Способ определения пространственных координат точек местности

 

Изобретение относится к фотограмметрии и нозволяет иовысить производительность труда за счет сокращения объема нодготовительных и вычислительны.х работ. Панорамной фотокамерой, установленной на концах базиса известной длины, фотографируют круговух) панораму местности на пленке 6. Световой ноток источника 12 через конденсор 13 освенхает визирную марку 14 И с иомои1ью прямоуго,пьной иризмы 15и объективов 16 и 17 формирует ее изображение на фотопленке (5, где фиксируется след сечения цилиндрического снимка горизонтальной плоскостью. При измерении панорамного снимка располагают одну из его координатных осей в ианравлении панорамирования и наводят измерительную марку на точк максимума и.чи минимума отклонения изображения развертки светового изображения визирной марки от координатной оси X. Углы наклона снимков онреде, 1яют по расстоянию между этоп осью и следом сечения снимка горизонтальной плоскостью . 3 ил. (Л ю 00 СП оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дна 601 С 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7а

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3895046/24-10 (22) 15.05.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (71) Научно-исследовательский институт прикладной геодезии (72) Л. И. Киваев и О. P. Пласткин (53) 528.711.1 (088.8) (56) Патент СШЛ ¹ 3706496, кл. G О! С 01/10, !9.12.72.

Русинов М. М. Инженерная фотограмметрия.— М.: Недра, 1966, с. 181 — 187. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Г! РОСТ.РЛНСТВЕННЫХ КООРДИНЛТ ТОЧЕК

МЕСТНОСТИ (57) Изобретение относится к фотограмметрии и позволяет повысить производительность труда за счет сокращения объема подготовительных и вычислительных работ.

Панорамной фотокамерой, установленной

„„SU„„1278580

il3 кон пах базиса известной дл и и ы, фотографируют кругову7о панораму местности на пленке 6. Световой поток источника 12 через конденсор 13 освещает визирную марку

14 и с помощью прямоугольной призмы

15 и объективов 16 и 17 формирует ее изооражение на фотопленке 6, где фиксируется след сечения цилиндрического снимка горизонтальной плоскостью. При измерении панорамного снимка располагают одну из его координатных осей в направлении панорамирования и наводят измерительную марку на точку максимума или минимума отклонения изображения развертки светового изображения визирной марки от координатной оси X. Углы наклона снимков определяют llo расстоянию междх этой осью и следом сечения снимка горизонтальной плоскостьк>. 3 ил.

1278580

Изобретение относится к фотограмметрии, а именно к способам определения пространственных координат заданных точек местности, и может быть использовано при крупномасштабном картографировании городов, а также для решения различных инженерно-топографических задач.

Цель изобретения — — повышение производительности труда, достигаемое за счет сокращения об ьема подготовительных и вычислительных работ.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема панорамной фотокамеры для осуществления способа; на фиг. 2 -- принципиальная схема датчика углов наклона снимков; на фиг. 3 — цилиндрический панорамный снимок, общий вид.

Устройство для получения панорамных снимков представляет собой фотокамеру (фиг. 1), содержащую корпус 1, неподвижное основание 2, обьектив 3, экспозиционную щель, образованную ножами 4 и 5,.лентопротяжный механизм, датчик углов наклона.

Лентопротяжный механизм служит для транспортирозания фотопленки 6 и состоит из подающей 7, приемной 8 катушек, транспортирующего барабана 9, направляющих роликов 10 и 11.

Датчик углов наклона позволяег задать положение горизонтальной плоскости и состоит из источника 12 света, конденсора

13, визирной марки 14, прямоугольной призмы 15 и объективов 16 и 17. Источник 12 света и конденсор 13 расположены вовнутренней полости осевой системы 18 фотокамеры и позволяют равномерно и максимально подсветить визирную марку, которая вместе с прямоугольной призмой 15 закреплена в подвесе 19 так, что ось визирной марки 14 в статическом положении с максимально допустимой погрешностью установки соосна с осью внутренней поверхности осевой системы фотокамеры. Подвес 19 закреплен на корпусе 1 фотокамеры с возможностью углового поворота относительно оси У.

Величина углового смещения визирной марки 14 с подвесом 19 относительно оси

Y обусловлена конструкцией подвеса 19 и максимально допустимой величиной угла наклона камеры относительно истинной вертикали, находится в пределах 2 .

Объективы 16 и 17 служат для получения в плоскости фотопленки 6 изображения визирной марки 14. Световые диаметры объективов 16 и 17 и прямоугольной призмы 15 выбраны в пределах 10 — 15 мм, т.е. так,,что при максимальном угловом смещении (2 ) подвеса 19 с визирной маркой 14 и прямоугольной призмой 15 не происходит срезание светового пучка и пропадание изображения визирной марки 14 на фотопленке 6. Объективы 16 и 17 имеют параллельный ход лучей.

Способ определения пространственных координат точек местности осуществляют следующим образом.

Панорамную фотокамеру устанавливают на концах базиса известной длины и производят фотографирование круговой панорамы местности. При протягивании фотопленки с подающей 7 на приемную 8 катушку и через направляющие ролики О и 1 и транспортирующий барабан 9 позади экспозиционной щели с ножами 4 и 5 с помощью объектива 3 строится на фотопленке

6 изображение местности. Световой поток от источника !2 света, распространяющийся вдоль оси Z и формирующий изображение визирной марки 14, при помощи конденсора 3 освещает визирную марку 14, падает «а зеркальную грань прямоугольной призмы 15 и отражается ею вдоль оси Х на объективы

16 и 17. Изображение визирной марки 14 переносится объективом 17 на фотопленку

6, где фиксируется след сечения цилиндрического снимка горизонтальной плоскостью, являющийся синусоидальной разверткой светового изображения визирной марки 14.

В случае наклона камеры относительно истинной вертикали, обусловленного погрешностью выверки уровня и влиянием внешних условий (ветер, вибрация основания, на котором установлен инструмент и т.д.), и изображение визирной марки 14 из прямой линии трансформируется в синусоидальную развертку (фиг. 3), по которой апре )еляют углы наклона.

Затем измеряют панорамные снимки.

Измерения выполняют в монокулярном режиме, так как цилиндрические снимки, в отличие от плоских, имеют большую величину разномасштабности и поэтому стереоскопическое их наблюдение невозможно. Перед измерением панорамные снимки закладывают в кассеты стереокомпаратора так, что зона левого снимка с изображением противоположного конца базиса располагается с правой стороны левой кассеты, а соответствующая зона правого снимка — с левой стороны правой кассеты.

Измерение панорамного снимка выполняют путем наведения измерительной марки стереокомпаратора на точку начального направления т, в качестве которого принимают изображение противоположного конца базиса (фиг. 3) и берут отсчет, который принимают за нуль — пункт МО, для шкалы Х. Затем измерительную марку наводят на точку а — пересечения изображения развертки светового изображения визирной марки с координатной линией Х и берут отсчет по шкалам прибора Х и Z

МО.. и МО„которые считают нуль-пунктом соответствующих шкал, после чего измерительную марку наводят на ближайшую точку в — максима или с — минимума отклонения изображения развертки светового изображения визирной марки от координатной

1278580

Тогда

Bct «л

CtgR i+ CtgRp.

W„,= — arctic "

Z10

ctgn. + ctgcg о а»вЂ” где а.. о го

Нл, Нп—

Х а = arctg — г

В—

Формула изобретения оси Х и берут отсчет по шкале Z — О... Затем последовательно наводят измерительную марку на точки d, е,f... и так далее и берут отсчеты Oz и О, для каждой. После окончания измерения координат точек на левом и правом панорамных снимках определяют углы наклона этих снимков по формуле где S — длина оптического луча от чувствительного элемента датчика углов наклона до снимка;

Z,— максимальное отклонение изображения развертки светового изображения визирной марки от координатной линии Х, Z,= О,-„.,— М„.

Затем определяют горизонтальный угол от точки пересечения изображения развертки светового изображения визирной марки с координатной лининей Х до начального направления где f — фокусное расстояние камеры;

Х вЂ” длина дуги от точки пересечения изображен ия развертки светового изображения визирной марки с координатной линией Х до начального направления н

Х = МΠ— МО

Горизонтальный угол между начальным направлением и направлением на измеряемые точки вычисляют по формуле n=arctg —, x

1 где 1 — фокусное расстояние камеры, а Х=

= 0» — МО».

Вертикальную координату Z находят по измеренным значениям О. и значению нульпункта МО, для шкалы Z

Z= О,— МО»

По вычисленным значениям Юа и а находят поправки в горизонтальные А и вертикальные Z углы для левого и правого снимков:

Ла= — — %сов (а + а);

5Z= ((+ — ) Юв1п(ал+ а).

Г а = а+ у,а;

Г= Z+ Z.

Пространственные координаты точек мест ности вычисляют по формулам

0 о

Н. + Н B(Z. арпа + Z«sina.)

15 7»a> (> + а горизонтальные углы, вычисленные для левого и правого снимков; вертикальные координаты, вычисленные для левого и правого снимков; высоты левого и правого концов базиса на местности в геодезической системе координат; базис фотографирования.

Способ определения пространственных координат точек местности, включающий подготовительные геодезические работы, фотографирование местности с получением двух ее панорамных фотоснимков, измерение положения изображений HcKDMblx точек в системах координат полученных снимков, определение углов наклона снимков и вычислительные работы, от.гичаюигийся тем, что, с целью повышения производительности труда за счет сокрашения объема подготовительных и вычислительных работ, 40 на каждый из фотоснимков впечатывают при фотографировании след его сечения горизонтальной плоскостью, одну из координатных осей снимка располагают в направлении панорамирования, а углы наклона сним45 ков определяют по расстоянию между этой осью и следом сечения снимка горизонтальной плоскостью.

12?8580

Составитель В. 1!одгорнов

Редактор М. Бланар Тскрсд И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 6818/34 Тираж 670 Г1о тписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4