RU1778525C - Фотограмметрический прибор - Google Patents

Description

1

(21)4903789/10

(22) 17.12.90

(46)30.11.92. Бюл №44

(72) Л.А.Иоаннисиани, В.А.Мороз и С А.Бежик

(56)Хрущ P.M., Волков Д А , Волков В Я , Глухов Б А Фотограмметри  М1 Военное издательство. 1989,с 172-194

Лобанов А Н Фотограмметри  М Недра , 1984, с 354-358 (54) ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИЙ ПРИБОР

(57)Использование в фотограмметрии, дл  составлени  и обновлени  топографических

карт по стереоснимкам Сущность изобретени , устройство содержит компаратор, вычислитель, систему автоматизированного управлени , трекбол и координатограф с пишущим элементом Координатограф содержит основные и дополнительные опоры расположенные в параллельных плоскост х . Каретка размещена между плоскост ми расположени  опор и выполнена со световым индикатором, расположенным со- осно и противоположно направленным пишущему элементу Планшет выполнен прозрачным и переставимым 1 ил

Изобретение относитс  к области фотограмметрии , в частности к устройствам, предназначенным дл  составлени  и обновлени  топографических карт, может быть ис- пользовано в фотограмметрическом приборостроении

Известны фотограмметрические приборы , содержащие оптико-механическое устройство дл  наблюдени  и измерени  фотоснимков, координатограф дл  размещени  картографической основы и графического отображени  на ней элементов составл емой или обновл емой топографической карты, а также оптико-механическое модулирующее устройство аналогового типа , осуществл ющее координатную св зь между точками фотоснимков и их графическим отображением на картографической основе. Все эти приборы имеют ограниченные возможности в части геометрических преобразований фотоснимков с большими углами наклона и фокусными рассто ни ми,

а также по учету вли ни  кривизны Земли и атмосферной рефракции

Приоритетным направлением развити  фотограмметрической техники  вл етс  создание приборов аналитического типа, принципиальным отличием которых  вл етс  наличие моделирующего устройства аналитического типа, осуществл ющего координатную св зь между точками фотоснимка и их графическим отображением на картографическую основу

Внедрение таких приборов обеспечивает более широкие возможности по использованию фотоснимков с большим и углами наклона и фокусными рассто ни ми, учет вли ни  кривизны Земли атмосферной рефракции и позвол ет выполн ть дальнейшее совершенствование технологии.

Компановка аналитических приборов выполн етс  по схеме, аналогичной приборам аналогового типа, или выполн етс  разделение прибора на функциональные блоки, размещающиес  на некотором рассо

С

VJ

VI

00

сл ю

СП

сто нии друг от друга, обеспечивающем доступ к ним при эксплуатации и техническом обслуживании.

Недостатком известных фотограмметрических приборов  вл етс  наличие над рабочей плоскостью координатографа его подвижных частей, осуществл ющих перемещение каретки с пишущим элементом.

Наиболее близким к за вл емому устройству по технической сущности  вл етс  выбранный в качестве прототипа фотограмметрический прибор, содержащий компаратор , координатограф, цифровое вычислительное устройство и систему автоматического управлени .

В программе компаратор содержит двухкоординатную систему, регистрирующую перемещение измер емого фотоснимка , и наблюдательную систему с визирной маркой. Предназначен дл  анализа изображени  фотоснимков, измерени  пр моугольных координат обьектов местности, изображенных на них, и регистрации значений измеренных координат.

Координатограф содержит каретку с пишущим элементом перемещающуюс  по двум координатным ос м, и стол дл  размещени  картографической основы Предназначен дл  графического отображени  на картографической основе изображени  обьектов местности, вы вленных на фотоснимках .

Цифровое вычислительное устройство (ЦВУ) предназначено дл  преобразовани  по фотограмметрическим зависимост м координат обьектов местности, изображенных на фотоснимке, в координаты картографической основы, с целью формировани  управл ющих кодов дл  систем автоматического управлени  прибором.

Система автоматического управлени  (САУ) обеспечивает преобразование управл ющих кодов, вырабатываемых ЦВУ, в линейные перемещени  фотоснимков и пишущего элемента.

Компаратор с координатографом образуют единое устройство, формирующее рабочее место оператора

Принцип работы фотограмметрического прибора аналитического типа, выбранного в качестве прототипа, заключаетс  в том, что при измерении фотоснимков координа- . ты изображенных на нем объектов перемещают в ЦВУ, которое их преобразует, а затем с помощью САУ перемещаетс  пишущий элемент координатографа, выполн ющего регистрацию положени  обьектов местности на картографической основе. В результате формируетс  содержание карты в виде карандашных линий и точек, которое

требует ручной доработки путем вычерчивани  условных знаков обьектов местности по карандашному следу пишущего элемента координатографа

Недостатком известных фотограмметрических приборов  вл етс  наличие над столом координатографа его подвижных частей , осуществл ющих перемещени  каретки с пишущим элементом.

Эти неподвижные части закрывают оператору ту часть картографической основы, закрепленной на столе, на которой в данный момент выполн етс  регистраци  графической информации с использованием пишущего элемента координатографа, затрудн   контроль за отображением элементов карты

Дл  ручной доработки изображени  и контрол  за регистрацией на картографической основе оператор вынужден сдвигать каретку координатографа вывод  ее из зоны за пределы обрабатываемого фрагмента. Конструктивные схемы приборов подобного типа имеют координатную св зь между фотоснимком и пишущим элементом Поэму изображение фрагментов фотоснимка также уходит из пол  зрени  наблюдательной системы компаратора затрудн   контроль за выполненными работами.

Вывод подвижных частей координатографа за пределы обрабатываемого фрагмента можно выполн ть путем временного нарушени  координатной св зи между компаратором и координатографом, дл  чего

требуетс  выполнение дополнительных манипул ций по изменению программ обработки данных введенных в цифровое вычислительное устройство, что приводит к усложнению управлени  прибором.

Из-за неудобства выполнени  ручных работ на приборе после завершени  регистрации обьектов на картографической основе , доработки содержани  и проверки полноты и точности выполненных работ,

последующие технологические операции.

включа  окончательное вычерчивание оригинала , его оформление тушью, производ тс  на просветном столе Стол не оборудован техническими средствами обеспечивающими точное сопр жение координат точек фотоснимка и картографической основы.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем совмещени  функций фотограмметрического прибора аналитического типа и просветного чертежного стола и повышение за счет этого удобства ручной доработки, оформлени  продукции, контрол  качества картографических работ.

Цель достигаетс  тем, что предлагаемый фотограмметрический прибор содержит компаратор, координатограф с оптическим индикатором и съемным прозрачным планшетом, цифровое вычисли- тельное устройство и систему автоматического управлени , причем координатограф выполнен в виде просветного стола, имеющего внутреннюю полость, а картографическа  основа закреплена на прозрачном планшете, координатна  система координатографа размещена во внутренней полости стола, каретка координатной системы, кроме пишущего элемента, снабжена оптическим индикатором, формирую- щим свет щую точку, положение которой координатно св зано с острием пишущего элемента. Прозрачный планшет обеспечивает расположение плоскости закреплени  картографической основы в одном из двух положений:

в плоскости формировани  свет щейс  точки оптического индикатора, совпадающей с поверхностью просветного стола;

в плоскости регистрации пишущим эле- ментом координатографа, совпадающей с плоскостью планшета, установленного ниже его координатной системы.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что за вл емое устройство отличаетс  наличием оптического индикатора , формирующего в плоскости картографической основы свет щуюс  точку, координаты которой соответствуют координатам обьекта, рассматриваемого на фото- снимке.

Индикатор размещен на каретке координатографа над пишущим элементом. Топографическа  карта закрепл етс  на прозрачном планшете, устанавливаемом в плоскости формировани  свет щейс  точки индикатора, либо в плоскости регистрации пишущего элемента координатографа. Предусмотрена фиксаци  планшета при его многократной перестановке, обеспе- чивающа  сохранение св зи координат объектов карты и фотоснимка, регистрируемых пишущим элементом, либо отображаемых свет щейс  точкой оптического индикатора. Картографическа  основа ос- вещаетс  проход щим светом при работе с оптическим индикатором с помощью осветител .

Сравнение за вл емого решени  с другими техническими решени ми показывает, что фотограмметрические приборы, содержащие устройства дл  наблюдени  и измерени  фотоснимков и их графических отображений на картографической основе широко известны.

5 10 15 0

5

о с

п с -n

5

Известны технические решени : индикаци  с помощью свет щейс  точки, использование прозрачного планшета, подсвечиваемого проход щим спетом, устройства , фиксирующие положение определенных деталей.

На чертеже представлена блок-схема фотограмметрического прибора.

Прибор содержит компаратор 1, координатограф 2, цифровое вычислительное устройство (ЦВУ) 3. систему автоматического управлени  (САУ) 4 и трекбол 5.

Координатограф 2 представл ет собой двухкоординатную систему, содержащую направл ющую 6 и каретку с направл ющей 7, по которой перемещаетс  каретка 8 с пишущим элементом 9 и оптическим индикатором , состо щим из осветител  10, диапозитива 11 с прозрачной точкой, изображение которой обьективом 12 проектируетс  в плоскость картографическое основы, закрепленной на планшете 13, который дл  этого устанавливаетс  в верхнем положении над кареткой 8.

При установке планшета 13 з нижнее положение под кареткой 8 пишущим элементом 9 на картографической основе регистрируетс  графическа  информаци .

Прибор спроектирован таким образом, что при многократной перестановка планшета 13 из верхнего положени  (работа с индикатором) в нижнее (работа с координатографом ) однозначна  фиксаци  планшета 13 в каждом из положений обеспечиваетс  фиксаторами 14, вход щими в пазы, имеющиес  на планшете 13.

Координатное совмещение остри  пишущего элемента и свет щейс  точки оптического индикатора может быть обеспечено либо конструктивно (установкой остри  пишущего элемента на оптическую ось индикатора ), либо путем регистрации места нул  и учета его программным путем.

В отличие от прототипа управление перемещени ми координатных систем компаратора 1 и координатографа 2 осуществл етс  одной рукой с помощью трекбола 5. как в известном приборе.

Задающий код. сформированный трекболом 5, выдаетс  в ЦВУ 3. в котором после необходимых вычислений и сравнени  с кодами , выработанными датчиками обратной св зи (ДОС) 15 координатных систем прибора с помощью САУ 4, выдает управл ющие воздействи  на исполнительные электродвигатели 16, осуществл ющие перемещени .

В зависимрсти от режима работы производитс  либо, перемещение фотоснимка на компараторе, либо свет щейс  точки.на

индикаторе,либо их совместное, зависимое перемещение.

Компаратор 1 и координатограф 2 смонтированы в едином корпусе, причем наблю- дательна  система компаратора 1 находитс  непосредственно перед оператором , а высота планшета 13 над полом равна 780 -800 мм, что соответствует эргономическим требовани м дл  чертежных устройств .

Работа на фотограмметрическом приборе выполн етс  в следующей последовательности . На координатографе 2 .в верхнее положение устанавливают на фиксаторах 14 планшет 13 с картографической основой участка местности, изображенного на фотоснимке. На стекле планшета 13 картографическую основу закрепл ют, например , кле щей лентой.

Включают осветители 17 и осветитель 10 оптического индикатора. При этом свет ща с  точка оптического индикатора выдел етс  на фоне освещенного планшета за счет цвета и  ркости. Выполн ют взаимное и внешнее ориентирование, т.е. устанавливают координатную св зь между фотоснимком и картографической основой.

Через наблюдательную систему компаратора 1 дешифрируют на фотоснимке изображение объекта местности. Вращением трекбола 5 навод т визирную марку на изображение объекта. Каретка 8 координатографа 2, управл ема  ЦВУ 3, с помощью САУ 4 перемещаетс , вывод  свет щуюс  точку оптического индикатора в положение отде- шифрированного объекта местности на картографической основе. Оператор на этом месте вычерчивает карандашом или тушью нужный условный знак и контролирует точность его нанесени  путем сравнени  с положением, ориентировкой и конфигурацией изображени  объекта на фотоснимке. Затем производитс  дешифрирование и нанесение на картографическую основу следующего объекта местности.

Нанесение линейных объектов местности (например, дорог, рек, канав и т.п.) осуществл етс  путем индикации только их поворотных точек, а затем между этими точками вычерчиваетс  необходимый условный знак.

Если конфигураци  контура или объекта сложна  и имеет значительную прот жен- ность (например, дорожный серпантин в горах , извилиста  река или ручей, изрезанна  опушка леса и т.п.) и вычертить его условным знаком в режиме оптической индикации затруднительно, то планшет 13 с картографической основой переставл етс  и фиксируетс  в нижнем положении (в плоскости регистрации координатографа) Провер етс  сохранность координатной св зи между фотоснимками и картографической основной. Опускаетс  на картографическую

основу пишущий элемент 9. Обводитс  визирной маркой компаратора 1 контур объекта местности, изображенного на фотоснимке, регистрируетс  этот контур карандашом на картографической основе. За0 тем планшет 13 устанавливаетс  в верхнее положение (в плоскость проекции точки индикатора ), по следу контура, оставленному карандашом, вычерчиваетс  контур условным знаком, контролиру  процесс по фото5 снимку.

После завершени  процесса составлени  (обновлени ) карты этот оригинал контролируетс . Дл  выполнени  контрол , не наруша  св зи фотоснимка и картографиче0 ской основы, оцениваетс  качество выполненной работы путем выборочной (или полной) обводки визирной маркой компаратора 1 контура на фотоснимке Визуально оцениваетс  точность совмещени  свет 5 щейс  точки.

Экспериментальные исследовани  за вл емого фотограмметрического прибора, содержащего в своем составе сьемный переставл емый планшет, координатно св 

о занный со свет щей точкой оптического индикатора, показали, что по сравнению с устройствами аналогичного назначени  (прототип) за вл емое устройство обеспечивает работу координатографа при регистс рации прот женных контуров без нарушени  координатной св зи с условными знаками, нанесенными с использованием оптического индикатора, позвол ет за счет этого обеспечить эффективный контQ роль качества выполненных картографических работ, а применение оптического индикатора, у которого положение свет щейс  точки относительно картографической основы имеет аналитическую св зь с положением визирной марки компаратора относительно фотоснимка и при этом отсутствуют подвижные части над планшетом, закрывающим рабочую зону основы, создает удобство при выполнении ручных работ по нанесению на карту условных знаков де5

0

5

шифрированных объектов местности.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Фотограмметрический прибор, содержащий компаратор, вычислитель, систему автоматизированного управлени  и координатограф с планшетом на опорах, расположенных в одной плоскости, и каретки с пишущим элементом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности , он снабжен дополнительными опорами, идентичными основным и расположенными в плоскости, параллельной плоскости основных опор, каретка выполнена со световым индикатором, соосно располо-

   женным и противоположно направленным пишущему элементу, и размещена между плоскост ми расположени  опор, а планшет выполнен прозрачным и перестазимым .

   Вида