Патент ссср 368481

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 01с 11/26

Заявлено 19.Ч1.1969 (№ 1340156/18-10) с присоединением заявки №

Комитет ао делам

Приоритет

Опубликовано 26.1.1973. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 29.111.1973 изоаретеиии и отирытни при Со ете Ииииотрое

СССР

Ъ Д11 528.(22.6(088.8) Авторы изобретения А. А. Булгаков, В. М. Прут, В. В. Шалимова и И. Д. Гирин

Заявитель Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РИСОВКИ РЕЛЬЕФА

Изобретение может быть использовано в картографии для определения рельефа местности по паре аэрофотоснимков (стереопаре).

Известны автоматические корреляционные компараторы, в которых превышение местности определяется автоматически путем определения такого смещения одного снимка стереопары относительно другого, при котором двумерная корреляционная функция плотности снимков имеет максимум. Это смещение определяет .прОдОльныЙ .Па раллакс, по которому легко вычисляется превышение местности.

Б этих приборах для вычисления корреляц ионной функции применяются специальные электронные вычислительные устройства, содержащие умножители и интеграторы, на вход которых подаются сигналы, пропорциональные плотности снимков, доставляемые от двух комплектов фотоэлементов и осветителей. Недостатком этих приборов является большая сложность.

Цель изобретения — повышение надежности и точности устройства.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — схема отклоняющего устройства.

Луч света от осветителя 1 при помощи фокусирующих линз 2, д и 4, зеркала 5 и направляющих призм б — 9 проходит последовательно оба снимка стереопары 10 и 11 и поступает на фотоэлемент 12, изменяющий освещвнность на его выходе; фотоэлемент 12 выдает сигнал, величина которого пропорциональна значению двумерной корреляционной функции в окрестностях данной точки х, у:

P(-, ) = 1г f (х, у) q (х + -.„у + то) dxdy.

Действительно, проход луча последовательно через два снимка дает общее ослабление

10 интенсивности светового излучения, пропорциональное произведению плотностей обоих снимков t (х, у) и тр (х, у), а прием излучения фотоэлементов дает его интеграл по площади светового пятна.

15 Для получения местного сдвига т1 и т в окрестностях данной точки х, у используется устройство 18 отклонения луча, сканирующее световое пятно размером порядка 2 лтлт, частотой 25 гц.

20 Для выявления максимума корреляционной функции один снимок смещается относительно другого при помощи малой каретки 14 и следящего привода 15 с поисковой системой, управляемой сигналом от фотоэлемента 12.

25 Относительное смещение снимка при максимуме корреляции и дает продольный параллакс, выражающий превышение местности над базовой точкой.

Для общего сканирования по всей поверх30 ности снимков используется большая каретка

36848i

3

1б со следящим приводом 17, управляемым по заложенной в нем программе.

Отклоняющее устройство 18 содержит две одинаковые стеклянные приз мы — неподвижную 18 и подвижную 19. Под в ижная призма получает пюступательные колебания в направлении, нормальном к воздушной прослойке между призмами. Перемещение призм с частотой развертки 25 ги осуществляется синхронным двигателем 20 с эксцентриком

21. При этом осветитель и фокусирующая линза служат для получения равномерно освещенной области заданных размеров на поверхности диапозитива 10 стереопары — анализируемого участка.

Призмы б — 9, объектив 4 и зеркало с наруж ным покрытием 5 служат для построения проекции изображения а нализируемого участка на поверхности второго диапозитива 11 с сохраненивм масштаба и ориентации. При этом изображение сначала проектируется на зеркало 5, а затем с него на второй диапозитив. Такая система позволяет наиболее просто обеспечить регулировку системы, так как при симметричном расположении призм

6 — 9 относительно оптической оси объектива

4 для фокусировки изображения на поверхности второго диапозитива достаточно перемещения объектива 4 или зеркала 5. Масштаб и ориентация при этом не изменяются.

Конденсор со бирает все прошедшее через второй диапозитив излучение на катоде ФЭУ.

Все описанные узлы 1 — 12 образуют оптический интегральный. преобразователь, на выходе которогю (выход ФЭУ 10) получается сигнал, пропорциональный функции взаимной кюрреляции двумерных функций септических плотностей изображений анализируемого участка на диапозитиве 10 и того участка на диааюзити ве 11, на который проектируется изображение анализируемого участка. При совпадении этих изображений функция корреляции максимальна.

Отклоняющая система 18 служит для придаяия небольших, колебательных первмещений проектируемого изображения по поверхности второго диапозитива поочередно по двум;взаимно лерпендикулярным осядем. При этом на выходе ФЭУ поочередно получаются развертки корреляциями по соответствующим осям.

При малом перемещении проекции изображения анализируемого участка относительно ее положения с ма ксимумом корреляции изменение функциями корреляции также мало.

Отклоняющая система, кроме того, посылает сигналы в следящую систему 15 в момент прохождения проекции, изображения через центр креста взаимно перпендикулярных отклонений, Следящая система 15 дифференцирует получаемые с ФЭУ развертки функции корреляции, измеряет производную функцию корреляциями в момент прихода сигнала из отклоняющей системы и при отличии ее от нуля вырабатывает сигнал для исполнительных механизмов, .перемещающих каретку 14 по осям, соответствующим осям развертки. Сигнал для перемещения каретки 14 по заданной оси вырабатывается в момент прохождения через центр креста развертки по той же оси.

Если на взаимно сориентиро ван ных диапозитивах стереопары две взаимно соответствующие точки помещены соответственно в центр анализируемого участка и центр креста развертки, то при совместном перемещении обо.их диапозитивов (посредством каретки 16) следящая система будет вырабатывать сигналы для добавочных перемещений диапозитива (посредством малой каретки 14), удерживая максимум корреляциями (нуль производной функции корреляциями) в центре креста развертки. Эти добавочные перемещения могут быть использованы для измерения дельта-,параллакса и .вычисления рельефа местности.

Предмет изобретен и я

Устройство для автоматической рисовки рельефа по максимуму корреляционной функции оптических плотностей, содержащее подвижные каретки с аэрофотоснимками, осветитель и фотоприемники, связанные с интегратором, отличающееся тем, чтю, с целью повышения точности и на детности, оно снабжено о птической системой, передающей луч света от осветителя к фотоприемнику через оба аэроснимка, выполненной в виде расположенных над каретками прямоугольных призм и помещенного между ними зеркалас фокусирующим объективом, причем над одной из кареток в ходе лучеи установлена отклоняющая система, совершающая,периодические колеба ния с определенной частотой.

368481

Редактор T. Ларина

Корректоры: С. Сатагулова н T. Журавлева

Заказ 726/1 Изд. № 184 Тирагк 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Соломатов

Техред Т. Курилко

I!