Материал: 2423

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

снимков и независимое перемещение одного из снимков (одной из марок) вдоль тех же координатных осей. Величины перемещений снимков (марок) должны учитываться измерительными устройствами.

Способ мнимой марки является основным в фотограмметрии и применяется в большинстве фотограмметрических приборов. Используемые в них измерительные марки имеют различную форму (рис. 6.9); в некоторых приборах наблюдатель может изменить раз-

меры марок (от 0,02 до 0,10 мм), цвет (бе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лый, красный, зеленый) и их яркость от-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дельно для левой и правой ветвей наблюда-

 

Рис. 6.9. Формы

тельной системы. Размеры левой и правой

измерительных марок

марок не должны различаться более чем на 10 %.

 

 

6.6. Стереокомпараторы

 

Стереокомпаратор является наиболее высокоточным стереофо-

тограмметрическим прибором, предназначенным для определения

положения соответственных точек на смежных снимках, которое ха-

рактеризуется координатами ее изображения, т. е. величинами x1, y1,

x2 и y2, (рис. 6.10), или величинами x1, y1, p и q, причем

 

 

 

 

p = x1 x2,

q = y1 y2.

(6.4)

Величина p называется продольным параллаксом точки, а

величина q – поперечным па-

y

y

раллаксом.

 

 

a1

a2

Для

измерения этих коор-

 

b2

динат и параллаксов и предна-

b1

 

значен стереокомпаратор.

x

x

Существуют несколько раз-

 

 

личных

конструкций

стерео-

 

 

компараторов, но их принци-

 

 

пиальная

схема, представленная

Рис. 6.10. Координаты

на рис. 6.11,

не меняется более

соответственных точек

100 лет.

 

 

 

на паре снимков

На массивной станине 1 размещена общая каретка 2, пере-

мещающаяся вдоль оси X прибора и несущая левый снимкодержатель

P1. В правой части общей каретки 2 расположена параллактическая

каретка 4, которая вместе с установленным на ней правым снимкодер-

жателем P2 перемещается относительно каретки 1 вдоль оси X.

160

Вдоль оси Y прибора по мостику 3 перемещается подвижная часть наблюдательной системы 5, правая ветвь которой имеет дополнительное (по отношению к левой ветви) перемещение вдоль оси Y прибора. Величины перемещений подвижных частей прибора измеряются по шкалам абсцисс, ординат, продольных и поперечных параллаксов.

1

2

3

4

5

 

 

 

 

 

P1

 

 

P2

 

 

 

 

6

 

 

Рис. 6.11. Принципиальная

 

 

схема стереокомпаратора

 

Оба снимкодержателя могут разворачиваться в своих плоскостях на углы . Наблюдение снимков выполняется через бинокулярный микроскоп 6. Измерение стереомодели выполняется марками, вмонтированными в левую и правую ветви наблюдательной системы.

Рассмотренная принципиальная схема стереокомпаратора обеспечивает возможность ориентирования снимков, получения стереомодели, наведения измерительной марки на произвольные ее точки и измерения координат и параллаксов точек.

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

161

Стереокомпаратор Стеко 1818 производства фирмы «Карл

Цейсс Йена» (рис. 6.12) по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лучил в нашей стране наи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

большее

распространение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

Прибор

предназначен

для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

измерения координат и па-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раллаксов точек по снимкам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

формата 18 18 см. Коэффи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циент увеличения наблюда-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельной системы 8 . Визиро-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

вание осуществляется с по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

мощью

марок,

располо-

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

женных

в фокальной

плос-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кости

окуляров.

Марки

Рис. 6.12.

Стереокомпаратор Стеко 1818

 

 

имеют форму баллончиков с точкой в нижней части; для наведения на точки используют точку или

нижний конец баллончика. Наблюдение стереомодели и 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-ти до 20 -ти. 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 ре-

162

гистрации данных, полученных на любом стереофотограмметричес-

ком приборе, выпускаемом фирмой.

 

 

 

 

 

В настоящее

время, в связи с массовым применением методов

цифровой фотограмметрии, стереокомпараторы потеряли актуаль-

ность, однако они имеют достаточно широкое распространение и ос-

таются высокоточными приборами.

 

 

 

 

 

 

 

6.7. Точность измерений

 

 

 

При монокулярном наведении измерительной марки m на

точку снимка a (рис. 6.13, а) при помощи системы с увеличением v

наблюдатель заметит их несовмещение ma, если его угловая величина

больше или равна остроте монокулярного зрения первого рода m/v.

 

 

 

 

 

 

Полагая отрезок Oa соответ-

 

O

O1

 

 

O2

ствующим расстоянию

наи-

 

 

 

 

 

 

лучшего

зрения D, найдем

 

m

b

 

 

 

ошибку

наведения

 

 

 

 

 

 

 

 

x

D m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

x

 

 

 

 

Для

(6.5)

оп-

 

 

m

h

 

 

определения

m

 

 

 

тимального

увеличения

a

 

a

 

 

 

 

 

изображения

теоретически

 

 

 

 

 

 

а)

б)

 

 

 

возможную

разрешающую

Рис. 6.13. Точность монокулярных (а) и

способность объектива

(1.7)

стереоскопических (б) измерений

представим в угловой мере,

 

 

 

 

 

 

для

чего

линейный размер

разрешения 1/Rоб разделим на фокусное расстояние и умножим на

 

 

 

 

 

206265f 140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fRоб

fd1480

d

 

 

 

и приравняем полученное значение величине m / v.

 

 

 

 

m 140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d .

 

 

 

 

Отсюда оптимальное увеличения изображения

 

 

 

d

m ,

(6.6)

140

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

163

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. 6.13, 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 (6.2), заменив D на h, учтя увеличение v наблюдательной системы:

 

h D

2

 

b

 

 

 

 

 

 

.

(6.7)

 

 

 

 

 

 

 

bг v

 

 

Ошибка измерений в плане, как следует из рис. 6.13, a, равна

 

p D

 

 

 

b

.

(6.8)

 

 

 

 

 

 

v

 

 

При D = 250 мм, bг= 65 мм,

v = 10 и

b= 20 получим

p =

2,4 мкм и h= 9 мкм. Ошибка монокулярного измерения x, по-

лученная по формуле (7.5) при m= 45 и v = 10 , составляет 5 мкм.

Контрольные вопросы

1.Перечислите качественные и количественные характеристики глаза.

2.В какой области спектра электромагнитного излучения максимум цветовой чувствительности глаза?

3.Чем характеризуется острота монокулярного зрения первого и второго рода?

4.Во сколько раз выше острота бинокулярного зрения по отношению к монокулярному?

5.При каких условиях бинокулярное зрение переходит в стереоскопическое?

6.Какие пять условий необходимо выполнить для восприятия глубины объекта при рассматривании изображений, полученных по законам центральной проекции?

7.Как необходимо ориентировать перекрывающиеся снимки для получения прямого, обратного и нулевого стереоэффектов?

8.Перечислите способы стереоскопических наблюдений.

9.В чём сущность монокулярного способа измерения снимков?

164