Способ выделения участков равнойвысоты и устройство для его осу-ществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческня

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 690290 (51) М. Кл.з

G 01 С 11/14 (22) Заявлено 11.03.79 (21) 2736241/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300181, Бюллетень HB 4 (53) УДК 528. 728 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 01. 81

t

1 (72) Автор изобретения

A.À. Бражник!

Сенарское особое конструкторское бюро Каукн — — —. производственного объединения "Союз геофизика" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ УЧАСТКОВ РАВНОЙ ВЫСОТЫ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относит ся к обработ ко стереопар снимков и может быть, в частности, использовано для создания системы автоматизированного сосФ тавления карт по стереопарам аэрофотоснимков.

По основному авт.св. т 690290 известен способ выделения участков равной высоты, при котором взаимно ориентируют снимки стереопары,производят внешнее ориентирование и масштабирование модели, записывают голограмму изображения первого снимка стереопары, удаляют снимки иэ ориентированных проекторов, записывают на корреляционную пластину картину интерферанции пучков когерентного света, пропущенных вдоль оптических осей ориентированных проекторов, вновь устанавливают снимки в ориентированные проекторы, проецируют второй снимок пучком когерентного света на коррекционную пластину, модулируют этот пучок коррекционной пластиной и. выделяют участки равной высоты посредством обработки голограммы изображения первого снимка стереопары, а при выделении участков с другим значением высоты изменяют величину базиса проектирования и, соответственно, масштаб изображения в выходной плоскости системы.

Способ осуществляют с помощью устройства для выделения участков равной высоты, которое содержит снимки стереопары в проекторах, устройство внешнего ориентирования модели местности, коррекционную пластину и расположенный за ней в одной плоскости носитель голограммы, а также блок визуального контроля, установленный в плоскости, оптически сопря15 женной с носителем голограммы (1) .

Недостаток известного способа— невозможность выделения участков равной высоты на тех частях пла20 новых снимков, на которых изображена местность, имеющая склоны в направлении базиса съемки. Под влиянием этих склонов соответствующие участки на снимках стереопары имеют разный продольный масштаб и поэтому не коррелируют. Выделяемая горизонталь будет состоять иэ отдельных фрагментов, увязать которые в горизонталь можно только после ручной

30 обработки стереопары.

800640

Цель изобретения — устранение влияния наклона изображаемой местности в направлении, базиса съемки.

Поставленная цель достигается тем, что при учете разномасштабности соответствующих участков снимков посредством обработки наложенных голограмм трансформированных изображений первого снимка стереопары проекцию ориентированного первого снимка стереопары на плоскость коррекционной пластины разбивают на узкие полосы, перпендикулярные направлению базиса съемки. г

Способ осуществляется с помощью устройства, в котором между плоскостями коррекционной пластины и носителя голограммы введены цилиндрическая растровая оптическая система с образующей, перпендикулярной направлению базиса съемки, и анаморфотный 20 объектив.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

На пути пучков когерентного света в проекторах 1 и 2 установлены соответственно первый и второй снимки стереопары 3 и 4.Проекторы установле,ны на устройстве внешнего ориентирования модели местности 5.С каящым из проекторов жестко связаны фильтры

6 и 7 высоких пространственных частот, помещенные в плоскостях спектра Фурье. В пространстве формируемой проекторами модели местности, в плоЬ- З кости, которая принимается за горизонтальную в геодезической системе координат, расположена коррекционная пластина 8 (фотопластинка.). В плоскости, оптически сопряженной посредством полупрозрачного светоделителя 40

9 с плоскостью коррекционной пластины 8, расположен блок 10 визуального контроля. Для измерения поляризации пучка KQrepeHTHoro света перед первым проектором установлен электро- gj оптический модулятор 11 света. Коррекционная пластина находится в предметной плоскости расположенной по ходу пучка цилиндрической растровой оптической системы 12, состоящей, у например, из трех цилиндрических растров 13-15, имеющих одинаковый шаг.

Образующая цилиндрических растров перпендикулярна направлению базиса проектирования, а фокусные расстояния элементов этих растров связаны соотношением f<> — — 1 2 f<+.

Каждые три соосных элемента растров образуют оптическую систему, в которой элемент растра 13 формирует обратное изображение узкой полоски Щ проекции первого снимка стереопары на коррекционную пластину, причем это иэображение формируется в плоскости, в которую помещен элемент растра 14, выполняющий функции кол- Я лектива. Элемент растра 15 форми| рует прямое иэображение узкой полосы проекции. Фокусное расстояние элемента растра 14 выбрано из условия сохранения параллельного хода лучей за цилиндрической растровой оптической системой. Цилиндрические растры 13-15 могут независимо пере,мещаться вдоль оптической оси. Изображающий объектив 16 переносит иэображение, формируемое цилиндрической растровой оптической системой,в плоскость носителя голограммы 17.Для совмещения изббражений в двух взаимно перпендикулярных плоскостях объектив 16 выполнен анамофортным.

Перед носителем голограммы под некоторым углом к оптической оси расположен узел изменения угла падения опорного пучка 18. 3а носителем голограммы вдоль среднего направле- ния распространения опорного пучка при записи голограммы расположен объектив 19, передняя фокальная плоскость которого совпадает с плоскостью носителя голограммы 17, а в его задней фокальной плоскости помещен фильтр 20 низких пространственных частот 20. Плоскость фильтра совпадает с передней фокальной плоскостью объектива 21, задняя фокальная плоскость которого совпадает с предметной плоскостью панкратического объектива 22, в плоскости изображения которого расположен фотоприемник 23, например фотопластинка.

В исходном положении перед началом ориентирования в схеме .отсутствуют фильтры 6 и 7 высоких пространственных частот и коррекционная .пластина 8. Для ориентирования предварительно поворачивают электрооптическим модулятором 11 плоскость поляризации пучка света, идущего через первый проектор,на 90 относительно плоскости поляризации пучка света, идущего через второй проектор. Взаимное ориентирование снимков выполняют с помощью блока 10 визуального контроля по обычной методике поочередным поворотом проекторов. Внешнее ориентирование и масштабирование модели производят по опорным точкам, нанесенным на

Планшет в блоке визуального контроля, используя поворот и изменение величины баланса проектирования, осуществляемые посредством устройства внешнего ориентирования модели местности 5.

При записи голограмм выключают модулятор 11, восстанавливая первоначальную поляризацию света в первом проекторе, и вводят фильтр- 6 высоких пространственных частот в плоскость спектра Фурье первого про- ектора 1. Во время экспозиции освещают установленный в проекторе 1 первый снимок стереопары 3 пучком

800640

Затем во время экспозиции посредством анаморфотного изображающего объектива 16 формируют трансформированное изображение в плоскости носителя 17 голограммы и записывают на носитель голограммы картину интерференции формирующего трансформированное изображение светового пучка с параллельным опорным пучком. Затем записывают на носителе 17 другие голограммы изображений, трансформированных с масштабами, перекрывающими весь диапазон возможных, изменений масштаба. Перед каждым последующим экспонированием посредством смещения цилиндрических растров 13-15 вдоль оси изменяют масштаб трансформирования, а .также посредством узла 18 изменяют угол падения опорного пучка.

После экспонирования носитель голограмьь подвергают фотографической обработке.

Для записи коррекционной пластины вынимают снимки из ориентированных проекторов 1 и 2, удаляют фильтр 6 высоких пространственных частот, устанавливают коррекционную пластину

8 (фотопластинку) и во время экспозиции регистрируют на нее картину интерференции пучков когерентного света, пропущенных вдоль оптических осей ориентированных проекторов.

После экспонирования коррекционную пластину подвергают фотографической обработке.

При выделении участков равной высоты устанавливают второй снимок сте реопары 4 в ориентированный проектор 2, вводят фильтр 7 высоких пространственных частот в плоскость спектра Фурье второго проектора, а растры 13-15 цилиндрической растровой оптической системы 12 устанавливают в положения, соответствующие продольному масштабу этой системы,МОсвещают второй снимок стереопары пучком когерентного света,который дифрагирует на снимке, уда1. Способ выделения участков равной высоты по авт.св. Р 690290, отличающийся тем, что, с целью устранения влияния наклона изображаемой местности в направлении базиса съемки, при учете разномасштабности соответственных участ.:сов снимков посредством обработки наложенных голограмм трансформированных иэображений первого снимка фО стереопары проекцию ориентированного первого снимка стереопары на

1. плоскость коррекционной пластины разбивают на узкие полосы, перпендикулярные направлению базиса съем кикогерентного света, дифрагирующим на снимке, удаляют из него фильтром 6 высоких пространственных частот постоянную составляющую амплитудного пропускания и посредством цилиндрической растровой оптической система трансформируют с некоторым масштабом изображение проекции первого снимка стереопары на плоскость коррекционной пластины.

Трансформирование .заключается в том, что изображение проекции разбивают на узкие полосы, перпендикулярные направлению базиса съемки, и изменяют для всех изображений в пределах полученных полос продоль-, ный масштаб относительно исходного сохраняя первоначальные значения продольной координаты центров этих полос. ляют йз пучка фильтром 7 высоких .пространственных частот постоянную составляющую амплитудного пропускания снимка и модулируют этот пучок коррекционной пластиной 8 ° После коррекционной пластины этот пучок распространяется в направлении пучка от первого проектора, а цилиндрическая растровая оптическая система 12 и изображающий анаморфотный объектив

16 переносят без изменения изображе1© ние, сформированное в плоскости коррекционной пластины, на плоскость носителя 17 голограммы, который модулирует этот пучок. С участков с искомым значением высоты восстанав15 ливаются опорные волны, которые фокусируют объективом 19 в плоскость фильтра 20 низких частот, ослабляющего шумы. Объективом 21,фокусное расстояние-.которого равно фокусному

20 расстоянию объектива 19, формируют в его задней фокальной плоскости в масштабе 1:1 изображение тех участков носителя голограммы, с которых ,восстанавливались опорные волны.Это и будут участки с искомым значени ем высоты, выделенные по яркости и изображаемые в центральной проекции, как и на аэрофотоснимках.

Панкратический объектив 22, который используют для перехода от центральной проекции к прямоугольной, формирует в плоскости фотоприемника 23 изображения выделенных участков в некотором определенном масштабе. Зто изображение используют для получения горизонталей.

Для выделения участков с другим значением высоты смещают второй проектор вдоль базиса проектирования в соответствующее положение и, 40 соответственно, изменяют масштаб изображения в плоскости фотоприемника. Таким образом на фотоприемнике 23 после обработки получают изображение горизонталей, которые используют при составлении топографических карт.

Формула изобретения

800640!

Составитель В. Васильев

Техред А. Ач Корректор М. Демчик

Редактор В. Матюхина

Тираж 653 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10395/48

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

2. Устройство для осуществления способа по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что между плоскостями коррекционной пластины и носителя голограммы введены цилиндрическая растровая оптическая система с образующей, перпендикулярной направлению базиса съемки, и анаморфотный объектив.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2497364/18-10, 13.06.77.