Устройство для определения положенияглавной точки и сопряженногофокусного расстояния нетопографическойкамеры при подводной c'emke

 

О П И С А Н И Е („)83834()

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Реслублик (61) Дополнительное к свид-ву— (22) Заявлено 18.01.79 (21) 2713964/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 01 С 11/04

Гасударственный квмнтет ао делам изобретений

N атнрмтий

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 25.06.81 (53) УДК 528.711. . 11.089.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Хохловский и Н. Н. Немцев

Ленинградский гидрометеорологический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ

ГЛАВНОЙ ТОЧКИ И СОПРЯЖЕННОГО ФОКУСНОГО

РАССТОЯНИЯ НЕТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАМЕРЫ

ПРИ ПОДВОДНОЙ СЪЕМКЕ

Изобретение относится к фотограмметрии и предназначено, преимущественно, для калибровки нефотограмметрических камер и кинокамер.

Известен способ и устройство для определения положения главной точки снимка и фокусного расстояния съемочной камеры путем ориентирования оптической оси ее объектива относительно пространственного тест-объекта, выполненного в виде вертикально-подвешенных нитей, и многократного 1р фотографирования этого объекта с поворотом калибруемой камеры на постоянные известные углы. Тест-объект известного устройства представляет собою квадратный щит с масштабной сеткой, прикрепленной, например, к потолку лабораторного помещения. К щиту подвешиваются нити с грузами, дающие возможность получить семейство параллельных вертикальных прямых.

На полу помещения устанавливается поворотный столик, например, делительная головка от фрезерного станка. На ее шпинделе закрепляется калибруемая камера с оптической осью объектива, направленной вверх или под известными углами к вертикальным нитям. По изображениям вертикальных нитей на снимках определяются точки схода и по их положению вычисляются координаты главной точки и фокусное расстояние камеры. Масштабная сетка служит для определения дисторсии оптической системы камеры (1).

Недостатком этого устррйства является то, что калибровка камер возможна только при вертикальном расположении нитей, что ограничивает применение способа и устройства условиями лабораторных исследований.

Известно также устройство для фотограмметрической калибровки съемочных камер, содержащее установленный перед калибруемой камерой колл иматор с осветителем, конденсатором, пространственным тест-объектом и объективом. Точную калибровку съемочных камер осуществляют путем регулировки положения марок пространственного тест-объекта, получения снимка с изображением марок коллиматора и аналогичного расчета параметров калибровки (2) .

Недостатком данного устройства является невозможность проведения калибровки камеры одновременно с подводной съемкой.

838340! о

15 го г5

Формула изобретения зо

50

Цель изобретения — проведение калибровки камеры одновременно с подводной с.ьем кой.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения положения главной точки и сопряженного фокусного расстояния нетопографической камеры при подводной съемке, содержащем камеру, насадку с пространственным тест-объектом и масштабную сетку, насадка к камере выполнена из двух совмещенных прямоугольных параллелепипедов с общей малой гранью, обращенной к объективу, при этом один параллелепипед выполнен с ребрами, расположенными параллельно оптической оси объектива, другой параллелепипед имеет ребра, составляющие угол ñ с оптической осью, а на ребрах малых граней параллелепипедов, обращенных к объекту съемки, нанесены калибровочные метки.

На фиг. 1 — 4 изображены схемы насадки к фото- и киноаппаратам для определения положения главной точки и фокусного расстояния.

Устройство для определения положения главной точки снимка и фокусного расстояния съемочной камеры при фотографировании и киносъемнике с конечных отстояний представляет собой каркас, составленный из двух прямоугольных параллелепипедов с общей малой гранью I. С помощью втулки

2, расположенной в центре малой грани, каркас присоединяется к калибруемой камере 3.

Один из параллелепипедов 4, прямой, с ребрами, расположенными параллельно оптической оси объектива. По изображениям ребер этого параллелепипеда на снимке 5 определяется точка схода О, которая является главной точкой снимка.

Второй параллелепипед 6, косой, с ребрами, расположенными под углом а . к оптической оси объекта. Угол а выбирается по величине так, чтобы точка схода 0», onределяемая по изображениям ребер косого параллелепипеда, не выходила из кадра. Конструктивно величине угла с удобно принять равной 1/5 угла поля зрения, камеры. Зная расстояние О, и О», измеренное по снимку, и значение угла с находят фокусное расстояние оптической системы камеры по формуле: 45

f = 0,0, ctg<

Сопряженное фокусное расстояние определяется с учетом показателя преломления среды. На ребрах малых граней 7 нанесены калибровочные метки, по размерам изображения которых на снимке, зная их истинный размер, определяют масштабный коэффициент m. Длина ребер прямого параллелепипеда равна значению уо, которое

4 является расстоянием от передней узловой точки оптической системы до плоскости среднего плана, т. е. до плоскости малых граней, обращенных к объекту съемки. Измерив У, и зная m, определяют фокусное расстояние оптической системы камеры вторым способом по соотношению:

1=Уо т

Прямая, проведенная через точки О, и

0» на снимке, определяет положение одной из координатных осей плоской системы координат снимка. Вторая ось координат проводится через точку О, перпендикулярно линии О, 0». На экране 8 нанесена масштабная сетка, которая служит для определения дисторсии оптической системы камеры. Этот экран съемный и вставляется в пазы рамки

9, присоединенной к ребрам малых граней параллелепипедов. По размеру Н ребра малых граней вписываются в проективное изображение кадрового окна на плоскости среднего плана по высоте.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с известными устройствами для определения положения главной точки и фокусного расстояния фото- и кинокамер является его простота и возможность применения с любыми фото- и кинокамерами при макросъемках. Конструктивных переделок камер при этом не требуется.

Устройство для определения положения главной точки и сопряженного фокусного расстояния нетопографической камеры при подводной съемке, содержащее камеру, насадку с пространственным тест-объектом и масштабную сетку, отличающееся тем, что, с целью проведения калибровки камеры одновременно с подводной съемкой, насадка в камере выполнена из двух совмещенных прямоугольных параллелепипедов с общей малой гранью, обращенной к объективу, при этом один параллелепипед выполнен с ребрами, расположенными параллельно оптической оси объектива, другой параллелепипед имеет ребра, составляющие угол d с оптической осью, а на ребрах малых граней параллелепипедов, обращенных к объекту съемки, нанесены калибровочные метки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 693114, кл. G 01 С 11/04, 17.01.77

2. Авторское свидетельство СССР № 359629, кл. G 03 В 43/00, 06.05.71 (прототип).

838340

Редактор Л. П овх а н

Заказ 4403/55

Составитель В. Васильев

Техред А. Бойкас Корректор Н. Бабннец

Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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