- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Глава 1. ОСНОВЫ АЭРО- и КОСМИЧЕСКОЙ ФОТОСЪЕМКИ
- •1.3. Фотографический объектив и его характеристики
- •1.4. Светочувствительные слои и их основные показатели
- •1.6. Основные технические требования к топографической аэрофотосъемке
- •1.7. Специальное традиционное аэросъемочное оборудование
- •1.8. Аэрофотосъемочные работы
- •1.10. Космическая съёмка
- •Глава 2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОТОГРАММЕТРИИ
- •2.1. Понятие о центральной проекции
- •2.2. Элементы центральной проекции
- •2.3. Перспектива точки и прямой предметной плоскости
- •2.4. Теорема Шаля. Эпюры
- •2.5. Перспектива отвесной прямой
- •2.6. Перспектива сетки квадратов
- •Глава 3. ТЕОРИЯ ОДИНОЧНОГО СНИМКА
- •3.2. Системы координат объекта. Элементы внешнего ориентирования снимка
- •3.3. Формулы связи координат соответственных точек снимка и местности
- •3.9. Искажение изображения площади
- •3.10. Физические источники искажения изображения
- •4.5. Определение элементов взаимного ориентирования
- •4.6. Построение фотограмметрической модели
- •4.9.Точность определения координат точек объекта по стереопаре снимков
- •Глава 5. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ФОТОТРИАНГУЛЯЦИЯ
- •5.1. Назначение и классификация методов пространственной фототриангуляции
- •5.4. Построение и уравнивание маршрутной и блочной сети фототриангуляции по методу связок с самокалибровкой
- •5.5. Технология построения сетей фототриангуляции
- •5.6. Линеаризация условных уравнений
- •5.7. Решение линеаризованных уравнений с оценкой точности
- •5.8. Требования к опорным точкам
- •Глава 6. СПОСОБЫ НАБЛЮДЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ СТЕРЕОМОДЕЛИ
- •6.1. Глаз – оптическая и физиологическая система
- •6.3. Стереоскопическое зрение
- •6.5. Способы измерения снимков и стереомодели
- •6.6. Стереокомпараторы
- •6.7. Точность измерений
- •Глава 7. ТРАДИЦИОННОЕ ТРАНСФОРМИРОВАНИЕ СНИМКОВ
- •7.1. Понятие о трансформировании
- •7.2. Понятие о традиционном фотомеханическом трансформировании
- •7.3. Фототрансформаторы
- •7.4. Трансформирование снимков на фототрансформаторе
- •7.5. Учет рельефа при фототрансформировании
- •7.6. Понятие о фотопланах и фотосхемах
- •7.7. Изготовление фотосхем
- •Глава 8. ДЕШИФРИРОВАНИЕ СНИМКОВ
- •8.2. Дешифровочные признаки
- •8.3. Содержание дешифрирования
- •8.5. Особенности дешифрирования космических цифровых изображений
- •8.5.2. Особенности дешифрирования цифровых изображений
Глава 7. ТРАДИЦИОННОЕ ТРАНСФОРМИРОВАНИЕ СНИМКОВ
7.1. Понятие о трансформировании
Трансформированием называется преобразование центральной проекции, которую представляет собой аэронегатив (аэроснимок), полученный при наклонном положении главного оптического луча в ортогональную проекцию заданного масштаба или в изображение, соответствующее проекции составляемой карте (плану), с учётом рельефа
Трансформирование выполняют путем «обратногоИпроектирования» изображения, т. е. преобразования изображения путем переноса его с картинной плоскости на предметную, соответствующую ортогональной проекции. Для такого преобразования необходимы данные, позволяющие прямо или косвенно найти элементы внешнего ориентирования снимка. В связи с этим методы трансформирования делятся на две основных, принципиально и технически различных группы – трансформирование по опорным точкам и трансформирование по эле-
с точностью, соответсвующей масштабу выпуска.
ментам ориентирования.
В процессе трансформирования полностью исключаются все |
||||
|
|
|
|
Д |
виды перспективных искажений аэроснимка, вызванных влиянием |
||||
угла наклона, |
а также разномасшта ность смежных снимков, являю- |
|||
щаяся следствием коле ания высоты фотографирования. Названные |
||||
искажения подчиняются определенным законам, потому их учет не |
||||
вызывает затруднен й. |
|
А |
||
Что же касается |
скажений, вызванных влиянием рельефа мест- |
|||
ности, то определяющ е х превышения точек местности связаны, |
||||
с одной стороны, с формами рельефа, а с другой – с выбором плоско- |
||||
|
б |
|
||
сти, на которую про звод тся трансформирование. Учет таких иска- |
||||
жен й является одной |
|
з наиболее трудных задач фотограмметрии, |
||
строгое решен е которой связано с разложением изображения на от- |
||||
дельные |
(зоны) |
и раздельным их трансформированием. Уст- |
||
точки |
|
|
||
С |
|
|
|
|
ранение этих искажений возможно лишь применением соответствующих методов или технологических приемов, обеспечивающих учет рельефа с той или иной степенью точности.
Для трансформирования аэроснимков применяют несколько способов, различающихся используемыми техническими средствами: аналитический, фотомеханический, оптико-графический, дифференциальный и др.
161
Аналитический способ трансформирования основан на использовании зависимостей между координатами соответственных точек аэроснимка и местности.
Фотомеханический способ трансформирования основан на использовании специальных приборов – фототрансформаторов. Соответствующими рабочими движениями основные части фототрансформатора приводят в положение, при котором построенное на экране изображение соответствует горизонтальному аэроснимку, и фиксируют это изображение на фотобумаге. Трансформированный фотоснимок получается в результате химической обработки экспонированной фотобумаги. До недавнего времени этот способ трансформирования был основным.
Оптико-графический способ трансформирования предполагает применение специальных малоформатных приборов – проекторов.
Полученное с их помощью трансформированное изображение проек- |
|
тируют на лист бумаги, обводят карандашом и оформляют приня- |
|
|
И |
тыми условными знаками. В настоящее время способ находит ограни- |
|
ченное применение при обновлении топографических или иных карт |
|
неспециализированными предприятиями. |
|
Дифференциальный |
трансформирования (ортотрансфор- |
мирование) основан на преобразованииДотдельных фрагментов исход- |
|
ного изображения с учетом элементов ориентирования аэроснимка и |
|
высоты центра этого фрагмента над средней плоскостью. Способ |
|
реализуется на при орах универсальногоАтипа либо на ЭВМ. Результатом обра отки является ортофотоснимок или ортофотоплан.
Терм н д фференц альное трансформировани» (иногда – щеле-
вое трансформ рован е) в фотограмметрической литературе применяется в случаях, когда ортофотоснимок создается с помощью прибора
ун версального т па путем сканирования одного из снимков стерео- |
|
|
способ |
пары вдоль оси Y с постоянным изменением высоты проектирования со- |
|
гласно проф лю местности проектирования изображения на фотогра- |
|
фический слой через щель ромбической или трапециевидной формы. |
|
|
ортогональное трансформирование применяется в слу- |
Термин |
|
чаях, когда выполняется цифровая обработка изображений, а ортофо- |
|
тоснимок создается путем преобразования группы пикселей с исполь- |
|
С |
|
зованием формул связи координат точек наклонного и горизонтального снимков (3.11) и полученной тем или иным способом цифровой модели рельефа местности.
162
7.2. Понятие о традиционном фотомеханическом трансформировании
Фотомеханическим трансформированием (фототрансформиро-
ванием) называется такое преобразование фотографического изображения, в результате которого получается новое фотографическое изображение в заданном масштабе и требуемой точности.
Фотомеханическое трансформирование выполняют при помощи специальных оптико-механических приборов – фототрансформаторов.
В кассету фототрансформатора, находящегося в темном помещении, закладывают аэронегатив P (рис. 7.1), освещают его сверху и проектируют изображение через объектив S на экран E.
Механическими перемещениями и наклонами добиваются та- |
||||||||
кого взаимного положения аэронегатива, объектива и экрана фото- |
||||||||
трансформатора, при котором проекции наколотых на аэронегативе |
||||||||
точек a, b, c и d точно совмещаются с нане- |
И |
|||||||
сенными |
по |
координатам |
точками |
|
|
|||
a0, b0, c0 и d0 основы, уложенной на экран E. |
a |
b P |
||||||
При этом |
масштаб |
спроектированного на |
||||||
d |
c |
|||||||
экран изображения |
равен масштабу |
|||||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Д |
S |
||
основы, а само изо ражение окажется сво- |
|
|||||||
бодным от перспективных искажений и бу- |
|
|
||||||
дет соответствовать плану местности. |
|
|
||||||
После совмещения точек о ъектив за- |
c |
d |
||||||
крывают красным светофильтромА, заме- |
|
|
||||||
няют основу фото умагой и, открыв объ- |
b |
a |
||||||
ект в, печатают трансформированное изо- |
||||||||
E |
|
|||||||
бражен е. |
|
Послебудетфотографической об- |
Рис. 7.1. Принципиальная |
|||||
работки полученный сн мок используют |
схема |
|||||||
для монтажа фотоплана. |
|
|
|
|||||
Фототрансформирование можно выполнить двумя путями: |
||||||||
• |
|
|
|
связку проектирующих лучей, подобную суще- |
||||
восстановить |
|
|
|
|||||
С |
|
|
|
|
|
|
||
ствовавшей в момент фотографирования;
• построить связку проектирующих лучей в соответствии с условиями теоремы Шаля, т. е. изменив взаимное положение плоскости аэроснимка P и экрана (предметной плоскости E).
163
|
Первый путь реализуется в фототрансформаторах первого рода, |
|||||||||||||
работающих по принципу подобия связок проектирующих лучей, а |
||||||||||||||
второй – в фототрансформаторах второго рода, где используется |
||||||||||||||
принцип преобразованных связок проектирующих лучей. |
|
|
|
|||||||||||
|
Для правильного фототрансформирования снимков необходимо, |
|||||||||||||
чтобы был выполнен ряд условий, обеспечивающих резкость и гео- |
||||||||||||||
метрическую корректность формируемого на экране изображения. |
||||||||||||||
Оптические условия фототрансформирования обеспечивают полу- |
||||||||||||||
чение на экране фототрансформатора резкого изображения. Геомет- |
||||||||||||||
рические условия фототрансформирования обеспечивают получение |
||||||||||||||
на экране фототрансформатора геометрически правильного изобра- |
||||||||||||||
жения в заданном масштабе 1:M. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
7.3. |
Фототрансформаторы |
|
|
|
|
||||||
|
При выполнении фотограмметрических работ используется ряд |
|||||||||||||
современных приборов отечественного и зарубежногоИпроизводства, |
||||||||||||||
часть которых рассмотрена ниже. |
|
|
Фототрансформато- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ры |
автоматизированные |
||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
ФТА (рис. 7.2, а) и «Пе- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Д1 |
б) реали- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ленг» (рис. 7.2, |
|||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
зуют |
|
первую |
систему |
||
|
|
|
|
|
|
|
элементов |
|
транс- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
7 |
|
|
|
7 |
|
|
формирования и предна- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Азначены для трансфор- |
|||||||||
|
|
3 6 |
3 |
|
5 |
6 |
|
3 |
мирования |
плановых |
и |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
б |
|
перспективных |
снимков |
||||||||
|
|
|
|
с |
преобразованными |
|||||||||
|
|
|
|
связками |
проектирую- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
а |
|
5 |
4 |
|
|
|
|
в |
щих лучей по опорным |
|||||
|
|
|
|
б |
точкам |
или |
устано- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Рис. 7.2. |
|
|
|
фототрансформато- |
вочным данным. |
|
||||||||
|
ры ФТА ( ) |
«Пеленг» ( ):1 |
– осветитель; |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Автоматизированные |
|
|
|
|
|
В |
качестве допол- |
||||||
2 – кассета; 3 – пульт управления; 4 – счетчики |
|
|||||||||||||
|
коррекционных механизмов; 5 |
– экран; |
|
нительной информации о |
||||||||||
|
6 |
– подвижная щель; |
7 |
– объектив |
|
местности может исполь- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
зоваться цифровая модель рельефа, что обеспечивает возможность |
||||||||||||||
обработки снимков любой местности. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
164 |
|
|
|
|
|
|
|
