1ми устройства ми обо.рудуются несколько универсальных прибОров, которые должны обеспечить непрерывную работу автоматического дифференциального фототрансфОрматора. Подготовленная таким обравОМ информация через вводное устройство 3 вводится в блОК 4, в котором происходит уменьшение объема информации и распределение ее по направлению профилей. Адресным устройством 5 уменьшенный объем информации распределяется в оперативном запоминающем устройстве 6. Считывающее устройство 7 обеспечивает выборку данных из устройства 6 по программе, .позволяющей решающему устройству 8 решить зависимости л.4Xi((3) Af itgV, I y(hi+i - hf) Afy ytgv, /- длиНЯ; щели; Xf -абсцисса профиля; у -ордината точек соседних профилей. КрОме ТОГО , в решающем устройстве 8 выпОЛняется интерпсли,рование высот ближайших точек вдоль профиля. Эта информация поступает на вход цифро-аналоговых устройств 9, преобразующих цифровую информацию в импульсную или другой вид аналогового сигнала. Количество используемых цифро-аналотовых устройств равно пяти, т. е. числу исполнительных механизмов, решающих отдельные самостоятельные функции. При применеНИИ шаговых исполнительных механизмов преобразование производится в серию импульсов, управляющих щаговыми двигателями и в знакопеременный сигнал п:ри использовании сервоириводоВ. Устройство 9 через соответствующие усилители 10 управляет следующими движениями Ортофотопроектора //; х, у, z, и Д/, которые благодаря интерполированию высот осущест1вляются плавно. Ортофотопроектор 1 имеет координатную систему, представленную каретками х.-12, у-/5 и г-14. Коо,рдина;Т1ная система соединена с Кареткой сним.ка /5 через прецизионный рычаг 16. Углы наклона снимка учитываются с помощью коррекционной плоскости П, по которой перемещается толкатель 18 ка,рет1ки. Пзображение А элементарной площадки а сннмка строится на экране с по-мощью спти,ческой системы, состоящей из осветителя 19, объектива 20, призмы Дове 21, пентапризмы 22 и объективна 23, в фокальной плоскости 24 которого строится первое изображение элементарной площадки. Это изображение про)ектируется с помощью прямоугольной призмы 25, объектива 26 и прямоугольных призм 27 и 28 через щель 29 на фотома териал, размещенный на каретке. Поправки в положение элементарных площадок за влияние рельефа вводятся изменением высоты проектирования с помощью движения каретки z-,14, а изменение масштаба и сохранение резкости изображения тех же площадок достигается путем перемещения призм 27 и 25, которыми управляет масщтабный прямоугольный корректор 30. Две линейки корректора имеют кинематическую связь с каретками призм 27 и 25 в точках 5/ и 32, а третья - в точке 33 с кареткой , которая располагается на каретке A-F-35. Расстояние от центра вращения 35 корректора 30 до линии, соединяющей точки 31 и 32, равно половине фокусного расстояния объектива, 26. Расстояние от тоЧки 33 до перпендикуляра, опущенного из центра 36 на линию, соединяющую точки 31 и 32, равно 5 f + Дг J - : где А2 2-, т. е. разности между высотой проектирования, и фо;кусным расстоянием прибОра. Фокусное расстояние F объектива. 26 paiBiHO фо1ку€ноМу расстоянию / прибора. ФОКусное :расстояние и угол у поворота изображения вычисляются с помощью механического счетно-решающего устройст1ва, которо-е соединено с ка|реткой через гибкую ленту «37 и лризмой 21 - с помощью, ленты 38. При ПОМОЩИ ДВИ гателя 39 электронновыЧИСлительное устройство перемещает жаретку 40 «а величину A/ A;tgv., а при помощи двигателя 41-каретку 42 на величину Af z/tgv. В результате этото строится пря.катетами моугольный треугольник z/tgv, и гипотенузой cp K(Fb JTFtg4 через ленту 37 преобразуется в движение20 ка.ретки AjP-35. Одновременно с этим ролик 43, будучи соединен через жесткий поводов 44 с кареткой 40, поворачивается на угол у- о поскольку радиус ролика 43 в два раза меньше радиу-25 са диска, находящегося на онраве приз1.мы 21 и соединенного с первым через ленту 38, то призма Дове пово1рачива«тся на угол - . Таким образом изображение элемента1риого 30 участка будет исправлено от ошибок на кра.ю полосы, что оозволяет увеличить длину щели, Движения призм 27 и 25 изменяют длины соответствующих лучей на величины, в два 35 раза большие собственных перемещений, поэтому значения А/., А/у и вво.дятся уменьшенными в два раза. ОртофотопрОбктор работает по установочным данным, .полученным при обрабо.т.ке сним- 40 ков на универсальном приборе. Движение всех его кафеток осуществляется автоматически в соответствии с заранее полученной програ1ммой. Экран перемещается относительно непо.дви,жной щели в направлении х и у с по- 45 мощью электродвигателей 45 и 46. Каретки 14 и 34 .перемещаются синхронно, учитывая влияние рельефа на. положение точек п масштаб фотоизображения. Каретка 34 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 ,) + i/Mg4. При наличии угла на.клона местности vjf электронное решающее устройство вычисляет :величины А/Л и А/г/ и вводит их в механическое решающее устройство, которое исправляет ЯсрВ со.о.тветствии с формулой (1) и поворачивает изо.оражение элементарного участка на угОЛ YПредмет изобретения 1. Дифференциальный фототрансфор1матор для получения ортофотосним ков, содержащий снимкодержатель, установленный на каретках, коррекционную плоскость, прецизионный рычаг, фотопроектирующую с сте;му, координатные каретки, щелевую диафрагму и электронное устройство для нака.пливания информации и автоматического управления работой прибора, отличающийся тем, что, с целью устранения ошпбо1К на стыках полос ортофотосни.м.ков и по.зышения производительности, фотопроектирующая система снабжена призмой Дове и блоко.м масштабирующих призм. управляемых прямоугольным корректоро.М, кинематически связаа:чым с :механическим счетно-решающим устройством, состоящим из системы взаимно перпендикулярных ка|реток и изменяющим масштаб фотопроектирования в зависимости от превышеннй и углов наклона местности, 2. Фототра.нсформатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения азимутальных ошибок ортофотоснимка, приз.ма Дове кинематически связана с механическим счетно-решающим устройством.