Дифференциальный фототрансформатор

241709 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЫЯт 11 с 10-г-1л. 42 с, 1 О/02 ависимое от авт, свидетельствааявлено 13.Х 1.1967 ( 1197353/18-10) исоединением заявкиКомитет по долам вобретениб и открытий при Совета Министров СССРОпубликовано 18.Ъ.1969. Бюллетень14 Дата опубликования описания 25 Х 111.1969 Авторыизобретения лександров, И, А, Богданов, А. А, Комарова и Ю. Д, Мартынов Заявител ентральный науч аэисследовательскии институт геодезии,ъемки и картографии ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ФОТОТРАНСФОРМАТ ментарно И )+ У й" Т=+ х 1 дч где П коэффициент фотоия элементарного учаабныии,ров- масш проект,ка; окус стояние прибора; Изобретение относится к области фотограмметрического приборостроения.Известные дифференциальные фототрансформаторы обладают общим существенным недостатком - исчезновением контуров на стыках полос ортофотоснимка. Поэтому в них используются щели малой длины, что приводит к снижению производительности,В предлагаемом дифференциальном фото- трансформаторе изображение элементарного участка проектируется на,фотоматериал в масштабе, отличном от масштаба ортофотоснимка, и подворачивается на некоторый угол. Масштабный коэффициент проектирования элементарного участка и угол его поворота зависят от величины и направления угла наклона местности в плоскости, перпендикулярной направлению полос трансформирования, и для расположения полос в направлении координаты У выражаются зависимостями- угол наклона местности в плоско.сти;у - угол поворота изображения элементарного участка в плоскости 5экрана;х, у - координаты центра эле гоучастка на снимке;ср =7+ х 1 Я.) +у 1 я ч 0 исправленное за влияние рельефафокусное расстояние проектирующей камеры,Ввиду того что ошибки на стыках полосортофотоснимков отсутствуют, длина гцели на 5 предлагаемом приборе может астанавливаться из расчета допустимого смещения точек нафотоплане, равного 0,4 мм, Очевидно, максимальные совмещения получают точки, проектирующиеся в центр щели. Подсчеты показыо вают, что в этом случае длина щели можетбыть увеличена в три раза по сравнению сизвестными приборами.Описьсваемый прибор, предназначается дляавтоматического фототрансформированпяснимков горной местности с использованиемпрограммы, полученной в процессе рисовкирельефа, т. е. программа для фототрансформатора получается в результате,вьсполненияодного из необходимых процессов картосо- О становления - ,рисовки рельефа. Этим он выгод)но отличается от ортопроектора Гигас - Цейсса, для которого затрачивается специальноевремя на получение программ.Учитывая, что прибор работает автоматически со щелью, длина которой в три раза больше существующих, его,производительностьзначительно увеличится. Поэтому один фототрансформатор может обслуживать несколько универсальных приборов, с помощью которых рисуется рельефПредлагаемый прибор состоит из запоминающего устройства, служащего для накопления информации в процессе рисовки рельефа,электронного устройства и ортофотопроектора. Фотопроектирующая система слабженапризмой Дове и блоком масштабирующихпризмам, управляемых прямоугольным корректором, кинематически связанным с механическим счетно-решающим устройством, состоящим из системы взаимно перпендикулярных кареток и изменяющим масштаб фотопроектирования,в зависимости от превышенийи углов наклона, местности,Для устранения азимуталыных ошибок ортофотоснимка призма Дове кинематическиавязана с механпческим счетно-решающимустройством,На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого прибора; на фиг. 2 схематичеокиизображен ортофотопроектор.В процессе рисовки рельефа с помощьюуниверсального стереоприбора 1, оборудованного цифровыми датчиками по координатамх, у и г, информация о рисуемых горизонталях вводится,во внешнее запоминающее устройство 2, которое может быть представленомагнитоносителем, перфолентой или светочувствительной пленкой.Информация выводится в виде двоичногокода, пригодного для дальнейшего использования,в решающем устройстве, Цифровымидатчиками и внешними запоминающими устройствами оборудуются несколько универсальных приборов, которые должны обеспечитынепрерывную работу автоматического дифференциального фототрансформатора.Подготовленная таким образом информация через вводное устройство 3 вводится вблок 4, в котором, происходит уменьшениеобъема информации,и распределение ее понаправлению профилей. Адресным устройством 5 уменьшенный объем информации распределяется в оперативном запоминающемустройстве б.Считывающее устройство 7 обеопечиваетвыборку данных из устройства б по програмнме, позволяющей решающему устройствурешить зависимости Л), - уфч, = +, (4)у,-й,) гдетойс+ - высоты точек в соседних профилях;- длина, щели;- абсцисса профиля;- ордината точек соседних профилей.Кроме того, в решающем устройстве 8 выполняется интерпслирование высот ближайшихточеквдоль профиля. Эта информация поступает на вход цифро-аналоговых устройств 9, преобразующих цифровую информацию 10 в импульсную или другой вид аналоговогосигнала. Количество используемых цифро-аналотовых устройств равно,пяти, т, е. числу исполнительных механизомов, решающих отдельные самостоятельные функции. При примене нии щаговых исполнительных механизмов преобразование производится в серию импульсов, управляющих,щаговыми двигателями и в знакопеременный сигнал при использовании сервоприводов.20 Устройство 9 через соответствующие усилители 10 управляет следующими движениями ортофотопроектора 11: х, у, г, Ли Лу, которые благодаря интерполированию высот осуществляются плавно.25 Ортофотопроектор 11 имеет координапнуюсистему, представленную каретками х - 12, у - 13 и г - 14. Координатная система соединена с кареткой снимка 15 через прецизионный рычаг 1 б. Углы наклона снимка учитываются 30 с помощью коррекционной плоскости 17, покоторой перемещается толкатель 18 каретники.Изображение А элементарной площадки а снимка строится на экране с помощью септи,- ческой системы, состоящей из осветителя 19, 35 объектива 20, призмы Дове 21 пентадризмы22 и объектива 23, в фокальной плоскости 24 которого строится первое изображение элементарной площадки. Это изображение проектируется с помощью прямоугольной призмы 40 25, объектива 2 б и прямоуголыных призм 27и 28 через щель 29 на фотоматериал, размещенный на каретке. Поправки в положение элементарных площадок за влияние рельефа вводятся изменением высоты проектирования 45 с помощью движения каретки- 14, а изменение масштаба и сохранение резкости изображения тех же площадок достигается путем перемещения призм 27 и 25, которыми управляет масштабный прямоугольный, корректор 50 30. Две линейки корректора имеют кинематическую связь с каретками призм 27 и 25 в точках 31 и 32, а третья - в точке ЗЗ с кареткой г,р - 34, которая располагается на каретке ЛР - 35, Расстояние от центра вращения 55 Зб корректора 30 до линии, соединяющей точки 31 и 32, равно,половине фокусного расстояния объектива, 2 б. Расстояние от точки 33 до перпендикуляра, опущенного из центра Зб на линию, соединяющую точки 31 и 32, равно Ь, 60 Г+д2 а до сангмой линиисрср -165 2Р,р через ленту 37 преобразуется в движенкаретки ЛР - 35.Одновременндинен через же40, поворачиварадиус роликаса диска, находи соедияеняогопризма Дове по о с этим ролик 43, будучи соесткий поводок 44 с кареткой ется на угол у. Но поскольку 43 в два раза меньше радиуящегося на оправе призмы 21 с первым через ленту 38, то ворачивается на угол - .1 2 Таким образом изображеше элехентарного участка будет исправлено от ошибок на краю полосы, что позволяет увеличить длину щели.Движения призм 27 и 25 изменяют .длины соответствующих лучей на величины, в два раза большие собственных перемещений, поэтому значения Л, Ли Лг,р вводятся уменьшенньми в два раза.Ортофотопроектор работает по установочным данньхполученньм при обработке снимков на универсальном приборе, Движение всех его кареток осуществляется автоматически в соответствии с заранее полученной програыхой. Экран перемещается относительяо неподвижной щели в направлении х и у с погде Лг=г - , т. е. разности между высотой проектироваыия и фокусным расстоянием прибора.Фокусное расстояние Р объектива 2 б равно фокусному расстоянию 1 прибора.Фокусное, расстояние Р,р и угол у поворота изображения вычисляются с похсщью механического счетно-решающего устройства, которое соединено с кареткой ЛР - 35 через гибкую ленту 37 и,призмой 21 - с помощью ленты 38. При помощи двигателя 39 электронно- вычислительное устройство перемещает, каретку 40 на величину Л,=х 1 дъ, а при помощи двигателя 41 - каретку 42 на величину Л =уф . В результате этого строится прямоугольный треугольник с,катетами х 1 дъи У 1 р и гипотенузой ер -6мощью электродвигателей 45 и 4 б. Каретки 14 и 34 перемещаются синхронно, учитывая влияние рельефа на,положение точек и масштаб фотоизображения. Каретка 34 перемещается 5,в два, раза медленнее, чем каретка 14. Движение этих кареток осуществляется с помощью электродвигателей 47 и 48. Расстояние между точками 49 и 50,всегда равно 10 1 ср - Ф ,+х 1 К ") +У 1 ЯПри наличии угла наклона местностиэлектронное решающее устройство вычисляетт величины Л 1 х и Л/у и вводит их в механическое решающее устройство, которое исправ ляет П,рв соответствии с формулой (1) и поворачвает изображение элементарного участка, на у,гол у. дм ет изоб ретен1. Дифференциальный фототрансформатордля получения ортофотоснимков, содержащий снимкодержатель, устанэвленный на каретках, коррекционную плоскость, прецизионный 25 рычаг, фотопроектирующую систему, координатные каретки, щелевую диафрагму и электронное устрсйство для .накапливания ияформании и автохатичоского управления работой прибора, отличающийся тем, что, с целью уст ранея ошбок на стыках полос ортофотоснмков и повышения прозводительности, фотопроектирующая система снабжена призмой Дове и блоком масштабирующих призм, управляемых прямоугольным корректором, 55 кинехатчески связа: ыхс механическимсчетно-решаощим устровством, состоящим пз системы взаимно перпендикулярных кареток и изменяющим масштаб фотопроектирования в завсихости от превышений и углов накло на местности.2, Фототрансформатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения азимутальных ошибок ортофотоснимка, призма Дове кпнематически связана с механическим 45 счегно-решающхустройством.Корректоры: Л. Корогод и А. Абрамова Заказ 2076/12 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр, Серова, д, 4 Типография, пр. Сапунова, 2