Материал: 2385

Современные стереокомпараторы характеризуются высокой точностью измерений, переменным увеличением наблюдательной системы от 6 до 20 , а также наличием устройств регистрации результатов измерений на машинных носителях.

ее измерение выполняется с помощью бинокулярного микроскопа 7. Наведение на точки снимков выполняют вращением штурвалов абсцисс X (2), ординат Y (3), продольного параллакса p (6) и кольца поперечного параллакса q (5). Значения координат x и y отсчитывают по круговым шкалам абсцисс (1) и ординат (4) с точностью 0,02 мм, а p и q – по круговым шкалам продольных (8) и поперечных (9) параллаксов с точностью 5 мкм.

Автоматизированные стереокомпараторы СКА-30 и СКА-1818 обеспечивают выполнение измерений по снимкам формата 18 18 или 30 30 соответственно с ошибкой 2–5 мкм с регистрацией полученных результатов на машинный носитель. Увеличение наблюдательной системы переменное, от 6 до 20 . Особенностью этих приборов является возможность наблюдения дополнительного снимка или кадра неразрезанного аэрофильма (например, смежного маршрута) в паре с одним из основных, что важно для повышения надежности отождествления наблюдаемых точек.

Стереокомпаратор Stecometer фирмы «Карл Цейсс Йена» предназначен для измерения координат и параллаксов точек снимков формата 23 23 см с точностью 2 мкм. Для регистрации результатов измерений на машинном носителе к прибору подключается коордиметр – универсальная электронная система, предназначенная для регистрации данных, полученных на любом стереофотограмметрическом приборе, выпускаемом фирмой.

В настоящее время, в связи с массовым применением методов цифровой фотограмметрии, стереокомпараторы потеряли актуальность, однако они имеют достаточно широкое распространение и остаются высокоточными приборами.

7. Точность измерений

При монокулярном наведении измерительной марки m на точку снимка a (рис. 7.13, а) при помощи системы с увеличением v наблюдатель заметит их несовмещение ma, если его угловая величина больше или равна остроте монокулярного зрения первого родаm/v. Полагая отрезок Oa соответствующим расстоянию наилучшего зрения D, найдем ошибку наведения

132

где d – диаметр действующего отверстия объектива. При d=30 мм и m=45 получим, что v=10 .

Принято считать, что при юстировке прибора увеличение должно быть порядка 20 , при измерении координат точек снимков – 10 , а при съемке рельефа и контуров, когда важно иметь большое поле зрение наблюдательной системы, увеличение должно быть 4–8 .

При стереоскопических измерениях, совмещая измерительную марку m с точкой стереомодели a (рис. 7.13, б), наблюдатель допускает ошибку x в плане и ошибку h по высоте, величины которых зависят от остроты бинокулярного зрения первого рода b.

Оценку ошибки по высоте найдем по формуле (7.2), заменив D на h учтя увеличение v наблюдательной системы:

Ошибка измерений в плане, как следует из рис. 7.13, a, равна

При D=250 мм, bг=65 мм, v=10 и b=20 получим p=2,4 мкм и h= 9мкм. Ошибка монокулярного измерения x, полученная поформуле (7.5) при m=45 и v=10 , составляет 5мкм.

133

Глава 8. ТРАДИЦИОННОЕ ТРАНСФОРМИРОВАНИЕ СНИМКОВ

1. Понятие о трансформировании

Трансформированием называется преобразование центральной проекции, которую представляет собой аэронегатив (аэроснимок), полученный при наклонном положении главного оптического луча, в ортогональную проекцию заданного масштаба или в изображение, соответствующее проекции составляемой карте (плану), с учётом рельефа с точностью соответсвующей масштабу выпуска.

Трансформирование выполняют путем «обратного проектирования» изображения, т. е. преобразования изображения путем переноса его с картинной плоскости на предметную, соответствующую ортогональной проекции. Для такого преобразования необходимы данные, позволяющие прямо или косвенно найти элементы внешнего ориентирования снимка. В связи с этим методы трансформирования делятся на две основных, принципиально и технически различных группы – трансформирование по опорным точкам и трансформирование по элементам ориентирования.

В процессе трансформирования полностью исключаются все виды перспективных искажений аэроснимка, вызванных влиянием угла наклона, а так же разномасштабность смежных снимков, являющаяся следствием колебания высоты фотографирования. Названные искажения подчиняются определенным законам, потому их учет не вызывает затруднений.

Что же касается искажений, вызванных влиянием рельефа местности, то определяющие их превышения точек местности связаны с одной стороны, с формами рельефа, а с другой – с выбором плоскости, на которую производится трансформирование. Учет таких искажений является одной из наиболее трудных задач фотограмметрии, строгое решение которой связано с разложением изображения на отдельные точки (зоны) и раздельным их трансформированием. Устранение этих искажений возможно лишь применением соответствующих методов или технологических приемов, обеспечивающих учет рельефа с той или иной степенью точности.

Для трансформирования аэроснимков применяют несколько способов, различающихся используемыми техническими средствами: аналитический, фотомеханический, оптико-графический, дифференциальный и др.

Аналитический способ трансформирования основан на использовании зависимостей между координатами соответственных точек аэроснимка и местности.

Фотомеханический способ трансформирования основан на использовании специальных приборов – фототрансформаторов. Соответствующими рабочими движениями основные части фототрансформатора приводят в положение, при котором построенное на экране изображение соответствует горизонтальному аэроснимку, и фиксируют это изображение на фотобумаге. Трансформированный фотоснимок получается в результате химической обработки экспонированной фотобумаги. До недавнего времени этот способ трансформирования был основным.

Оптико-графический способ трансформирования предполагает применение специальных малоформатных приборов – проекторов. Полученное с их помощью трансформированное изображение проектируют на лист бумаги, обводят карандашом и оформляют принятыми условными знаками. В настоящее время способ находит ограниченное применение при обновлении топографических или иных карт неспециализированными предприятиями.

Дифференциальный способ трансформирования (ортотрансформирование) основан на преобразовании отдельных фрагментов исходного изображения с учетом элементов ориентирования аэроснимка и высоты центра этого фрагмента над средней плоскостью. Способ реализуется на приборах универсального типа либо на ЭВМ. Результатом обработки является ортофотоснимок или ортофотоплан.

Термин «дифференциальное трансформирование» (иногда – «щелевое трансформирование») в

фотограмметрической литературе применяется в случаях, когда ортофотоснимок создается с помощью прибора универсального типа, путем сканирования одного из снимков стереопары вдоль оси Y с постоянным изменением высоты проектирования согласно профилю местности и проектирования изображения на фотографический слой через щель ромбической или трапециевидной формы.

Термин «ортогональное трансформирование» применяется в случаях, когда выполняется цифровая обработка изображений, а ортофотоснимок создается путем преобразования группы пикселов с использованием формул связи координат точек наклонного и горизонтального снимков (3.11) и полученной тем или иным способом цифровой модели рельефа местности.

134

2. Понятие о традиционном фотомеханическом трансформировании

Фотомеханическим трансформированием (фототрансформированием) называется такое преобразование фотографического изображения, в результате которого получается новое фотографическое изображение в заданном масштабе и требуемой точности.

Фотомеханическое трансформирование выполняют при помощи специальных оп- тико-механических приборов – фототрансформаторов.

В кассету фототрансформатора, находящегося в темном помещении, закладывают аэронегатив P (рис. 8.1), освещают его сверху и проектируют изображение через объектив S на экран E.

Механическими перемещениями и наклонами добиваются такого взаимного положения аэронегатива, объектива и экрана фототрансформатора, при котором проекции наколотых на аэронегативе точек a, b, c и d точно совмещаются с нанесенными по координатам точками a0, b0, c0 и d0 основы, уложенной на экран E. При этом масштаб

фототрансформаторах первого рода, работающих по принципу подобия связок проектирующих лучей, а второй – в фототрансформаторах

второго рода, где используется принцип преобразованных связок проектирующих лучей. Для правильного фототрансформирования снимков необходимо, чтобы был выполнен ряд условий, обеспечивающих резкость и геометрическую корректность формируемого на экране изображения. Оптические условия фототрансформирования обеспечивают получение на экране фототрансформатора резкого изображения. Геометрические условия фототрансформирования обеспечивают получение на экране фототрансформатора геометрически правильного изображения в заданном масштабе 1:M.

3. Фототрансформаторы

135

Оптические и геометрические условия выполняются с помощью вычислительных устройств или электромеханических инверсоров; децентрация вводится вручную оператором или с помощью специальных вычислительных устройств.

136