SU731289A1 - Способ определени элементов внутреннего ориентировани фотограмметрической камеры - Google Patents

Description

1

Изобретение относнтс  к области фотограмметрии , в частности к способу определени  элементов внутреннего ориентировани  фотограмметрических камер, преимущественно с переменной фокусировкой.5

Известны снособы совместного определени  элементов внутреннего и внешнего ориентировани  фотограмметрических камер путем фотографировани  калибруемой камерой тест-объекта, измерени  координат Ш контрольных точек по фотограммам и сравнени  измеренных и известных значений координат 1.

Недостатками этих способов  вл ютс  сложность, необходимость использовани  15 ЭВМ дл  их осуществлени  и невысока  точность определени  элементов внутреннего ориентировани  при совместном решении уравнений.

Известен также способ определени  поло- 20 жени  главной точки съемочной камеры 2 с использованием нит ных отвесов. Достоинством этого способа  вл етс  простота, поэтому он вз т за прототип.

Однако такой способ не универсален, так 25 как не позвол ет определ ть положение главной точки фотокамеры при горизонтальном (или произвольном) положении ее оптической оси (например, фототеодолита) и не обеспечивает возможности определени  30

третьего элемента внутреннего ориентировани  - главного (фокусного) рассто ни  фотокамеры . Кроме того, из-за колебаний нитей отвесов способ не обеспечивает посто нной высокой точности.

Цель изобретени  - упрощение способа и повышение точности определени  всех трех элементов внутреннего ориентировани  калибруемой фотокамеры.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что по предлагаемому способу определени  элементов внутреннего ориентировани , включающему операции фотографировани  тестобъекта и определени  положени  главной точки как точки пересечени  в плоскости фотограммы пр мых, проход щих через изображени  точек тест-объекта, плоскость прикладной рамки калибруемой фотокамеры устанавливают параллельно плоскости тест-объекта, в которой размещены контрольные точки с известным взаимным расположением , фотографируют тест-объект, затем не наруша  взаимной ориентации, перемещают вдоль нормали к плоскости либо фотокамеру, либо тест-объект на заданное рассто ние и фотографируют повторно тестобъект на ту же фотограмму. По измерени м полученной фотограммы определ ют координаты главной точки как координаты точки пересечени  в илоскости фотограммы

пр мых, проход щих через изображени  одноименных точек тест-объекта, а главное фокусное рассто ние - как отношение известных и измеренных но фотограмме линейных величин.

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем .

Плоскость прикладной рамки калибруемой камеры устанавливают параллельно плоскости, в которой размещены контрольные точки с известным взаимным расположением , т. е. с известными плоскими координатами . Контрольные точки в плоскости, используемой в качестве тест-объекта, располагают так, чтобы при фотографировании их изображени  расположились по возможности равномерно по всему полезному полю снимка и не накладывались друг на друга при повторном фотографировании, а их контраст изображени  должен обеспечить возможность измерени  координат точек по снимку.

Главное направление фотокамеры (перпендикул р , опущенный из задней узловой точки объектива на плоскость прикладной рамки) ориентируют перпендикул рно к плоскости тест-объекта, все контрольные точки при этом должны быть в поле зрени  камеры. Контролирование параллельности плоскостей прикладной рамки фотокамеры и тест-объекта можно произвести при горизонтальном положении - с помощью уровней, при вертикальном (и произвольном ) - с помощью автоколлимационного теодолита и плоскопараллельного зеркала. После тщательного ориентировани  производ т фотографирование контрольных точек, затем, не паруща  взаимного ориентировани , перемещают либо фотокамеру , либо тест-объект вдоль главного направлени  (перпендикул ра к плоскост м ) на заданное рассто ние и производ т повторное фотографирование контрольных точек на тот же фотоснимок.

На полученной фотограмме с двойным изображением контрольных точек тест-объекта измер ют координаты изображений контрольных точек тест-объекта в системе координат, задаваемой координатными метками фотокамеры.

По измеренным координатам изображений одноименных точек тест-объекта составл ют уравнени  пр мых линий, количество которых равно количеству пар изображений одноименных точек тест-объекта. Все эти пр мые линии, проход щие в плоскости фотограммы через изображени  одноименных точек, пересекаютс  в главной точке фотограммы .

Реша  совместно уравнени  пр мых лиНИИ , получают веро тнейшие значени  координат главной точки.

Главное (фокусное) рассто ние /к камеры определ ют на основании известного из фотограмметрии отношени 

4

(1) М Я

е Н - рассто ние от передней узловой точки объектива фотокамеры до плоскости тест-объекта; R - рассто ние (отрезок длины) между двум  любыми контрольными точками тест-объекта,

/ - +

г - рассто ние (отрезок длины) между изображени ми этих же точек на фотограмме.

г УЛХ + АуAX ,AY,Ax,f y-разности координат трольных точек в плоскости объекта и в плоскости фотогра

Составл ют отношение

. HI R

Л Н, R

откуда

/к-К

(3)

(4)

Разность между Н, и Яа равна величине известного перемещени  фотокамеры или тестобъекта .

Решив совместно уравнени  (3) и (4), получим

,: (Я1 -Я2)-Г1-Г2 ДЯ-Г1-Г2,,

R(r,-r,) - R.r

где АЯ - величина относительного перемещени  камеры и тест-объекта; ri - рассто ние между двум  какимилибо контрольными точками на первом изображении; Г2 - рассто ние между этими же точками на втором изображении; R - рассто ние между этими же точками на тест-объекте. Изобретение может быть использовано дл  калибровки измерительных фотокамер, примен емых в любой отрасли промышленности , с повышенной точностью определени  элементов внутреннего ориентировани  камер.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  элементов внутреннего ориентировани  фотограмметрической камеры, преимущественно дл  камер с переменной фокусировкой, включающий операции фотографировани  тест-объекта и определени  положени  главной точки как точки пересечени  в плоскости фотограммы 5 пр мых, проход щих через изображени  точек тест-объекта, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  способа и повыщени  точности определени , плоскость прикладной рамки калибруемой фотокамеры5 устанавливают параллельно плоскости тестобъекта , фотографируют тест-объект, перемещают вдоль нормали к плоскости либо фотокамеру, либо тест-объект на заданное рассто ние, не наруща  и взаимной ориен-10 тации, фотографируют повторно тест-объект на ту же фотограмму, по измерени м получеиной фотограммы определ ют координа7312 9 б ты главиой точки как коордииаты точки пересечени  в плоскости фотограммы пр мых, проход щих через изображени  одиоименных точек тест-объекта, а главное (фокусное ) рассто ние определ ют как отношение известных и измеренных по фотограмме линейных величин, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. «Геодези  и картографи , N° 7, 1971, с. 24-32.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 425046, кл. G 01С 11/04, 1960 (ирототип).