§ 35. Элементы трансформирования

Основное различие между фототрансформаторами свя­зано с выбо­ром по­ло­жения конструк­тивной оси прибора – прямой, прохо­дящей через узловую точку объектива парал­лельно на­правляющим, вдоль кото­рых перемещаются основные узлы.

Конструктивная ось фототрансформатора может занимать одно из че­тырех положе­ний: пер­пендикулярно плоскости объектива, плоско­сти не­гатива, плоскости экрана, и, нако­нец, произ­вольное положение. Это и оп­ределяет систему элементов трансформирования.

Во всех системах элементами трансформирования являются шесть ве­ли­чин: углы на­клона плоскостей экрана (_E) и негатива (_P), вычис­ляемые по формуле (4.6), а также зависящие от положения конструк­тивной оси уда­ления плоскости объектива от плоскостей нега­тива (d) и эк­рана (D) вдоль кон­структивной оси, угол разворота снимка в своей плоско­сти () и децен­тра­ция нега­тива ().

В первой системе, используемой фото­транс­фор­маторах ФТА, Seg-V, Seg-VI, Rectimat и др., конструк­тив­ная ось ee⁰ (рис. 4.6) совпа­дает с главной оптической осью объектива.

У даления объек­тива от кассеты (d) и экрана (D) вдоль конструк­тивной оси можно найти по теореме синусов из треуголь­ников eSi и e⁰SJ (рис. 4.6), в которых углы при точках e и e⁰ равны соответст­венно (90⁰–_P) и (90⁰–_E).

. (4.7)

Децентрация снимка  в соответствии с ее определением:

 = oe = ei – oi,

причем, согласно (2.1)

,

или с учетом (4.5)

.

Отрезок ei най­дем по теореме си­нусов из треугольника Sei с внутрен­ними уг­лами при точках S и e, рав­ны­ми соответст­венно (90⁰–_E) и (90⁰– _P):

.

С учетом этого величина децентрации:

. (4.8)

В о второй системе элемен­тов трансформирования конструк­тивная ось прибора ee⁰ (рис. 4.7) перпен­дику­лярна плоскости снимка (кассеты).

Формулы для расчета удалений объектива от экрана (D) и нега­тива (d) вдоль конструктив­ной оси, а также де­цен­трации  (удаления главной точки картины от конст­рук­тивной оси вдоль главной вер­тикали) можно по­лучить из тре­угольников iSe и JSe⁰ (рис. 4.7):

. (4.9)

По ряду причин рассматриваемая система элементов трансформи­рования широкого распространения не получила.

Третья и четвертая системы элементов трансформирования в конструкциях современ­ных фототрансформаторов не использу­ются.

В ряде случаев конструкция фототранс­форма­тора, вне зависимо­сти от используемой сис­темы элементов трансформирования, преду­смат­ривает наклон плоскостей экрана и негатива в двух взаимно пер­пен­дику­ляр­ных нап­равлениях вместо вращения негатива в своей плос­кости. При этом уг­лы на­клона _E, _P и децентрация  заменяются их про­ек­циями на плоско­сти XZ и YZ, т. е. двумя углами наклона плос­кости эк­рана (_EX+_PX, _EY+_PY), нега­тива (_PX, _PY) и де­цен­тра­циями (_X, _Y), причем

. (4.10)

Это обстоятельство учитывается при трансформировании снимков по установочным дан­ным.

§ 36. Фототрансформаторы

При выполнении фотограмметрических работ используется ряд со­временных при­бо­ров оте­чествен­ного и зарубежного производства, часть которых рас­смот­рена ниже.

Ф ототрансформаторы автоматизированные ФТА (рис. 4.8, а) и «Пе­ленг» (рис. 4.8, б) реализуют первую систему элементов транс­формирования и предназна­чены для трансфор­миро­вания плано­вых и пер­с­пективных сним­ков с пре­обра­зован­ными связками про­екти­рую­щих лу­чей по опор­ным точ­кам или уста­но­вочным дан­ным.

В качестве допол­нитель­ной инфор­ма­ции о мест­ности может ис­поль­­зо­ваться цифро­­вая мо­дель рельефа, что обеспе­чивает воз­мож­­ность обра­бот­ки снимков любой ме­ст­нос­ти.

Оба прибора снабжены вы­числитель­ны­ми устрой­ствами для вы­пол­не­ния оптиче­ских и геометрических условий и щеле­вой установ­кой, по­зво­ляю­щей выполнять аф­фин­ное преобразо­ва­ние изо­бражения путем его по­перечного сдвига и сжатия (рас­тяже­ния) в про­дольном направ­лении, что важно при трансфор­мировании снимков местности с однообразным уклоном. Ши­рина щели ре­гулируется в зависимо­сти от пара­метров аэ­ро­фото­съемки и рельефа местно­сти.

Фототрансформаторы Rectimat и Seg-V (рис. 4.9), вы­пус­каемые фирмой «Оптон» (Германия), исполь­зуют первую систему эле­мен­тов трансформирования и предна­значены для фототрансформи­рова­ния по опор­ным точкам или по установочным элементам. При­боры снабжены вы­сокока­чествен­ны­ми смен­ными объек­тивами, обес­печиваю­щими воз­мож­­ность получения фотоизо­­бражения вы­сокого разрешения. Оптические и гео­мет­рические условия вы­полняются с помо­щью вычис­ли­тель­ных уст­ройств или электро­меха­ниче­ских ин­версо­ров; децентрация вво­дит­ся вруч­ную опе­ра­тором или с помощью специаль­ных вычислительных устройств.

Технические характеристики рассмотренных выше фото­трансфор­ма­торов пред­став­лены в табл. 4.1.

Таблица 4.1
Показатели	Характеристики фототрансформато­ров
	ФТА	Seg-V, VI	Rectimat	«Пеленг»
Формат кассеты, мм	300300	240240	240240	300300
Фокусное расстояние, мм	180, 100	180	70, 150	Нет дан­ных
Углы наклона экрана, градус	-3 +40	12	8	15
Децентрации x /y, мм	120 / 50	45 / 45	20 / 20	90 / 50
Коэффициент увеличения	0,5–11,5	0,5–6,5	0,7–7,0	0,7–12
Размер экрана, см	9090	100100	106106	9090
Габариты прибора, м	1,31,62,8	1,01,42,8	1,22,42,8	1,11,72,9
Масса прибора, кг	1200	580	1000 –1300	Нет дан­ных

В связи с широким распространением цифровых фотограмметриче­ских приборов и рабочих станций на базе ПЭВМ разработка новых кон­струкций фото­трансформаторов перестала быть актуальной.