Способ ортофототрансформирования

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсккк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 17.11.80 (21) 3222399/18-10 )51) М.Кд з с присоединением заявки ¹

С 01 С 11/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано15.0832. Бюллетень ¹ 30 (53) УДК 528. 727 (088.8) Дата опубликования описания 15.08. 82 (72) Авторы изобретения

В. С. Бирвков, P. A. Коршунов и С. И. Поддубный

1 г:;

I (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОРТОФОТОТРАНСФОРМИРОВАНИЯ

Изобретение относится к фотограмметрии, .а более конкретно к ортофототрансформированию снимков местности.

Известен способ ортофототрансформирования, в котором устраняют искаже5 ния положения точек фотоснимков за перспективу и из-за влияния рельефа местности, а также приводят снимки к заданному масштабу.

Известен также дифференциальный способ ортофототрансформирования, включающий устранение перспективных искажений, приведение изображений в плоскости трансформирования к заданному масштабу и устранение искажений планового положения точек снимка, обусловленных влиянием рельефа. Перспективные искажения устраняют путем установки углов наклона фотоснимка относительно экрана по установочным данным или по трансформационной основе с планово-высотными опорными точками.

Приведение изображения к заданному масштабу (в плоскости трансформирования) осуществляют по установочной высоте проектирования или по опорным точкам путем изменения расстояния между объективом, снимком и экраном.

Устранение плановых искажений, обус- . ловленных влиянием рельефа, производится с помощью панкратической: системы путем установки высоты проектирования для каждого элементарного участка трансформируемого фотоснимка. Эначение этих высот проектирования определяется построением на универсальном приборе, по паре фотоснимков на тот же район местности, стереомодели, ее внешнего ориентирования, сканирования всей площади модели по профилям н измерения высот точек в процессе скани-, рования.

Недостатками способа являются малая производительность, так как, кроме ориентирования трансформируемого снимка, необходимо строить, внешне ориентировать и, главное, последовательно по элементарным участкам сканировать и измерять высоты по всей стереомодели. Кроме того, в случае сбоя в сканировании, неверной экспозиции или ошибки при фотолабораторной обработке нужно полностью выполнять повторное сканирование, влияние на плановое положение точек трансформированного изображения ошибок, обусловленных динамическим режимом работы, что ограничивает скорость сканирования, особенно при сложном рельефе местности, и снижает точность планового положеМ1Кг го участка местности, полученным с разных точек фотографирования. Использование для синтеза голограммы всех фотоснимков данного участка местности обеспечивает повышение разрешающей способности восстановленной по голограмме модели местности.

Для того, чтобы изготовить ортофотоснимки, отвечающие предъявляемым требованиям к плановому положению елочек и разрешающей способности, определяют допустимое фокусное расстояние F оп и допустимое действующее отверстйе объектива Оаоп а также расстояния Н между моделью местности и объективом и f - между объективом и экраном. Связь между величинами

К, Н и Рд0п выражается известной зависимостью:

Р 7f +7

1 1 1 (1)

АОО

Если голограмма местности получена с летательного аппарата, то модель местности расположена от объектива на расстоянии Н, равном высоте Фотограливо равенство

АОП (2)

Допустимое Фокусное расстояния объектива F*oä рассчитывают по известной

Формуле:

1000 r - -h — ), где h — максимальное превышение точки местности над плоскостью трансформирования на краю получаемого ортофотоснимка, м;

r — расстояние от центра ортофотоснимка до его края,-мм; б т — допустимое плановое смещение точки на ортофотоснимке, мм; знаменатель масштаба трансформирования.

Например, при r = 100 мм, Л =1250 м, Фr = 0,4. мм, t = 50 000 имеем

F*on Ъ 1250 мм.

Если голограмма местности получена путем синтезирования стереоскопических пар снимков, то выбирают зна.чение расстояния Н, например, равным

2F.

Тогда F = >f, (4) 40 где f — расстояние между объективом и экраном, мм;

t — знаменатель масштаба трансформирования;

R — требуемое разрешение на ортофотоснимке, лин/мм;

h — превышение. точек над плоскостью трансформирования на краи ортофотоснимка, м.

На чертеже приведена принципиальная схема способа.

Схема содержит мнимую модель 1 местности, восстановленную по голограмме, источник опорного излучения

2 с переменной длиной волны, голограмму (или синтезированную голограмму стереомодели) 3 местности, объектив 4, экран 5, трансформационную основУ или светочувствительный фотоматериал 6..

Изобретение осуществляется следующим образом. 60

Вначале на фотоматериале изготавливают голограмму местности с летательного аппарата или по стереомодели местности, которая построена по всем (минимум по двум) фотоснимкам данно- 65

f-t

О о я (6) ния точек ортофотоснимка; низкая разрешающая способность и полосатость изображения ортофотоснимка, обусловленные смаэом при последовательном непрерывном проектировании элементарных участков, ошибками измерения и 5 устаноьки высот в смежных маршрутах, Ь также перекрытием изображений из смежных профилей сканирования сложность аппаратуры для ортофототрансформирования, содержащей ортофототрансформатор с панкратической оптикой, универсальный фотограмметрический прибор, ЭЦВМ, запоминающие устройства невозможность изготовления ортофотоснимков по голограммам местности.

5 .Цель изобретения - повыаение производительности труда, разрешающей способности и точности планового положения точек ортофотоснимка.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ортофототрансформирования, включающему построение модели местности по предварительно полученной голограмме, проектирование модели на экран с помощью 25 объектива, устранение искажений иэображения и приведение полученного иэображения к заданному масштабу, устранение искажений, обусловленных влиянием рельефа, производят для 30 планового смещения точек увеличением фокусного расстояния объектива, а для нереэкости изображения — уменьшение относительного отверстия объектива, причем допустимый диаметр 35 действующего отверстия Д д объектива рассчитывают по формуле:

Е- Ъоп - Щ фирования, т.е. практически в бесконечности. Тогда согласно (1) справеда допустимое фокусное расстояние объектива равно 600- * МО фг, (мм) (5)

Например, прИ r 100 мм, h = t 250 м, от = 0,4 мм и t = 50 000, FAon i525 мм.

Диаметр действующего отверстия объектива D 0 рассчитывается по формуле

951072 где R - -требуемое разрешение на ортофотоснимке, лин/мм.

Например, при Е,вп = 1250 мм, = 50 000, R = 20 лин/мм, Ь = 2250 м, 1 доп =

Объектив, фокусное расстояние кото-5 рого соответствует вычисленному Гд0п устанавливают в фотографирующую систему. Этим достигается устранение недопустимых искажений планового положения точек иэображения из-за рельефа мест- 10 ности. Затем, осветив голограмму 3 опорным пучком от источника 2, строят, например, мнимую модель местности 1 и трансформируют эту модель.

Точки мнимой модели проектируют на 15

Основу б при помощи объектива 4. Устанавливают ранее определенные по формуле (1) расстояния Н и Е. Масштаб мнимой модели (следовательно и масштаб изображения на экране) из- 20 меняют путем одновременного изменения длины излучения опорного ис=очника и расстояний от него до голограммы и от голограммы до объектива.

Этим обеспечивается изменение масштаба мнимой модели и ее иэображения на экране при сохранении неизменным расстояния Н, а значит и резкости изображения на экране.

Перспективные искажения устраняют как обычно взаимным наклоном источника излучения с голограммой (следовательно и мнимой модели местности), объектива и экрана с помощью инверсора, а также введением децентраций Ç5 мнимой модели путем перемещения источника излучения с голограммой.

После совмещения изображения точек

А, В, С, D мнимой модели с одноименными точками а, Ь, с, d основы, уста-40 навливают значения диафрагмы, соответствующее вычисленному по формуле (6), для.устранения недопустимой нереэкости, обусловленной влиянием рельефа. Основу заменяют фотоматери алом и производят экспонирование обычным способом.

В результате выполнения описанных действий получают ортофотоснимок на участок местности, зафиксированный на голограмме. Использование способа ортофототрансформирования позволяет повысить производительность труда, разрешающую способность и точность планового положения точек ортофотоснимка.

Формула изобретения

Способ ортофототрансформирования, включающий построение модели местности по предварительно полученной голограмме, проектирование модели на экран с помощью объектива, устранение искажений и приведение полученного изображения к заданному масштабу, отличающийся тем,что, с целью повышения производительности труда, разрешающей способности и точности планового положения точек ортофотоснимка, устранение искажений, обусловленных влиянием рельефа, производят для планового смещения точек увеличением фокусного расстояния объ,ектива, а для нерезкости изображения — уменьшением относительного от- верстия объектива, причем допустимый

Ю диаметр действующего отверстия Рсдрп объектива рассчитывают по формуле

f-t

*Оп - Ц-:); где Е— расстояние между объективом и экраном, мм; знаменатель масштаба трансформирования требуемое разрешение на ортофотоснимке, в лин/мму превышение точек над плоскостью трансформирования на краю ортофотоснимка. в м.

951072

Составитель В. Васильев

Редактор й. Гулько Техред Ж. Кастелевич Корректор C. Шекмар

Заказ 5930/44 Тираж б14 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rlo делам изобретений и открытий

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

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