Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2327.pdf
Скачиваний:
84
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
5.62 Mб
Скачать

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. 7.3), 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 воз-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

можность

получения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фотоизображения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высокого

разреше-

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

нияИ. Оптические и

 

4

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

геометрические

ус-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ловия выполняются с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

помощью

вычисли-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

тельных

 

устройств

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дили электромеха-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нических

инверсо-

 

 

 

 

 

 

связи

 

 

 

 

ров,

децентрация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вводится

 

вручную

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

оператором или

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

помощью

специаль-

Р с. 7.3. Фототрансформаторы Rectimat (а) и Seg-V (б).

ных вычислительных

 

 

 

1 – экран; 2 – о

ъект ; 3 – кассета; 4 – осветитель

С

 

 

 

 

 

устройств.

 

 

 

 

 

 

 

 

В

ш рок м распространением цифровых фотограммет-

р ческ х пр боров рабоч х станций на базе ПЭВМ разработка новых конструкц й фототрансформаторов перестала быть актуальной.

7.4. Трансформирование снимков на фототрансформаторе

Фототрансформирование снимков может быть выполнено по установочным данным или по опорным точкам.

Трансформирование снимков по установочным даннымвыполняется с помощью наиболее приспособленных для этой цели фототрансформаторов ФТА, Rectimat, Seg-V, Seg-VI и некоторых других.

165

Для аналитического трансформирования необходимы: элементы внутреннего ориентирования снимка f, x0, y0; угловые элементы его внеш-

него ориентирования α, ω, χ; средняя высота фотографирования H; фокусное расстояние фототрансформатора F и масштаб создаваемого плана 1:M. По этим данным выполняют расчет элементов трансформирования.

Далее аэронегатив закладывают в кассету фототрансформатора и точно ориентируют по координатным меткам. На соответствующих шкалах с учетом их мест нулей устанавливают вычисленные значения элементов трансформирования, а аэронегатив разворачивают в своей

плоскости на угол χP = χ + t, где χ – угол поворота снимка в первой системе элементов внешнего ориентирования, а t – дирекционный

вания наклонной центральной проекцииДв горизонтальную. Способ требует наличия на каждом снимке не менее четырех четких контур-

угол оптической оси съемочной камеры.

После этого включают освещение и полученное на экране транс-

формированное изображение снимка фиксируют на фотобумаге.

Точность трансформирования снимков по установочным эле-

ментам зависит главным образом от точности определения элементов

 

 

И

внешнего ориентирования снимков и погрешностей юстировок фото-

трансформатора.

А

 

Трансформирование снимков по опорным точкам ещё недавно

наиболее

 

являлось одним из

распространенных способов преобразо-

ных точек, расположенных по углам его рабочей площади снимка. ОбычноОсновнымииспользуемая пятая контрольная точка располагается в центре сн мка. Так е точки, называемые опорными или трансформаци-

онными, определяют в ходе полевых геодезических работ или построен я фототриангуляц онных сетей. В отдельных случаях их коор- д наты могут быть определены по топографическим картам.

С процессами трансформирования являются: изготовлен е плановой основы опорных планшетиков, подготовка аэронегат вов, расчет толщ ны подложки для учета деформации фотобумаги, собствен фототрансформирование и фотографическая обработка отпечатков. Кратко рассмотрим эти процессы.

Изготовление основы. На лист тонкой авиационной фанеры или

алюминия размером 60×60 см наклеивают чертежную бумагу. После просушивания на планшете строят сетку координат, наносят углы рамки съемочной трапеции или границы обработки, сетку координат, трансформационные точки, подписывают номера аэронегативов, вы-

166

черчивают границы рабочих площадей и оформляют принятыми на

предприятии условными знаками (рис. 7.4).

 

 

 

 

 

Опорные

 

планшетики используют для

 

 

 

 

 

совмещения точек на экране фото-

 

 

 

 

 

трансформатора вместо основы. Их готовят на

 

718

719

720

721

каждый трансформируемый аэронегатив или

 

 

 

 

 

на их группу, включающую два-три смежных

657

656

655

654

 

аэронегатива одного маршрута. С этой целью

 

 

 

на лист чертежной бумаги с помощью вос-

451

452

453

454

 

ковки или

на

просветном столе

переносят

 

 

 

 

центр аэронегатива и необходимые для его

Рис. 7.4. Плановая

 

трансформирования

ориентирующие

точки.

 

основа

 

 

Точки оформляют принятыми условными знаками, а их на колы чер-

нят тушью или острием карандаша.

 

 

 

 

 

 

 

Подготовка аэронегативов заключается в специальной маркировке

центральных и ориентирующих точек, по которым будет выполняться

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

фототрансформирование. Учет деформации фотобумаги выполня-

ется путем изготовления отпечатка в более крупном масштабе, чем

это требуется. С этой целью определяют величину деформации: полу-

чают отпечаток с заранее известными размерами элементов изобра-

жения и подсчитывают толщину картоннойДподложки, которую нуж-

но разместить

 

при совмещении точек под опорным планшетиком.

При печати изо ражения подложку и опорный планшетик заменяют

фотобумагой, на которой фиксируется изображение в чуть более

крупном, чем тре уется, масшта е.

После мокрой фотографической

обработки

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

последующей сушки отпечаток примет нужные размеры.

Собственно фототрансформирование начинают с приведения

прибора в сходное состояние: экран устанавливают в горизонталь-

ное положен

 

,

а на шкалах

движений –

начальные отсчеты

 

 

 

рабочих

 

 

 

эмульсией к объек-

(места нулей). В кассету укладывают аэронегатив

т ву, совмещая его главную точку с центром кассеты, а на экране раз-

мещают подложку с уложенным на нее опорным планшетиком. После

этого включают ос

 

и открывают диафрагму объектива.

 

 

вещение

 

 

 

 

 

 

 

 

Техника фототрансформирования зависит от конструкции при-

меняемого фототрансформатора и сводится к совмещению светящих-

ся точек аэронегатива (проектируемого на экран изображения) с за-

черненными точками опорного планшетика.

 

 

 

 

 

Совмещение точек считается достигнутым, если несовпадение

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

проектируемых с аэронегатива опорных точек с их положением на

167

экране не превышает 0,4 мм. После совмещения точек объектив диафрагмируют, закрывают светофильтром, опорный планшетик с подложкой заменяют фотобумагой, выравнивают ее покровным стеклом и выполняют экспонирование.

Фотографическая обработка отпечатков заключается в их про-

ка, получают искажения. И Учет влияния рельефа местности при использовании любого способа трансформирования (в том числе фототрансформирования) основан на очевидном положении, заключающемся в том, что ма с- штаб изображения произвольной точки местности определяется отно-

явлении, фиксировании и сушке на специальных стеллажах.

Трансформированные снимки, полученные в результате выполнения рассмотренных операций, используют для монтажа фотоплана.

7.5. Учет рельефа при фототрансформировании

Рассмотренная выше технология фототрансформирования является теоретически строгой лишь для точек местности, лежащих в одной плоскости. Практически это условие не выполняется, и положе-

ния точек, имеющих превышение ± h над средней плоскостью сним-

шением фокусного расстояния съемочной камеры к высоте фотогра-

 

 

 

Д

фирования над этой точкой. Поэтому масштаб изображения точек,

пр

 

эти масштабык требуемому.

лежащих выше средней плоскости аэроснимка, всегда крупнее сред-

 

вести

него масшта а, а лежащих ниже нее, – мельче. Это обстоятельство и

объясняет наличие искажений под влиянием рельефа местности. С

учетом

зложенного задачаАучета влияния рельефа местности при

трансформ рован

свод тся к тому, чтобы скорректировать мас-

штабы

зо ражен

я точек аэронегатива на экране прибора в соответ-

С

 

ств с

х положен ем относительно плоскости трансформирования и

Механ зм учета вл яния рельефа местности при фототрансформировании, заключающийся в преобразовании изображения по частям (зонам), предложен австрийским инженером Шеймпфлюгом еще 1903 г. и сводится к следующему.

Пусть рабочей площади аэроснимка отметки самой низкой и самой высокой точек в пределах рабочей площади равны соответственно Zmin и Zmax, а колебание рельефа Z = Zmin Zmax.

168

 

Найдем по формуле высоту зоны (ступени) Q, при которой вели-

чина искажения, вызванного влиянием рельефа местности, не превы-

сит заданного допуска δh:

 

 

 

 

2δh fM

 

 

 

 

 

 

Q = 2hпред =

 

.

 

 

 

 

 

 

1000r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очевидно, что трансформирование на одну плоскость даст при-

емлемые по точности результаты только при

 

 

 

 

 

 

Z < Q.

 

 

 

 

 

Если же Z>Q, то фототрансформирование на одну плоскость даст

грубые результаты. Во избежание этого необходимо разделить местность

по высоте на несколько зон так, чтобы разности высот в пределах каждой

из них не превышали Q (рис. 7.5). Каждую из таких зон необходимо

трансформировать отдельно, ис-

 

 

 

 

 

пользуя

исправленные

соответ-

 

 

 

 

 

ствующим

образом

трансформа-

 

 

 

 

 

ционные точки. При этом переход

 

 

 

Hср. пл.

 

от одной зоны к другой осуществля-

 

 

 

И

 

Д

 

ется путем изменения только мас-

 

 

штаба проектирования на величину,

 

 

пропорциональную высоте зоны. В

 

Zmax=Zmin+3Q

последующем, при монтаже фото-

 

Zmin+2Q

плана, из каждого отпечатка исполь-

 

 

 

 

Zmin+Q

зуют

 

часть изо ражения, в ко-

 

 

 

 

Zmin

торой располагается

соответствую-

Рис. 7.5. Зоны трансформирования

щая зона.

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для фототрансформ рования на средние плоскости зон необхо-

д мо соответствующ м о разом исправить положение точек основы,

смест в нанесенные на нее по координатам трансформационные точ-

ки A0, B0

др. вбположен е A, B(см. рис. 7.5). При этом величина по-

правки h определяется по формуле, вытекающей из рис. 7.5:

 

лишь

h =

H

Rihi

,

 

(7.1)

 

 

 

 

 

 

абс. Zср.пл.

 

(7.2)

где

hi = Zi – Zср.пл .

 

 

В формулах (7.1) и (7.2): Zср.пл., Hабс – отметка средней плоскости

зоны и абсолютная высота фотографирования; Zi, Ri – отметка транс-

формационной точки и ее удаление от центра снимка

на основе;

hi – превышение над средней плоскостью зоны.

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

169

 

 

 

 

Положительные

поправки h

откладываются от центральной

точки снимка, а отрицательные – к центральной.

 

 

 

С учетом изложенного рассмотренная ранее технология фото-

трансформирования дополняется следующими операциями.

 

1. Определение по карте высот опорных (трансформационных)

точек Zi, округление их высот до отметок ближайших горизонталей и

 

 

II

 

 

расчет колебания рельефа в пределах

I

 

 

 

рабочей площади снимка

 

 

 

74,0

 

 

 

 

72,5

 

 

Зоны

 

 

 

 

 

 

 

Z = Zmin– Zmax.

 

 

 

 

транс-

 

 

 

 

 

 

формиро-

 

2. Расчет высоты зоны (ступе-

 

 

 

 

ва-

ни)

 

 

 

ния

Q, ее округление

до сечения

 

 

 

зона 1

рельефа (как правило, в сторону

 

 

 

зона 2

 

 

 

зона 3

уменьшения) и подсчет числа зон

 

 

 

 

 

N= Z/Q.

 

 

 

 

 

 

III

 

 

 

3. Вычисление отметок средних

IV

 

 

 

плоскостей каждой зоны Zср.пл:

 

66,0

 

 

67,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

Рис. 7.6. Фигуры трансформи-

 

 

Zср.пл = Zmin + (n–0,5)Q,

 

рования снимка по зонам

 

где n – порядковый номер зоны счи-

 

 

 

 

 

тая от наименьшей по высоте.

 

4. Расчет поправок по формулам (7.1), (7.2)

и введение их в по-

ложение трансформационных точек опорногоДпланшетика для не-

скольких зон (как правило, первой, средней и последней). Контролем

правильности выполненных расчетов является параллельность фигур

трансформа

,

ответствующих

расчетным

зонам

трансфор-

м рован я (р с. 7.6).

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Техн ка совмещен я точек при фототрансформировании на пер-

вую плоскость первой зоны не отличается от рассмотренной ранее

и

выполняется с учетом

 

 

 

конструкции фототрансформатора.

Номер зоны, на которую выполнено трансформирование, подпи-

 

особенностей

 

 

 

 

 

сывают на обратной стороне фотоотпечатка.

 

 

 

Изменен е масштаба

зображения при переходе от одной зоны к дру-

гой выполняют по изменению l длины какого-либо отрезка, например

ции

 

 

 

 

 

 

 

расстояния l между изображениями на экране фототрансформатора проти-

воположных координатных меток.

 

 

 

 

 

При изменении длины l при переходе от зоныi к зоне i+1 определя-

ется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

li,i+1 = li Q ,

 

(7.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

Hi

 

 

 

 

 

 

 

 

170

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]