Устройство для обработки изображений местности

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ МЕСТНОСТИ, содержащее лазер, сканирующую по двум координатам систему с закрепленным на ней снимком местности и фотоприемник, соединенньй через усилитель с регистратором , отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем непосредственного графического представления уклонов при составлении карт и упрощения устройствя, снимок выполнен в виде транспаранта с изображением рельефа местности в виде горизонталей, чувствительная поверхность фотоприемника образована концентрическими кольцамИг изолированными друг от друга, сканирующая система снабжена планшетом с укрепленной на нем цветочувствительной бумагой , а регистратор выполнен в виде последовательно расположенных объектива , диафрагмы и рефлектора с укрепленными на нем цветными лампами накаливания, каждая из которых соединена с соответствующим кольцом фотоприемника. (япгЬ, О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1167428

А дц+ С 01 С 11/04

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3684307/24-10 (22) 05.01 ° 84 (46) 15.07.85. Бюл. Ф 26 (72) Г.Л.Шароватов и 3.А.Борисов (71) Иркутский государственный университет им. A.À.Æäàíîâà (53) 528.722(088.8) (56) 1. Справочник геодезиста. Под ред.

В.Д.Большакова, М., "Недра", 1966, с. 139.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 659902, кл. G 01 С 11/00, 1976 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ИЗОБРАЖЕНИЙ МЕСТНОСТИ, содержащее лазер, сканирующую по двум координатам систему с закрепленным на ней снимком местности и фотоприемник, соединенный через усилитель с регистратором, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем непосредственного графического представления уклонов при составлении карт и упрощения устройства, снимок выполнен в виде транспаранта с изображением рельефа местности в виде горизонталей, чувствительная поверхность фотоприемника образована концентрическими кольцами, изолированными друг от друга, сканирующая система снабжена планшетом с укрепленной на нем цветочувствительной бумагой, а регистратор выполнен в виде последовательно расположенных объек- щ

O тива, диафрагмы и рефлектора с укрепленными на нем цветными лампами накаливания, каждая из которых сое- (" динена с соответствующим кольцом фотоприемника.

1167428

Изобретение относится к картографии, а именно к составлению геомор фологических карт уклона (углов наклона) местности по топографическим картам. 5

При составлении геоморфологических карт уклонов измеряют заложения по имеющимся топографическим картам вручную или с помощью 3BN 1 1).

Однако ручной способ составления карт малопроиэводителен и трудоемок, а с помощью ЭВМ вЂ” малопроизводителен и дорог.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для обработки изображений местности, состоящее из неподвижного лазера, сканирующей системы для перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях снимка местности с изображением дифракционной решетки, эа которым установлены фотоприемник и усилитель, соединенный с классификатором и цифровым регистратором координат мар25 кированных объектов (2).

Недостатком данного устройства заключается в том,что в качестве фотоприемника используется фотоматрица, на экране которой формируются дифракционные максимумы первого порядка и для определения расстояния между ними необходимы специальный решающий блок-классификатор.

Кроме того, выдача результатов этим З5 устройством производится в дискретной цифровой форме, неприемлемой для составления графических документов. Переход от такой цифровой" карты к графической требует допол- 40 нительных затрат и снижает производительность труда.

Необходимо иметь устройство, обеспечивающее одновременно со сканированием в реальном масштабе времени 45 составление графического документа, отображающего положение границ участков с различными диапазонами уклонов. 3ти границы должны быть определены по изображению на транспаранте 50 нерегулярной дифракционной решетки с произвольным направлением составляющих ее элементов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей 55 путем непосредственного графического представления уклонов при составлении карт и упрощение устройства.

Поставпепная цель достигается тем, что в устройстве для обработки изображений местности, содержащем лазер, сканирующую по двум координатам систему с закрепленным на ней снимком местности и фотоприемник, соединенный через усилитель с регистратором, снимок выполнен в виде транспаранта с изображением рельефа местности в виде горизонталей, чувствительная поверхность фотоприемника образована концентрическими кольцами, изолированными друг от друга, сканирующая система снабжена планшетом с укрепленной на нем цветочувствительной бумагой, а регистратор выполнен в виде последовательно расположенных объектива, диафрагмы и рефлектора с укрепленными на нем цветными лампами накаливания, каждая из которых соединена с соответствующим кольцом фотоприемника, На чертеже представлено устройство для обработки изображений местнос ти.

Устройство содержит источник 1 монохроматического излучения, транспарант 2 с изображением рельефа местности в горизонталях, фотоприемник 3, усилитель 4, планшет 5 с регистратором 6, состоящим из объектива 7, диафрагмы, перекрытой матовым стеклом 8, освещаемым цветными лампами накаливания 9, укрепленными в патронах на рефлекторе 10.

Устройство работает следующим образом.

Транспарант 2 сканируется лучом лазера 1. При прохождении луча лазера через элементарный участок транспаранта с изображением горизонталей свет дифрагирует и на экране фотоприемника

3 появляются максимумы первого и бо-. лее высокого порядков. Расстояние между максимумами Й зависит от заложения: при изменении заложения эти максимумы попадают на различные, концентрически расположенные участки фотоприемника. Таким образом, система концентрических колец фотоприемника, связанная электрически через усилитель с регистратором, выполняет не только функции обнаружения дифракционных максимумов первого порядка, но и совмещает функции классификатора диапазонов уклонов. Поскольку центр этих колец совмещен со сканирующим лучом, то при

116? 428

Составитель В.Лыков

Редактор M.Êåëeìåø Техред С.Мигунова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4423/38 Тираж 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4 любой ориентировке линейных элементов решетки на транспаранте дифракционные максимумы первого порядка формируются в.плоскости экрана фотоприемника и при этом возникает импульс фототоков. Этот ток усиливается усилителем

4 и питает ту или иную лампу регистратора. Чувствительность фотоприемника подобрана таким образом, что освещенность в дифракционных максимумах пер- 10 вого порядка превосходит его пороговую чувствительность.

Минимальный диаметр d лазерного луча и шаг сканирования выбираются так, чтобы выполнялось условие 15

2а с где а — заложение, с — коэффициент уменьшения транс20 паранта.

Максимальный диаметр луча определяется требованиями к точности проведения границ и производительности уст, ройства.

При изменении ориентировки изолиний рельефа дифракционные максимумы вращаются в плоскости экрана фотоприемника вокруг его центра, а поскольку фотодатчик выполнен в виде концентрических колец, то на изменение ориентировки изолиний он не реагирует.

Как вариант, светочувствительные кольца фотодатчика 3 получены из фотоприемника с плоским и сплошным 35 ( светочувствительным экраном путем механического удаления светочувствительного слоя с подложки между концентрическими кольцами.

В каждый текущий момент времени 40 горит только одна из нескольких ламп 9 накаливания, освещающих матовое стекло диафрагмы 8. Диафрагма 8 расположена в фокальной плоскости объектива 7. Объектив 7 проецирует цветное изображение диафрагмы на цветочувствительную бумагу, укрепленную на планшете 5. Цвет лампы, освещающей диафрагму, зависит от номера кольца фотоприемника, на котором формируются дифракционные максимумы первого порядка, т,е, от величины заложения или, в конечном итоге, от диапазона уклонов, Планшет жестко соединен с транспарантом и при сканировании транспаранта перемещается совместно с ним как одно целое вдоль осей Х и У. Регистратор

6 скреплен с основанием .прибора и остается неподвижным.

Элементарные участки с уклонами, входящими в заданный диапазон, графически изображаются на планшете в виде семейства параллельных линий одного цвета. Изменение уклона за пределы диапазона, обеспечивающего смещение дифракционного максимума на смежную светочувствительную окружность экрана фотоприемника, вызывает переключение лампы другого цвета, что фиксируется. изменением цвета линии на цветочувствительной бумаге планшета. Таким образом, границы участков различного диапазона соответствуют точкам изменения цвета линии.

Для исключения эффекта наложения следов с канирования друг на друга размер диафрагмы выбирается равным (или меньшим) диаметру сканирования.

Устройство обеспечивает повышение производительности труда при составлении графических карт уклонов местности и может найти применение при составлении неоморфологических карт, изучении склоновых процессов и при решении других задач, связанных с использованием карт.