SU1107618A1 - Способ трансформировани панорамных аэрофотоснимков - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ТРАНСФОРМИРОВАНИЯ ПАНОРАМНЫХ АЭРОФОТОСНИМКОВ, полученных с помощью аэрофотоаппаратов с различными значени ми фокусных рассто ний объективов, путем непрерывного изменени  масштаба проецируемого через движущуюс  щель изображени , вьфовненного в плоскость аэрофотоснимка на фотоматериал, укрепленный в плоскости изображени  и перемещающийс  вдоль оси абсцисс, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  производительности процесса трансформировани  и обеспечени  возможности получени  трансформированного изображени  с различными значени ьш коэффициента масштабных преобразований , изменение масштаба осуществл ют поворотом плоскости изображени  относительно горизонтального положени  на заданный угол 0 с одновременным смещением объектива вдоль линии, соедин ющей центр трансформируе 1ой горизонтали с точкой, определ ющей лоложение центра проектировани  при трансформировании главной горизонтали, на величину заданного отрезка Л , причем угол 9 определ ют из соотношени  -fo , L(f 1 ч, rtgo6 1 -Т tg-Ы, е arcsin j fV + 1 где f - фокусное рассто ние объектива аэрофотоаппарата; об - текущее значение угла панорамировани ; г - рассто ние между главной горизонталью аэрофотоснимка и центром проецировани  при трансформировании главной горизонтали, а отрезок Л определ ют из соотношени  (П fV - fVtgat-cosQ 7(-oset 00 - 1. CUSKi где Кд - коэффициент масштабных преобразований , равный коэффициенту увеличени  оптической sl системы фототрансформатора 9 ЭО при трансформировании главной горизонтали аэрофотоснимка , которой соответствует угол пан.орамировани , ра равный нулю.

Description

Изобретение относитс  к фотограмметрии , в частности к трансформированию панорамных аэрофотоснимков. Известен способ трансформировани  панорамных аэрофотоснимков путем непрерывного изменени  масштаба проеци руемого через движущуюс  щель изображени  аэрофотоснимка, которому при дана цилиндрическа  форма, на фотоматериал , укрепленный в плоскости изображени  - на экране. Объектив фототрансформатора в про цессе трансформировани  поворачивают таким образом, чтобы обеспечить полу чение резкого изображени  на экране. При этом экран может быть выполнен плоским или в виде криволинейной поверхности . Применение данного способа обеспе чивает возможность производить транс формирование панорамных аэрофотосним ков в пределах углов панорамировани  до 70-80°. Этому способу присущи, однако, следующие недостатки. Дл  достижени  высокой геометрической точности трансформировани  ци линдрическа  поверхность аэрофотоснимка должна с высокой точностью соответствовать поверхности, на которой располагалась пленка при фотографировании . .Достичь такого соответстви  сложно. Кроме того, фототрансформатор , работа которого основана на указанном способе, позвол ет обрабатывать аэрофотоснимки, получен ные только с помощью аэрофотоаппарат с фокусным рассто нием объектива,рав ным радиусу указанной цилиндрической поверхности. Данный способ не обеспе чивает также возможности получени  трансформированного изображени  с различными значени ми коэффициента масштабных преобразований. Известен также способ трансформировани  выровненных в плоскость панорамных аэрофотосников путем непрерывного изменени  масштаба проецируемого Через движущуюс  щель изображе ни  аэрофотоснимка на фотоматериал, укрепленный в плоскости изображени , при котором изменение масштаба осуще ствл ют обкаткой аэрофотоснимка гто воображаемой цилиндрической поверхности , радиус которой равен фокусному рассто нию объектива аэрофотоаппа рата. Объектив в процессе трансформировани  поворачивают таким образом,чтобы обеспечить на экране получение резкого изображени . Этот способ трансформировани  обеспечивает высокую производительность процесса в пределах углов панорамировани  до 70-80 , а также дает возможность вьтолн ть с помощью одного фототрансформатора трансформирование аэрофотоснимков, полученных с помощью аэрофотоаппаратов с различными значени ми фокусных рассто ний объективов . Недостатком данного способа  вл етс  то обсто тельство, что он не обеспечивает возможности получени  трансформированного изображени  с различными значени ми коэффициента масштабных преобразований. Известен также способ трансформировани  выровненных в плоскость панорамных аэрофотоснимков путем непрерывного изменени  масштаба проецируемого через движущуюс  щель изображени  аэрофотоснимка на фотоматериал, укрепленный в плоскости изображени  и перемещающийс  в двух взаимно перпендикул рных направлени х. При этом изменение масштаба проецируемого изображени  производ т поворотом . плоскости изображени  вокруг оси, перпендикул рной направлению развертки панорамного аэрофотоснимка, сохран   при этом неизменный наклон вокруг оси, совпадающей с направлением развертки, и неизменное рассто ние между плоскост ми аэрофотоснимка и изображени  вдоль главной оптической оси проецирующего объектива. С целью устранени  искажений в положении точек аэрофотоснимка вдоль оси У фотоматериал в плоскости изображени  перемещают вдоль этой оси, ввод  в ординату каждой точки соответствующую поправку ДУ. Указанный способ обеспечивает возможность трансформировани  аэрофотоснимков , полученных с помощью аэрофотоаппаратов с различными значени ми фокусных рассто ний объективов, а также получение трансформированного изображени  с различными значени ми коэффициента масштабных преобразований . Однако введение поправки Д У приводит к смазу трансформированного изображени , равному величине сметени  фотоматериала в пределах ширины щели, и ухудшает его разрешающую способность, Смаз изображени  накладывает существенное ограничение на ширину сканирующей щели и, тем самым на производительность процесса транс формировани . Ввиду того, что при увеличении угла панорамировани  вели чина Л У резко возрастает, производи тельность трансформирующего устройст ва при больших углах панорамировани  чрезвычайно мала. При этом снижаетс  оперативность получени  информации, имеющейс  на аэрофотоснимке. Практически этот, способ применим дл  транс формировани  аэрофотоснимков в пределах углов панорамировани  25-30°. Таким образом значительно уменьшаетс одно из существенных преимуществ панорамной аэрофотосъемки перед кадровой , которое состоит в захвате широкой полосы местности. Кроме того, известен способ трансформировани  выровненных в плоскость панорамных аэрофотоснимков путем щелевого проецировани  изображени  аэрофотоснимка на фотоматериал , укрепленный в плоскости изображени  и перемещающийс  в двух . взаимно перпендикул рных направлени  при котором в процессе трансформировани  плоскость аэрофотоснимка остаетс  параллельной плоскости изображени , а изменение масштаба осуществ л ют путем одновременного смещени  объектива фототрансформатора и аэрофотоснимка по направлению главной оп тической оси объектива. Объектив в процессе трансформировани  не повора чивают. С целью устранени  искажений в положении точек аэрофотоснимка вдоль оси У фотоматериал в плоскости изображени  перемещают вдоль этой оси, ввод  в ординату каждой точки соответствующую поправку Д.У,. Указанный способ отличаетс  простотой дл  реализации в трансформирующем устройстве. Фотьтрансформатор, работа которого основана на использо вании этого способа, обеспечивает возможность трансформировани  аэрофотоснимков , полученных с помощью аэрофотоаппаратов с различными значе ни ми фокусных рассто ний объективов а также получение трансформированного изображени  с различными значени  ми коэффициента масштабных преобразо ваний. Однако фототрансформатор. предназначенный дл  обработки аэрофотоснимков с большими (свьщ1е 40°) углами панорамировани  по данному способу, будет иметь весьма значительные габариты, в особенности при трансформировании с большими (5-10) значени ми коэффициента масштабных преобразований аэрофотоснимков, полученных с помощью аэрофотоаппаратов, фокусные рассто ни  объективов которых также велики (1000-1500 мм). Кроме того, введение поправкийУ, приводит к тому, что указанный способ практически применим дл  трансформировани  аэрофотоснимков с углами панорамировани  25-30°. . Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ трансформировани  выровненных в плоскость панорамных аэрофотоснимков путем непрерывного изменени  масштаба проецируемого че рез движущуюс  щель изображени  аэрофотоснимка на фотоматериал, укрепленный в плоскости изображени  и перемещающийс  в двух взаимно перпендикул рных направлени х, при котором в процессе трансформировани  плоскость аэрофотоснимка остаетс  параллельной плоскости изображени , а изменениемасштаба проецируемого изображени  производ т при неподвижном аэрофотоснимке перемещением объектива вдоль линии, перпендикул рной плоскости аэрофотоснимка и проход щей через центр его главной горизонтали с одновременным поворотом объектива дл  получени  резкого изображени  на экране. В процессе трансформировани  с целью устранени  искажений в положении точек аэрофотоснимка вдоль оси У фотоматериал в плоскости изображени  перемещают вдоль оси, ввод  в ординату калсдой точки соответствующую поправку ДУ. Использование этого способа позвол ет значительно уменьшить габариты трансформирующего устройства, что имеет весьма важное значение. Однако вследствие поправки ДУ приводит к смазу трансформированного изображени , накладывает существенное ограничение на ширину сканирующей щели,что приводит к снижению производительное- ти процесса трансформировани . Целью изобретени   вл етс  увеличение производительности процесса трансформировани  и обеспечение возможности получени  трансформированного изображени  с различными значени ми коэффициента масштабных преобразований . Поставленна  цель достигаетс  тем что при трансформировании- панорамных аэрофотоснимков, полученных с помощью аэрофотоснимков с различными значени ми фокусных рассто ний объективов, путем непрерывного изменени  масштаба проецируемого через движущуюс  щель изображени , выровненного в плоскость аэрофотоснимка на фотоматериал , укрепленный в плocкodти изображени  и перемещающийс  вдоль оси абсцисс, изменение масштаба производ т при неподвижном аэрофотоснимке поворотом плоскости изображени  относительно горизонтального положени  на заданный уголб , с одновременным смещением объектива вдоль линии,соедин ющей центр трансформируемой горизонтали с точкой, определ ющей положение центра проектировани  при транс формировании главной горизонтали, на величину заданного отрезка 9 , причем угол 9 определ ют из соотношени  б arcsin где f - фокусное рассто ние объектива аэрофотоаппарата; об - текущее значение угла панорамировани ; г - рассто ние между главной горизонталью аэрофотоснимка и центром проецировани  при трансформировании главной горизонтали , а .отрезок X определ ют из соотношени  4rHfV-K . .cos 9 где К - коэффициент масштабных преобразований , равный коэффи- циенту увеличени  оптическо системы фототрансформатора при трансформировании главной горизонтали аэрофотоснимка , которой соответству ет угол панорамировани , рав ный нулю. В процессе трансформировани  дл  обеспечени  получени  резкого изображени  на экране главную оптическую ось объектива поворачивают относительно направлени  сканировани  на величину фокусирующего угла. На чертеже дана схема трансформировани  панорамного аэрофотоснимка (ас), котора  получена в результате пересечени  аэрофотоснимка,.объектива и экрана плоскостью, проход щей через ось ординат аэрофотоснимка- и центр проецировани  (положени  О и о). При этом положительное направление оси абсцисс совпадает с направлением полета носител  и образует с осью ординат правую систему координат . При трансформировании главной горизонтали аэрофотоснимка (ей соответствует точка п) экран занимает положение АС, а центр проецировани  положение О.. Введ  обозначение , имеем условие трансформировани  главной горизонтали аэрофотоснимка в следующем виде: 1+ , г F где F - фокусное рассто ние объектива фототрансформатора. При трансформировании горизонтали аэрофотоснимка, проход щейчерез точку а, которой соответствует угол панорамировани  oi , экран поворачивают относительно положени  АС, занимаемого им п.ри трансформировании он занимает положение А С . При этом угол б выбран таким- образом, что точке AJJ соответствует ордината У, величина которой определ етс  из равенства У Кд. f tgo4 . Дл  обеспечени  требуемого увеличени  по оси абсцисс объктив перемещают относительно положени  О на отрезок 00. , равный К . Таким образом выполн ютс  геомет- рические услови  фототрансформировани . Дл  обеспечени  резкости изобра- жени  главную оптическую ось объектива фототрансформатора при трансформировании поворачивают относительно линии на величину фокусирующего угла р .

Изобретение позвол ет значительно повысить производительность процесса Трансформировани  в широком диапазоне углов панорамировани  (до 70-80 ) и сохран ет одно из суп;ественных преи .муществ панорамной аэрофотосъемки перед кадровой, которое состоит в захвате широкой полосы местности.

Использование изобретени  обеспечивает возможность трансформировани 

аэрофотоснимков, полученных, с помощью аэрофотоаппаратов с различными значени ми фокусных рассто ний объективов , позвол   при этом получать трансформированное изображение с различными значени ми коэффициента масштабных преобразований. Это дает возможность изготовлени  фотопланов и фотосхем с различными масштаба - ми.

О в С

Claims (1)

1. СПОСОБ ТРАНСФОРМИРОВАНИЯ ПАНОРАМНЫХ АЭРОФОТОСНИМКОВ, полученных с помощью аэрофотоаппаратов с различными значениями фокусных расстояний объективов, путем непрерывного изменения масштаба проецируемого через движущуюся щель изображения, выровненного в плоскость аэрофотоснимка на фотоматериал, укрепленный в плоскости изображения и перемещающийся вдоль оси абсцисс, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса трансформирования и обеспечения возможности получения трансформированного изображения с различными значениями коэффициента масштабных преобразований, изменение масштаба осуществляют поворотом плоскости изображения относительно горизонтального положения на заданный уголΘ с одновременным смещением объектива вдоль линии, соединяющей центр трансформируемой горизонтали с точкой, определяющей лоложение центра проектирования при трансформировании главной горизонтали, на величину заданного отрезка Ά , причем угол Θ определяют из соотношения

   Θ =arcsin ¢4 , К,

   COS64

   -^f*² ₊J rtgoc ’ et⁴(ii - т~тт)⁺1 r¹ tg об 2 ⁺ 1 г²

   - фокусное расстояние объектива аэрофотоаппарата;

   - текущее значение угла панорамирования;

   - расстояние между главной горизонталью аэрофотоснимка центром проецирования при трансформировании главной горизонтали, а отрезок Ά ределяют из соотношения ^K<Nr² + fVitgbt· cosQ

   - 0G опгде K_o

   К_о COSC0

   -г1

   - коэффициент масштабных преобразований, равный коэффициенту увеличения оптической системы фототрансформатора при трансформировании главной горизонтали аэрофотоснимка, которой соответствует угол панорамирования, ра равный нулю.

   1 107618