Автоматический стереофотограмметрический прибор

Союз Советскик Социалистицеских Республик(45) Дата опубликования описания З 1,05.77(5 М, Кл,01 С 11/18 Государственный комитет Совета Министров СССР па делам изаоретений и открытийИзобретение относится к обла ги фотограмметрии, в частности к автоматическим стереофотограмметрическим приоборам.Известны автоматические стереофотограмметрические приборы, содержащие карет ки снимков, двухканальную систему считывания изображений с генератором разверток и фотоприемниками, выходы которых связаны с электронным коррелятором, Недостатком известных приборов является постоянст- Ю во размера растров сканирования, снижающее точность и надежность идентификации точек на снимках стереопары 1, 12,Известен прибор, содержащий каретки снимков, двухканальную системусчитыва ния изображений с генератором развертки и фотоприемниками, выходы которых связаны с электронным коррелятором, выход которого подключен к входу анализатора искажений, выход которого подключен к генера 20 тору разверток Я, В этом приборе проходящий через снимки световой поток модулируется в соответствии с функцией пропускания учас:ков изображений снимков стереопары и ре гистрируется фотоприемниками, Видеосигна лы с фотоприемников поступают в электронный коррелятор. Два выходных сигнала коррелятора позволяют определить качество корреляции, получить информацию о величине и знаке относительного искажения изображений. Выходные сигналы анализируются для определения величины относительного искажения, и сигналы рассогласования направляются в генератор разверток, где происходит соответствующее изменение растров развертки на ЭЛТ, компенсирующее величину относительного искажения изображений.По достижении максимального сигнала на выходе коррелятора, соответствующего точному идентифицированию изображений, процесс определения координат отождествляемого участка аэроснимка заканчивается.Недостатком известного прибора является его низкое быстродействие, так как определение величины и знака искажения проводится после вычисления корреляционной функции соответственных участков стереопары.Вычисление самой корреляционной функции (в лучшем случае не менее 20 значений отсчетов функций) требует значительного времени в пересчете на время обработкицелого аэроснимка, Кроме того, в этом случае ошибки операций перемножения и интегрирования снижают точность измерения величины относительных искажений изображенийС целью повышения быстродействия идентификации точек на снимкахстереопары в прибор введены схема сравнения и анализаторывидеосигналов, причем в каждом из каналовсистемы считывания вход анализатора видеосигналов связан с выходом фотоприемника,а выход подключен к входу схемы сравнения,выход которой связан с генератором разверток.На чертеже показана блок-схема пред- благаемого автоматического стереофотограмметрцческого прибора,Прибор содержит систему считывания изображений с каналами 1 и 2, каждый из которых включает фотоприемники (не показаны), 20и генератор разверток 3, анализаторы видеосигналов 4 и 5, схему сравнения 6 и электронный коррелятор 7.Выходы каналов 1 и 2 фотоприемников И системы считывания связаны с входами электронного коррелятора 7 и анализаторов видеосигналов 4 и 5, выходы которых, в свою очередь, подключены через схему сравнения 6 к генератору разверток 3. 30Прибор работает следующим образом.Видеосигналы с выходов фотоприемников пос.упают на входы электронного коррелятора 7 и анализаторов видеосигналов 4 и 5. ЗбВ анализаторах формируется амплитудный спектр пространственных частот участков аэроснимков, которые поступают на схему сравнения 6.40По разностному сигналу на выходе схемы сравнения можно оценивать величину и знак относительного искажения изображений, Этот сигнал поступает на вход генератора развер ток 3, который формирует растр развертки с учетом компенсации рассогласования амплитудных спектров идентифицируемых изображений. В случае идентичности амплитудных спектров пространственных частот сравниваемых изображений, т.е, когда сигнал рассогласования на выходе схемы сравнении отсутствует, по выходному сигналу электронного коррелятора 7 осуществляется вычисление координат идантифицируемо о участка,ЮСхема анализатора для измерения величины и знака относительного искажения изображений построена на основе анализа видепбигналов, получаемых со схемы считывания при сканировании аэроснимков. 60 4Аэроснимок можно описать, как распределение яркости изображения В (х, у) в видеь(х,): - ", Ц ь(ю,а,У"хх(уфгде 8 (ЮЮ у) -спектр пространственных частот, показывающий какой вклад в общую сумму вносят косинусоидальные и синусоидальные составляющиегде 4, щ, - пространственные круговыечастоты вдоль соответствующих осей,В то же время, корреляционную ФункциюФ (х, у) можно записать в следующем виде:где Я (9 1,) - энергетический спектр, полученный в результате перемножения значений амплитудных спектров идентифицируемых изображений;- пространственные круговые частоты вдоль соответствующих осей,Для случая неискаженных .изображений и при условии эргодичности процесса между спектром изображения 8(ы,(, (о) и энергетическим спектром й (, может быть установлена связь:2 1 ,фут 1 у ЕЮ где Х, У - размер изображения вдоль соответствующих осей.Полученное выражение показываетчто информацию об искажении можно получвть как при анализе корреляционной функции, так и при анализе амплитудных спектров пространственных частот изображений.П р и м е р. При растяжении одного из изображений происходит смешение амплитуд ного спектра пространственных частот изоб ражения относительно амплитудного спектра пространственных частот неискажевного изображения, а следовательно, уменьшается площадь их пересечения, что приводит к уменьшению значения энергетического спектра.Таким образом, по величине относитель ного смешения амплитудных спектров проо транственных частот изображений можно судить о величине и знаке относительного ис- кажения изображений.Автоматический стереофото грамме грический прибор, содержащий каретки снимков, двухканальную систему считывания изображений с генератором разверток и фотоприемниками, выходы которых связаны с електронным коррелятором, о т л и ч а ю - ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия идентификации точек на снимках стереопары, в него введены схема сравнения и айализаторы видеосигналов, причем в каждом из каналов системы считывания вход анализатора видеосигналов связан с выходом фотоприемника, а выход подключенк входу схемы сравнения, выход которойсвязан с генератором разверток,Источники ичформации, принятые во внимание при экспертизе.1. Патент США3659939,класс 356-2, 1972 г.2. Патент Швейцарии437829,класс 42 с 10/02, 1967 г.З.З.Ъ. Нагдч и ДР "Ят) е 1 есЬ оиг. готге 1 а 1 ог 6 и 11 е КавиМ",доклад на Международном конгрессе по фотограмметрии, Лозанна, Швейцария, 1968 г.Составитель А. МихайловРедактор Н. Козлова Техред И. Асталош Корректор А. 1 РиценкоЗаказ 630/96 Тираж 882 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4