Устройство для дифференциального трансформирования аэроснимков

 

73506» г:

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.Х1.1963 (№ 866636/26-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 22.l.1966. Бюллетень N 3

Дата опубликования описания 4.III.1966

002

1с

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете МинИстров

СССР

722.31 (088.8) Иностранцы

Х. Шэлер, О. Вайбрехт, А. Хейрот и Х. Хартвиг (Германская Демократическая 1эеспублика) Авторы изобретения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЪНОГО

ТРАНСФОРМИРОВАНИЯ АЭРОСН ИМКОВ

Известные устройства для дифференциального трансформирования аэроснимков применяются только с фотограмметрическими приборами, работающими по принципу оптического проецирования, и содержат и ивер сор, суппорт аэроснимка и экран, перемещаемые один относительно другого в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

Предлагаемое устройство для дифференциального трансформирования аэроснимков может работать в сочетании с любым фотограмметрическим прибором, предназначенным для обработки аэрофотоснимков.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что в его инверсоре предусмотрены редуцирующие устройства для управления коэффициентом трансформирования аэроснимка с учетом текущего фокусного расстояния, соответствующего преобразованным координатам текущей точки наклонного аэроснимка на горизонтальный снимок. Таким ооразом достигается повышение точности, с которой приводится изображение элементарного участка к заданному масштабу.

Кроме того, инверсор выполнен в виде стержней, перемещаемых по направляющей, и кулис, шарнирно прикрепленных к каждому стержню с возможностью поворота вокруг оси Х вЂ” Х и пересекающих направляющую в точке, лежащей на этой оси. Для электрического управления коэффициентом трансформирования в цепи электродвигателей, регулирующих изменение расстояний от объектива до аэроснимка и от объектива до экрана, вве5 дены электрические мостовые схемы для обработки данных, поступающих от фотограулметрического прибора.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для дифференциального трансформиро10 ванпя аэроснимков; на фиг. 2 — соответствующий инверсор в увеличенном масштабе; на фиг. 3 — оптическая схема устройства; на фиг. 4 и 5 — ипверсор, выполненный в других вариантах.

15 К четырем углам основной плиты 1 вертикально прикреплены четыре стержня круглого сечения 2, 3, 4 и 5, по которым скользят цилиндры б, 7, 8 и 9, прикрепленные к углам рамы 10. Она имеет две направляющие 11 и 12

20 для салазок 13, на которых перпендикулярно к направлению перемещения первых салазок по двум направляющим стержням 15 и 1б можно перемещать другие салазки 14. На них расположена еще одна система перекрестных

25 салазок, состоящая из салазок 17 и 18. Салазки 17, перемещаемые вдоль двух направляющих стержней 19 и 20, являются носителем салазок 18, перемещаемых вдоль направляющего стержня 21 и шпинделя 22. Несущая

30 объектив 23 плита 24 перемещается перпен178506

65 дикулярно плоскостям перекрестных салазок по направляющим 25, 26, 27 и 28, прикрепленным K салазкам 14 IIBp3JIJIpJIbEEo стержням круглого сечения 2, 8, 4 и 5. Рама 29, перемещаемая при помощи втулок 80, 31, 82 и 83, скользящих по цилиндрам б, 7, 8 и 9 между основной плитой 1 и рамой (О, соединена с плитой 24 и объективом 28 через две перемещаемые на противоположных сторонах рамы опоры 84 и 85 для двух направляющих 86 и

37, в которых скользят два прикрепленных к плите 24 стержня 88 и 89.

Кроме того, к раме 29 прикреплены две кулисы 40 и 41, поворачиваемые вокруг оси

Х вЂ” Х в плоскостях, перпендикулярных к плоскостям перемещения перекрестных салазок и параллельных к направлению перемещения салазок 18. При помощи шпинделя 42 íà раме 10 и ходовой гайки 43 перемещается вертикально расположенный стержень 44, с которым связан перемещаемый вдоль кулисы 40 ползун 45, находящийся на расстоянии от ходовой гайки 48, равном фокусному расстоянию объектива 28. Стержень 44 скользит в направляющей 46, жестко связанной с салазками 47, которые скользят по параллельной шпинделю 42 направляющей 48 на раме 29.

К салазкам 47 одним концом прикреплен параллельно стержню 44 стержень 49, к другому концу которого на расстоянии, равном фокусному расстоянию объектива 28, прикреплен скользящий по кулисе 41 ползун 50. На основной плите 1 находится другой шпиндель

5l, параллельный í" ïðàâëÿþùåé 46 и определяющий вместе со шпинделем 42 вертикальную плоскость. Вдоль этого шпинделя перемещается маточная гайка 52 для вертикально расположенного стержня 58, к которому на расстоянии от маточной гайки 52, равному фокусному расстоянию объектива 28, прикреплен поворотный ползун 54, скользящий по кулисе 41. Вдоль стержня 58 перемещается прикрепленный к салазкам 55 ползун 56. Салазки скользят по направляющей 48, причем салазки 55 несут вертикальный стержень 57, к свободному концу которого на расстоянии, равном фокусному расстоянию объектива 23, при помощи шарнира прикреплен перемещаемый по кулисе 40 ползуп 58.

Перемещениями салазок 13 и 14 управляет через электрические датчики, каналы передачи 59 и 60, а также через расположенные на верхней раме 10 приемники 61 и 62 в соответствии с координата ли объектного пространства Х и У, прибор для обработки снимков (на чертеже не показан). Приемник 61 приводит в действие расположенный на раме 10 шпиндель 68, находящийся в зацеплении с салаз.ками 18. Кроме того, с приемником 62 связан расположенный на раме 10 стержень б4 с квадратным сечением, который через пару конических шестерен 65 и бб и через поводок 67 приводит в действие шпиндель 68, расположенный под прямым углом к стержню 64 на

45 сялязкях 18 и няходящиися В зацеплении с салазками 14.

Салазки 17 и .18 перемещаются по координатам Х и У стереопары в приборе обработки. Для этого отнесенные к горизонтальной плоскости координаты стереопары через электрические датчики, каналы передачи 69 и 70, а также через расположенные на салазках

14 и 17 приемники 71 и 72 прибором обработки передаются на шпиндели 78 и 74, которые находятся в зацеплении с салазками 17 и 18.

Привод расположенных на раме 10 и на основной плите 1 соответственно шпинделей 42 и 51, служащих для перемещения салазок 47 и 55 и тем самым и стержней 44 и 49 и 58 и 57 соответственно вдоль направляющей 48, осуществляется через электрические приемники 75 и 76 (см. фиг. 2), каналы передачи 77 и 78 прибором для обработки (на чертеже не показан). Причем салазки 55 перемещаются по координате У объектного пространства и ползуна 58 по так называемому моментальному фокусному расстоянию С». При этом изменяются расстояния между ползунами 45 и

54 и соответствующими салазками 47 и 55, и рама 29 с втулками 80, 31, 82 и 83 перемещается по цилиндрам б — 9, а рама 10 перемещается на своих цилиндрах б — 9 по стержням с круглым -сечением 2 — 5. В целях выполнения основного уравнения оптики

Ii изменения коэффициента трансформирования расстояния между проекционным объективом 28 и основной плитой 1, служашей в качестве экрана, с одной стороны, и салазками

18, служащими в качестве суппорта аэроснимков, с другой стороны, изменяются в необходимой для дифференциального трансформирования мере.

Расположенный на салазках 18 аэроснимок

79 частично освещается при помощи источника света (на чертеже пе показан) и объективом 23 изображается в неискаженном виде во всех деталях на совпадающем с поверхностью основной плиты 1 экране.

Прп ьарианте согласно фиг. 1 и 2 можно изменять, с одной стороны, расстояния между плоскостью аэроснимка и средней плоскостью объектива и, с другой стороны, расстояния между средней плоскостью объектива и экраном, а при варианте согласно фиг. 3 аэроснимок и экран перемещаются только в своих взаимно параллельных плоскостях. Такое выполнение создает предпосылки для дальнеишего усовершенствования устроиства в целях получения дополнительного прибора к прибору для обработки.

Световой пучок от источника 80 (см. фиг.3) поступает через двухкомпонентный конденсор

81 па гипотенузную грань прямоугольной призмы 82, отражается и освещает участок аэроснимка 83, расположенного в фокальпой плоскости двухкомпонентной линзовой системы 84. Две прямоугольные призмы 85 и 86 служат для поворота на 180 луча между аэроспимком и объективом. После поворота

178506

60 лучей прямоугольной призмой 87 освещаемый участок аэроснпмкя 88 двухкомпонеитной линзовой системой отражается в предметную плоскость объектива трансформирования 88, в фокальной плоскости А которого находится экран 89, отчасти охватываемый щелью 90.

Между плоскостью объектива 0 и ооъективом трансформирования 88, а так>ке между последним и экраном 89 ход лучей при помощи перемещаемых в направлении хода лучей

90-градусного отражателя или 90-градусных призм 91 и 92 соответственно откланяется на

180 и после отражения от гипотенузной грани прямоугольной призмы 98 падает на экран 89.

Перемещением призм 91 и 92 можно управлять при помощи инверсора, изобра>кенного на фиг. 1 и 2, или инверсора, изображенного на фиг. 4 и содержащего держатель 94 призмы 95, держатели 9б призмы 97, объектив 98, аэроснимок 99 и щель 100 перед экраном 101.

Перемещение держателей 94 и 9б по направляющим 102 и 108 осуществляется моторами

104 и 105 через шпиндели 10б и 107 и связанные с держателями маточные гайки 108 и 109 соответственно. Для управления моторами 104 и 105 служат два вычислительных моста с общими потенциометрями 110 и 111, а также с потенциометрами 112 и 118 для одного моста и с потенциометрами 114 и П5 для другого моста и два усилителя 11б и 117. Потенциометпы ПО и П1 связаны с прибором П8 для обработки таким образом, что контакт

П9 задает вычислительным мостам координату Z (высоту) объекта пространства, а контакт 120 — моментальное фокусное расстояние С„. Еслтт контакты 119 Ir 120 изменяют свое поло>кение, в каждом мосте возникают токи в диагонали, через усилители 1!б и 117 приводящие в действие моторы 104 и 105. Тем самым жестко связанные с маточными гайками 108 и 109 контакты 121 и 122 перемещаются по потенциометрам П2 и П4 ло тех пор, пока ток в диагоналях мостов тте прекратится.

При этом призмы 95 и 97 занимают такое поло>кение. которое обеспечивает пе толт.ко резкость изобря>т<енттл, но и прави. ьпое соотношение масштабов проекции и яэроснимка.

11нверсор, работающий на электромеханическом принципе (сы. фиг. 5). солер>кит призмы 95 и 97. держатели 94 и 96 ппттзм, объектив 98, аэросни лок 99, щель 100 и экпан 10!.

Двойная щатуппая пепелача, части 102, 103 и

104 которой, с одной стороттьт, связаны между собой через олпп Irrapfrrrp 105, я с дрязгой сторотттт, поворя тттвяехтт>т вокруг жестко фттксировяттной осп г — У, т е. Свлзаттт.т через тттярнирт>т с лер>кате ITTITTT 94 и 95 приз.,т. приволитсл в яви>кение через тотор 10б, лейтств;тотций ня часть 108 через тттят т:т 107 так, что эта пепеляча сипфазно перемещает держатели 94 и

9б призм 95 и 97 в их направляющих 108 и

109 по направлению оптической оси О.— О;, объектива 98. Ось Y — У, вокруг которой врашаетсл часть 108, и точки соединения частей

102 и 104 с лержателями 94 н 9б призм нахо;1 TTTñTr В Одт!ОЙ плоскости.

Тяк кяк перемещение обоих держателей

94 и 9б призм осуществляется только одним мотором 10б, то для управления этим мотором необходим то,лько один вычислительный мост на четырех потенцнометрах ПО, IП, 112 и 113. Потенциометр ПО через контакт П4 связан с Z — шпинделем П5, а потенциометр

118 через контакт Ilб связан с С, -шпинделем

П7 прибора 118 для обработки. Когда в приборе для обработки изменяются значения Z и С,, должны перемещаться контакты П4 и

1 lб потенциометров П0 и 111, вследствие чего сопротивления в плечах моста больше не равны друг другу, и в диагонали моста возникает ток, который через усилитель 119 подается на мотор 10б и вращает его в требуемом направлении. Так как мотор перемещает держатель 94 призм и тем самым и прикрепленный к нему скользящий на потенциометре 112 контакт 120, сопротивления в плечах моста приравниваются друг другу, а ток в диагонали прекращается. В этот момент выключается мотоп.

Пр едм ет изобретения

1. Устройство для дифференциального трансформирования аэростттлтков, сопряженное с фотогпамметрическпм прибором для обработктт яэпоснимков, содержащее ннверсор, обеспечив,þùèé выполнение основного уравнения оптики, cyrrfIopI аэроснимкя и экран, перемещяемт:те один отностттельно другого в трех г"-.ërr òrro пеппеттлттк ллпттьтх плоскостях, отличанттееся тем, что, с целью повышения точности пПиведеттттл изобря>кенттл элементарноГО уттястКа К Зядятт»O.Л Мясттттяб т. В ттттВЕПСОре пред смотпены рел ципмтотцтте устпойства лля уппявлештл тсоэс1>с1>ттттттеттто>т тпяттссттормированил яэпоснимкя с тето.т тек;щего сЬокмcного пясстояппл, соответствмтотцего ппеобпазогяннттм r

2. Устройство по и, 1, с>тличатоигееея тем, что пнвепсоп»TITIAN.анен в ниле PIPT>>r«Terr. пеПЕ>,PTU.,".ЕМЫХ ПО НЯППЯВЛЯтОЩЕй, и К тЛттс, тттЯРннпно г.пикr>prI.aerrr к кя>тслом степжню с возможностью повопотя вокр тг оси Х вЂ” Х и пепесекятотттттх ттаттряг тлтощуто в точке, лежатнвй Try OPTT .7 —.7.

3. Устпойство по TI 1. оттгтатогцееея тем, что, с псльто электпттческого упрявлеттттл коэс1тФттттттсттто-.т тгтянсформпповя ил, в пстти электDO òÂ1òÃËòPЛЕй, ПСГiЛттГ».тОттптк ттЗМЕттЕттттЕ Р3Сстогпппт от объектттв Ло яэПосттттмкя и от

nnI,ЕКтттВа ЛО Эт Ратта, ВВЕЛЕНЬт ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

МОСтОВЬтЕ СХЕМЫ Л Trr ОбрябОтКтт дяиитттХ. ПОст паютцттх от фотограмметпического прибора.

Составитель С, А. Буяло

Редактор Н. А. Джарагетти Техред Т. П. Курилко Корректоры: Л. Е. Марисич и С. Н. Соколова

Заказ 412/2 Тираж 750 Формат бум. 60><90 /8 Объем 0,49 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2