Способ измерения на одиночных снимках координат маркированных объектов и устройство для его осуществления

 

О П И С A Н И E 11165ИО 2

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ау (22) Заявлено 09.06.76 (21) 2370990/18-10 с присоединением заявки М (51) М Кл 2

G 01С 11/00 осУдаРствениый комитет (23) Приори по делам изобретений (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень М 16 (53) УДК 528.722 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (72) Авторы изобретения

Г. Л. Шароватов и T. Н. Селянинова

Научно-исследовательский институт прикладной геодезии (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НА ОДИНОЧНЫХ СНИМКАХ

КООРДИНАТ МАРКИРОВАННЫХ ОБЪЕКТОВ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

L=-d т, 30

Изобретение относится к фотограмметрии, а именно для измерения координат маркированных точек и их дешифрирования.

Известные способы автоматического измерения координат предусматривают использование корреляторов и реализуются для работы в режиме измерения стереопар (1).

Известен способ измерения предельного параллакса между точками стереоизображений с использованием Фурье-голограммы одного из изображений, включающий сканирование пучком монохроматического света (лазерным), получение трансформированной Фурье-голограммы, создание Фурье-образа точки на втором изображении, получение результирующего сигнала, направление распространения которого определяет параллакс изображения указанной точки и регистрацию координат х, у точки фотоизображения (2).

Однако известные способы не позволяют автоматически находить и измерять координаты заданного объекта.

Целью изобретения является автоматизация поиска, идентификация маркированных объектов и измерение их координат.

Для этого в способе измерения, включающем сканирование пучком монохроматичсского света, регистрацию координат х, у точки фотоизображения, получают дифракционные картины в зависимости от периода решеток, которыми замаркирова5 ны объекты, классифицируют маркированные объекты по расстояниям между дифракционными максимумами первого порядка, фиксируют положение сканирующего луча по достижении оптимального

10 уровня освещенности в дифракционном максимуме первого порядка, равного порогу срабатывания чувствительного элемента фотоматрпцы и измеряют координаты маркированного объекта путем отсчета коор15 динат положения сканирующего луча.

Размеры L и период Т (см. фиг, 1 и 2) маркирующей решетки на местности выбирают в зависимости от разрешающей способности фотографической системы, масштаба съемки и требуемой точности измерений. При фотографировании на снимке решетка изображается с периодом

25 где ni — масштаб съемки.

Оптимальные размеры решетки на местности определяют из соотношения

659902

10 где d — диаметр сечения выходного пучка лазера, В момент прохождения пучка через изображение решетки рядом с основным пятном прошедшего через снимок пучка нулевого порядка на расстоянии К от него появляется второе пятно дифракционного максимума первого порядка (сл!. фпг. 3).

К определяют из соотношения вл ало ! т где D — расстояние между снимком и экраном фотоматрицы;

Х вЂ” длина волны монохроматического излучателя;

Н вЂ” расстояние между фотоаппаратом и фотографируемым объектом;

f — фокусное расстояние фотоаппарата.

При изменении периода решетки соответственно изменяется и расстояние К, что позволяет автоматически отыскивать маркированные точки и классифицировать их, Такой способ может быть осуществлен устройством для измерения на одиночных снимках координат маркированных объектов, содержащем источник монохроматического излучения, сканирующую систему, снимок и регистратор координат х, у точки фотоизображения.

Отличие устройства, позволяющего осуществить этот способ, состоит в том, что за сканирующей системой установлена фотоматрица импульса па выходе фотоматрицы и анализатор, классифицирующий маркированные объекты по расстояниям между дифракционными максимумами первого порядка, зафиксированными фотоматрицей.

Устройство, позволяющее реализовать предложенный способ, содержит (см. фиг. 4) источник монохроматического излучения — лазер 1, фотоснимок 2 с изображением решетки, фотоматрицу 3, усилитель

4, регистратор 5, преобразователь б линии в код по оси х, преобразователь 7 линии в код по оси у, анализатор 8.

Устройство работает следующим образом.

Фотоснимок 2 с изображением решеток сканируется лучом лазера 1. Координаты сканирующего пятна с помощью преобразователей б и 7 передают в регистратор 5.

При прохождении луча монохроматического света через участок снимка с изображением решетки свет дифрагирует, и .на приемном экране фотоматрицы 3 появляются дифракционные пятна нулевого, первого и более высоких порядков.

При заданных длине волны Х монохроматического излучателя и периоде 1 исходной решетки расстояние D между снимком и экраном фотоматрицы 3 выбирают таким образом, чтобы на фотоматрицу 3 попадали только центральный луч и максимумы

65 первого порядка. Это расстояние вычисляют по формуле

t.Ê г.

Центральная часть фотоматрицы 3, на которую падает максимум пулевого порядка, л!вл>!с!с5! !!(/

Этот импульс усиливается усилителем 4 и направляется по каналу связи на исполнительное устройство регистратора 5.

Классификация замаркированных объектов осуществляется анализатором 8 по расстоян!!5(ы между мс!ксимуь!ал!и первого порядка, которые при постоянном расстоянии между фотоснимком 2 и экраном зависят от периода решетки, Предложенный способ и устройство обеспечивают автоматизацию процесса измерения координат замаркированных точек и может получить широкое распространение в фотограмметрии нетопографического применения (исследование деформаций, контроль монтажа, исследование оползней).

Формула изобретения

1. Способ измерения на одиночных снимках координат маркированных объектов, включающий сканирование пучком монохроматичсского света, регистрацию координат х, у точки фотоизображения, отл и ч аю шийся тел|, что, с целью автоматизации поиска, идентификации маркированных объектов и измерения их координат, получают дифракционные картины в зависимости от периода решеток, которыми замаркированы объекты, классифицируют маркированные обьекты по расстояниям между дифракционными максимумами первого порядка, фиксируют положение сканиру ющего луча по достижении оптимального уровня освещенности в дифракцизнном максимуме первого порядка, равного порогу срабатывания чувствительного элемента фотоматрицы.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее источник монохроматического излучения, сканирующую систему, включающую снимок и регистратор координат х, у точки фотоизображения, отл и ч а ю щееся тем, что устройство состоит из фотоматрицы для выделения и регистрации дифракцнснных максимумов, усилителя для усиления импульса на выходе фотоматрицы и анализатора, классифицирующего маркированные объекты по расстояниям между дифракционными максимумами псрвого порядка, зафиксированными фотоматрицей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

659902

Рыг, r

9Ü2. 2

К е ° ° ° ° Е ° °

Фиг. 8

Редактор А. Зиньковский Составитель В. Васильев Корректоры: T. Добровольская и И. Позняковская

Заказ 558/16 Изд. № 274 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и от рытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Бобир Н. Я. и др. Фотограмметрия.

М., «Недра», 1974.

2. Патент США № 3719420, кл. 356 — 2, 1973.