SU551504A1 - Способ стереоскопического измерени координат точек фотоснимков - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к фотограмметрии .

Известен способ стереоскопического изме рени  координат точек фотоснимков, заключающийс  в стереоскопическом измерении стереомодели и регистрации результатов измерений.

Недостатком известного способа  вл етс  мала  производительность измерений, обусловленна  тем, что дл  стереоскопичес кого измерени  оператор последовательно наводит измерительную марку на выбранны точки путем перемещени  кареток снимков или компонентов наблюдательной системы при помощи соответствующих штурвалов.

С целью устранени  указанного недостатка в предложенном способе измерение стере ом оде ли вьшолн ют путем определени  положени  осей визировани  глаз относительно оптических осей наблюдательной системы, а регистрацию положени  осей визировани  вьшолн ют в моменты текущей фиксации глаз.

На фиг. 1 изображена схема наблюдени  фотоснимков; на фиг. 2 - схема измерени  углового положени  оси визировани  глаза в вертикальной плоскости; на фиг. 3схема измерени  величин; на фиг. 4 - система координат; на фиг. 5 - блок-схема прибора дл  реализации предлагаемого способа .

Возможность измерени  координат идентичных точек фотоснимков стереопары предт лагаемым способом обусловлена физиологическими особенност ми стереоскопического зрени  человека. Известно, что при рассматривании какого-либо прдемета оба глаза человека непрерывно совершают три основных вида синхронных движений; дрожание ,, т.е. покачивание с угловой скоростью 20 в сек и амплитудой 10-15 ; мерцание , т.е. вращение с угловой скоростью 600в сек и амплитудой О,3-5,о , дрейфование , т.е. очень медленное покачивание с угловой скоростью IB сек и амплитудой 5,

Кроме того, в процессе стереоскопического наблюдени  глаза человека совершают быстрые синхронные конвертирующие движени . В результате всех этих движений на се чатке глаз человека возникают изображени  рассматриваемого предмета, смешенны относительно друг друга. Возникающа  раз ность в положении идентичных точек изображений , называема  физиологическим параллаксом , дает возможность человеку оце нивать пространственную глубину предмета Стереоэффект в мозгу человека возникает при условии, что на зрительных ос х его глаз располагаютс  идентичные точки изображений (предмета). Следовательно, если в момент возникновени  стереоэффекта при рассматривании двух перекрывающихс  фотоснимков оси глаз человека продолжить то они пересекутс  в точке, лежащей на поверхности стере омодели, и пройдут через одноименные точки фотоснимков. Зафиксировав положение зрительных осей глаз относительно какой-либо неподвижной оси, мы получим угловые координаты наблюдаемых точек. Регистрации угловых положений осей визировани  глаз оператора в пре лагаемом способе целесообразно вьтолн ть относительно главных оптических осей соответствующих ветвей набгаодательной системы . Зна  параметры оптической системы, угловое положение осей визировани  глаз оператора, положение кареток стереопри5ора и места нулей измерительных устройс можно получить координаты идентичных гэчек фотоснимков стереопары. В св зи с тем, что при рассматриванни объекта глаза оператора движутс  не плавно, а скачками (макродвижени ), регис трирование результатов измерений выполн ю в моменты фиксаций, т.е. в моменты между скачками. Длительность фиксаций зависит от информационной емксюти рассматриваемых объектов и колеблетс  от 0,2 до 0.7 сек Скачки глаз происход т с очень большой амплитудой и высокой угловой скоростью, эти параметры позвол ют надежно вы вить фиксации. Выполнение же в момент текущей фиксации глаза п измерений позвол ет повысить точность фиксировани  углового положени  осей визировани  глаз примерно в VrT раз. В предложенном способе при возникновении стереоэффекта оператор рассматривает, например, точку А стере ом одели. Оси визировани  его глаз проход т в этом случае через точки Oi и 01 фотоснимков 1 и 2. При наблюдении точки В стере ом одели глаза оператора повернутс  на некоторые углы вокруг центров их вращени  3 и 4, центры зрачков перемест тс  из точек и с в точки Ъ° и Ъ° , а оси визировани  глаз пройдут через точки Ъ и Ъ на фотоснимках 1 и 2. Фотоснимки 1 и 2 расположены на каретках обычного стереоприбара, перемещаемого в плоскости фотоснимков по двум взаимно перпендикул рным направлени м. Угловое положение осей визировани  глаз оператора определ ют путем измерени  положени  центров зрачков в какой-либо системе координат. С этой целью изображени  глаз оператора вывод т из наблюдательных ветвей с помощью частично серебренных зеркал 5 и 6. При использовании наблюдательной системы глаза оператора помещаютс  так, чтобы центры входных зрачков размещались в центрах О выходных зрачков 7 окул ров (см.фиг. 2). Рассматриваемое изображение располагаетс  в плоскости 8, удаленной от центра выходного зрачка окул ра на рассто ние наилучшего видени  глаза (параметр окул ра, равен примерно 250 мм). За начало отсчета углового положени  глаз целесообразно вз ть главный луч наблюдательной системы 00 . При рассматривании точки М изображени , глаз оператора повернетс  на угол d. , а измер ема  величина будет равна отрезку О М равному Д X . Дл  определени  ее значени  достаточно знать угол d ,например окул ра (отрезок 00 ) и радиус перемещени  входного зрачка глаза оператора (от- резок КО ), Угол ° определ ют путем измерени  отрезка ОМ, лежащего в плоскости выходного зрачка 7 окул ра, величина 6 известна из паспорта окул ра и уточн етс  при юстировке; величина f определ етс  из специальных исследований. Таким образом, ко-ом (e-i-f oM кор Аналогично определ етс  величина в горизонтальной плоскости (см. фиг. 3). Дл  приведени  значений данных величин к масштабу снимка необходимо учесть значение коэффициента увеличени  V оптической наблюдательной системы: f. ДХ V По полученным данным определ ют искомые величины координат точек фотоснимков (см. фиг. 4). (, , + п , Величины дх,д,лХ,4у определ ют путем фиксировани  положени  кареток стере оприб ора. Предлагаемый способ позвол ет получить наибольший эффект при использовании прибора аналитического типа, имеющего в

своем составе ЭВМ (см. фиг. 5). Оператор располагаетс  за пиибором обычным образом , и после вьтолнени  взаимного ориентировани  фотоснимков с использованием измерительной марки, начинает последовательное рассматривание стереомодели либо по параллельным маршрутам, либо по орографическим лини м, захват в первом случае равен диаметру пол  зрени  наблюдательной системы. Длительность рассматривани  модели определ ют исход  из необходимой точ ности вьшолнени  работ с учетом сложности рельефа местности. Измерительна  марка при рассматривании стереомодели не тре буетс . Входные зрачки 9 глаз 10 оператора наход тс  вблизи центров выходных зрач ков 11 окул ров 12. В процессе рассматривани  стереомодели положение зрачков 9 мен етс  относительно зрачков 11. В фокальных плоскост х 13 окул ров 12 объе тивами 14 стро тс  изображени  фотоснимков 15, которые освещаютс  источниками света 16. Свет от источников света 16, пройд  всю оптическую систему, освещает глаза оператора, изоб ражени  которых с помощью объективов 17, пркзм-куб 18, име ющих частично серебренную внутреннюю грань, и окул ров 12, стро тс  в предметных плоскост х, например, телевизионных автоматов 19, осуществл ющих определение пространственных координат входных зрачков 9 глаз оператора относительно центров выходных зрачков 11 окул ров 12, Телевизионные автоматы осуществл ют автомати ческую фокусировку изображений глаз на экранах видеконов и определение величин v, z . На выходе телевизионных автоматов получают сигналы, пропорциональные величинам (Г2. к ,S,z, которые затем поступают в электронный ана лизатор 20 движений глаз, осуществл ющ.ий определение фиксаций глаз по амплитуде и п. (0.1 скорости изменени  координат о к и оу. Определив момент фиксации, анализатор 20 вырабатывает команды блоку 21 опроса датчиков Д и ду правого и левого фотоснимков . Величины ЛХ и Д.У , а также величины ( и (Jx синхронно направл ютс  в блок 22, осушествл ющий запись результатов измерений в цифровой форме.

Claims (1)

1. В св зи с тем, что оператор располагаетс  за прибором свободно, его голова мо- жет перемещатьс  и при этом входные зрачки его глаз не совпадают с центрами выходных зрачков окул ров, что приводит к ошибкам измерений. Дл  исключени  этих ошибок или уменьшени  их вли ни  движени  головы оператора можно ограничивать, либо компенсировать это вли ние с использованием след щей системы, построенной, например , на принципе измерени  аналогичными телевизионными автоматами блика от глаза, формируемого инфракрасным источником излученй . и коррекции в реальном масштабе времени величин Эк и с использованием Р ° сигналов расфокусировки . Исключение же систематических ошибок, вызываемых смещением центра вращени  глаз при визировании на различные точки стере ом одели, нес о ответствием длины измер емого отрезка О М соответствующей наблюдаемой точки длине дуги перемещени  зрачка глаза и т.п., вь толн ют путем исследовани  системы оператор-прибор по контрольньм сеткам и введени  поправок в результататы измерений, например, по полиномам. Результаты измерений на приборе обрабатываютс  в ЭВМ, и полученные геодезические координаты Хр , У и Х точек служат либо дл  ортофототрансформировани , либо дл  рисовки рельефа местности. Формула изобретени  Способ стереоскопического измерени  координат точек фотоснимков, заключающийс  в стереоскопическом измерении стереомодели и регистрации результатов измерений , отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности измерений , измерение стереомодели выполн ют путем определени  положени  осей визировани  глаз относительно главных оптических осей наблюдательной системы, а регистрацию положени  осей визировани  глаз вьшолн ют в моменты текущей фиксации глаз.

   .

   м

   J, л

   8

   .5

   Г

   16