Способ определения элементов внутреннего ориентирования фотограмметрической камеры

; Фр.О П-И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 289 01123 Йоюв советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.04.80(72) Авторы изобретени Е. Егоров, В. М. Прохоров, В. П, Купрович и А. И. Егоро 1) Заявитель ЕЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВНУТФОТО ГРАММЕТР И Ч ЕСКОЙ(54) СПОСОБ ОП ОРИЕНТИРОВАН ННЕГО МЕРЫ о ориентирова асстояния фо колебаний ни ивает постоян Изобретение относится к области фотограмметрии, в частности к способу определения элементов внутреннего ориентирования фотограмметрических камер, преимущественно с переменной фокусировкой.5Известны способы совместного определения элементов внутреннего и внешнего ориентирования фотограмметрических камерпутем фотографирования калибруемой камерой тест-объекта, измерения координат 1 Оконтрольных точек по фотограммам и сравнения измеренных и известных значенийкоординат 1.Недостатками этих способов являютсясложность, необходимость использования 15ЭВМ для их осуществления и невысокаяточность определения элементов внутреннего ориентирования при совместном решенииуравнений.Известен также способ определения положения главной точки съемочной камеры 2с использованием нитяных отвесов. Достоинством этого способа является простота,поэтому он взят за прототип,Однако такой способ не универсален, так 25как не позволяет определять положениеглавной точки фотокамеры при горизонтальном (или произвольном) положении ее оптической оси (например, фототеодолита) ине обеспечивает возможности определения 30 третьего элемента внутреннегния - главного (фокусного) ртокамеры, Кроме того, из-затей отвесов способ не обеспечной высокой точности.Цель изобретения - упрощение способа и повышение точности определения всех трех элементов внутреннего ориентирования калпбруемой фотокамеры.Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу определения элементов внутреннего ориентирования, включающему операции фотографирования тест- объекта и определения положения главной точки как точки пересечения в плоскости фотограммы прямых, проходящих через изображения точек тест-объекта, плоскость прикладной рамки калибруемой фотокамеры устанавливают параллельно плоскости тест-объекта, в которой размещены контрольные точки с известным взаимным расположением, фотографируют тест-объект, затем не нарушая взаимной ориентации, перемещают вдоль нормали к плоскости либо фотокамеру, либо тест-объект на заданное расстояние и фотографируют повторно тест- объект на ту же фотограмму. По измерениям полученной фотограммы определяют координаты главной точки как координаты точки пересечения в плоскости фотограммыоткуда 45 50 55 60 65 3прямых, проходящих через изображения одноименных точек тест-объекта, а главное фокусное расстояние - как отношение известных и измеренных по фотограмме линейных величин.Сущность изобретения заключается в следующем.Плоскость прикладной рамки калибруемой камеры устанавливают параллельно плоскости, в которой размещены контрольные точки с известным взаимным расположением, т. е. с известными плоскими координатами. Контрольные точки в плоскости, используемой в качестве тест-объекта, располагают так, чтобы при фотографировании их изображения расположились по возможности равномерно по всему полезному полю снимка и не накладывались друг на друга при повторном фотографировании, а их контраст изображения должен обеспечить возможность измерения координат точек по снимку.Главное направление фотокамеры (перпендикуляр, опущенный из задней узловой точки объектива на плоскость прикладной рамки) ориентируют перпендикулярно к плоскости тест-объекта, все контрольные точки при этом должны быть в поле зрения камеры, Контролирование параллельности плоскостей прикладной рамки фотокамеры и тест-объекта можно произвести при горизонтальном положении - с помощью уровней, при вертикальном (и произвольном) - с помощью автоколлимационного теодолита и плоскопараллельного зеркала, После тщательного ориентирования производят фотографирование контрольных точек, затем, не нарушая взаимного ориентирования, перемещают либо фотокамеру, либо тест-объект вдоль главного направления (перпендикуляра к плоскостям) на заданное расстояние и производят повторное фотографирование контрольных точек на тот же фотоснимок.На полученной фотограмме с двойным изображением контрольных точек тест-объекта измеряют координаты изображений контрольных точек тест-объекта в системе координат, задаваемой координатными метками фотокамеры.По измеренным координатам изображений одноименных точек тест-объекта составляют уравнения прямых линий, количество которых равно количеству пар изображений одноименных точек тест-объекта, Все эти прямые линии, проходящие в плоскости фотограммы через изображения одноименных точек, пересекаются в главной точке фотограммы.Решая совместно уравнения прямых линий, получают вероятнейшие значения координат главной точки.Главное (фокусное) расстояниекамеры определяют на основании известного из фотограмметрии отношения 5 10 15 20 25 30 35 40 где Н - расстояние от передней узловойточки объектива фотокамеры доплоскости тест-объекта;Я - расстояние (отрезок длины) междудвумя любыми контрольными точками тест-объекта,Л= Глх +.лу,г - расстояние (отрезок длины) междуизображениями этих же точек нафотограмме,г = УЬх+ Ьу; ЛХ,ЛУ,Лх,Ьу - разности координат контрольных точек в плоскости тест- объекта и в плоскости фотограммы. Составляют отношениеУг(2)Н, ЯУ гН й Разность между Н и Н равна величине известного перемещения фотокамеры или тест- объекта.Решив совместно уравнения (3) и (4), получим(Н, - Н) г, г дН г, г, (5)Л= Р(г, - г) й Дг где ЛН - величина относительного перемещения камеры и тест-объекта;г, - расстояние между двумя какимилибо контрольными точками на первом изображении;г - расстояние между этими же точками на втором изображении;Я - расстояние между этими же точками на тест-объекте.Изобретение может быть использовано для калибровки измерительных фотокамер, применяемых в любой отрасли промышленности, с повышенной точностью определения элементов внутреннего ориентирования камер. Формула изобретения Способ определения элементов внутреннего ориентирования фотограмметрической камеры, преимущественно для камер с переменной фокусировкой, включающий операции фотографирования тест-объекта и определения положения главной точки как точки пересечения в плоскости фотограммы731289 Составитель В. ВасильевРедактор Т, Рыбалова Техред А. 1(амышникова ф 1(орректор Л. Тарасова Заказ 547/10 Изд. Хо 284 Тираж 810 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пв, Сапунова, 2 прямых, проходящих через изображения точек тест-объекта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа и повышения точности определения, плоскость прикладной рамки калибруемой фотокамеры устанавливают параллельно плоскости тест- объекта, фотографируют тест-объект, перемещают вдоль нормали к плоскости либо фотокамеру, либо тест-объект на заданное расстояние, не нарушая и взаимной ориентации, фотографируют повторно тест-объект на ту же фотограмму, по измерениям полученной фотограммы определяют координаты главной точки как координаты точки пересечения в плоскости фотограммы прямых,проходящих через изображения одноименных точек тест-объекта, а главное 1 фокус 5 ное) расстояние определяют как отношениеизвестных и измеренных по фотограмме линейных величин.Источники информации,принятые во внимание прп экспертизе1 О 1, Геодезия и картография, М 7, 1971,с. 24 - 32.2. Авторское свидетельство СССРМо 425046, кл. 6 01 С 11/04, 1960 (прототип).