Способ калибровки фотографических камер Советский патент 1979 года по МПК G03B43/00 

(54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ КАМЕР

Изобретение относится к области калибровки фотосъемочной фотограмметрической техники и может быть использова но для определения геометрических харак теристик оптических систем фотографических камер, отфокусированных как на бесконечность, так и на конечное расстояние. Известен способ калибровки аэрофото- камер путем построения оптического или фотографического изображения точек пред метного пространства непосредственно в плоскости прикладной рамки аэрофотоапПарата (АФА). Поскольку АФА отфокусированы ка бесконечность, то для их калибровки а лабораторных условиях требуется применять коллиматоры ll. Недостатком способа является низкая производительность. Известен способ калибровки фотографических камер, заключающийся в получении фотографического изображения эталона в плоскости негатива и измерении расстояния между полостями негатива и прикладной рамки 2. Недостатком данного способа лвляет«1ся необходимость вертикального перемещения плоскостей эталона и негатива в процессе.калибровки относительно испытываемой (}ютокамеры и измерения этих перемещений с высокой точностью. В процессе этих перемещений может нарушиться юстировка прибора, реализующего данный способ, что неизбежно приведет к снижению точности калибровки. Целью изобретения является повышение производительности и точности определения элементов внутреннего ориентирования камеры. Указанная цель достигается тем, что по предлагаемому способу измеряют расстояние между плоскостями негатива и эталона и определяют масштаб изображения путем измерения расстояний между парами соответствующих точек, симметрично расположенных относительно центра на негативе и этппоне. На фиг.1 показана принципиальная сх ма реализации способа: на фиг. 2 - геом трическая связь измеряемых величин с определяемыми параметрами оптической системы фотокамеры. Эталон 1 представляет собой плоскопараллельную пластину с награвированно сеткой крестов. Координаты (X, V) крестов предполагаются известными с высокой точностью. 2 и 3 - соответственно передняя и задняя узловые точки объектива. Изображение эталона 1 строится в плоскости негатива 4, не со,впадающей с плоскостью прикладной рамки 5. Поскольку эталон устанавливается на удалении примерно двойного фокусног расстояния от объекта фотокамеры, то плоскость резкого изображения удалена от объектива на то же расстояние и мас штаб изображения близок к единице. Для предусмотренного предложенным способом взаимного положения координатных систем эталона, прикладной рамки фотокамеры и негатива зависимости между координатами эталона ( XjV ) и их изоб ражениями на негативе ( ) примут вид:

Хо

f

)

(/;

Jo.1

г

гГи J. где -, координаты главной точки сним f - фокусное расстояние фотокамеры;h - измеряемое расстояние между плоскостями прикладной рамки фотокамеры и негатива; ZQ- расстояние между плоскостью эталона и передней узловой точкой объектива фотокамеры. Измеренное расстояние (I)) между плоскостями эталона и негатива связано с элементами внутреннего ориентирования следующим соотношением ( фиг.2}: ,(} где d - расстояние между, узловыми точками объектива испытываемой фотокамеры Расстояние ( IQ) между плоскостью эталона и передней узловой точкой объектива фотокамеры может быть выражено через элементы внутреннего ориентирования:7.o--(,

х- X

(f)

+ гдо ги -знаменатель маоитпба изоб|)ижения эталона п плоскостн aoi aтива;где L и.Е, расстояния соответственно на эталоне и негативе между одноименными парами cmv4мeтpичнo расположенных относительно центров точек (фиг.2). По данным измерений координат ( ч , у ) точек изображений эталона на нЪгативе определяют вероятнейшее значение масштаба изображения по формуле (4). Затем, задаваясь начальным значением фокусного расстояние по формуле (3) определяют значение расстояния ( ZQ ) между плоскостью эталона и передней узловой точкой объектива фотокамеры. После этого из уравнений (1) по способу наименьших квадратов определяют значения искомых элементов внутреннего ориентирования фотокамеры: f Хо,Ус1,а из выражения (2) находят расстояние (d) между узловыми точками объектива фотокамеры. Задачу решают итеративным методом. Затем из выражений: находят калибровочные поправки с5 и dxj в координаты точек прикладного стекла фотокамеры, отнесенные к координатам ( V ) прикладной рамки фотокамеры: С помощью описываемого способа может быть произведено определение составляющих дисторсии объектива испытываемой оптической или фотографической камеры, фокусного расстояния, координат главной точки и расстояния между узловыми точками объектива. Формула изобретения Способ калибровки фотографических камер, заключающийся в получении фотографического изображения эталона в плоскости негатива и измерении расстояния между плоскостями негатива и приклапной рамки, о ТЛ и ч а ю щ и и с я тем.

ти и точности определения элементов внутреннего ориентирования камеры, измеряют расстояние между плоскостями негатива и эталона и определяют масштаб изображения путем измерения расстояний между парами соответствующих точек, симметрично расположенных относительно центра на негативе и эталоне.

принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР

№ 519678, кл. G 03 В 43/00, 1974.

2,Ануфриев О.И. и др. Фотограмметрический способ компарирования аэрофотокамер ГеодезияИ картография , 1977,

№ 6, с.44-52 (прототип).