Способ юстировки фотокамер

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскккСоциалкстмческккРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 26.02.79 (21) 2729349/18-10 1311 М.КП.з С 03 В 43/00 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Институт космических исследований АЦ СССР(541 СПОСОБ ЮСТИРОВКИ ФОТОКАМЕР Изобретение относится к фотограм.метрии, и может быть использовано при оптических испытаниях съемочных фотографических устройств.Известны способы определения координат главной точки снимка по результатам калибровки фотокамеры 1,Недостаток этого способа заключается в том, что координаты главной точки снимка фотокамеры совместно с остальными фотограмметрическими параметрами рассчитывают по данным измерения направлений на точки снимка, координаты которых известны. При этом часть параметров коррелирована со значением координат главной точки снимка, зто приводит к снижению точности определения их величин.Известен способ юстировки фотокамер с помощью автоколлимационного теодолита, изображение точечной марки которого проектируют в плоскость прикладной рамки фотокамеры по направлению оптической оси объектива (2 Однако известный способ не позволяет с достаточной точностью решить задачу координатной привязки элементов изображения, поскольку не учитывает дисторсию объектива,Цель изобретения - определениедисторсии и координат главной точки снимка.Указанная цель достигается тем,что согласно способу размещают два автоколлимационных теодолита с противоположных сторон прикладной рамки и перемещают их до совмещения точечных марок каждого теодолита с их автоколлимационными изображениями, соответствующими отражениям от внешних поверхностей объектива при различной фокусировке теодолитов, а затем изображение точечной марки каждого теодолита проектируют в плоскость прикладной рамки и измеряют углы между оптическими осями каждого из теодолитов и базовыми линиями, по которым вычисляют дисторсию объектива, 20Кроме того, автоколлимационным теодолитом, установленным перед объективом фотокамеры, проектируют изображение точечной марки в плоскость прйкладной рамки по направлению, составляющему угол с линией, перпендикулярной плоскости прикладной рамки, равный полученному значению дисторсии оптической оси, измеряют углымежду направлениями визирования на изображения этих точечных марох пер89 96 96 9 ч Ь 87/ вого теодолита и координатные метки снимка теодолитом эа объективом и по результатам измерений рассчитывают координаты главной точки снимка.Базовые линии задают поочередным4визированием дополнительного теодолита на два измерительных теодолита.При исследовании многолинзовых объективов циклы измерений повторяют для различных оптических осей, соответствующих различным поверхностям линз объектива, и рассчитывают дисторсию для каждой такой оптической оси.На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа. 15Перед объективоМ 1 поступательно перемещают автоколлимационный теодолит 2 в точку пространства, через которую. проходит оптическая ось объектива 1. При последовательной пере фокусировке теодолита 2 в его поле зрения будут появляться автоколлимационные иэображения точечной марки, два иэ которых совпадут с пространственным положением точечной марки теодолита 2, За прикладной рамкой 3 фотокамеры поступательно перемещают другой автоколлимационный теодолит 4 в точку пространства, через которую проходит оптическая ось объектива 1. Теодолитами 2 и 4 наносят в поле кадра прикладной рамки 3 автоколлимационные изображения точечных марок и ориентируют их отсчетные оси относительно отсчетных осей третьего теодолита 5, расположенного в зоне 35 взаимной видимости теодолитов 2 и 4. Тремя теодолитами измеряют углы между направлениями соответственно Ав), и А 5, А 41 и А 45, А 5 и А 54. По результатам данных измерений рассчиты ваются дисторсию оптической оси 1.Затем теодолиты 2 и 4 перемещают в новые точки пространства, через которые проходит другая оптическая ось, и производят контроль совмещения то чечной марки теодолитов 2 и 4 с парой ее новых автоколлимационных изображений путем перефокусировки каждого инструпента. Процесс измерения углов тремя теодолитами и расчет зна. 50 чения дисторсии оптической оси повторяют. После того как по результатам измерений получено распределение дисторсии вблизи геометрической оси, 55 проходящей через центр объектива, те-. одолитом 4 измеряют угол между направлением А 45 перпендикулярным плоскости рамки 3, и направлением А 45 на точечную марку теодолита 5. По реэу льтатам измерения углов между направлениями А и А 45, Аб и А . рассчиты 45вают значение угла между направлениями Аи А 5. Зрительную трубу теодо)лита 2 наводят по направлению А 26 / перпендикулярномуплоскости рамки 3, в поле кадра которой наносят автоколлимационное изображение точечной марки б. Чтобы определить положение главной точки снимка, по данным распределения дисторсии рассчитывают дисторсию направления А . С учетом полученной дисторсии визирный луч теодолита 2 ориентируют по направлению А)и в поле кадра рамки 3 наносят автоколлимационное изображение точеч ной марки 7, совпадающее с главной точкой снимка фотокамеры. С помощью теодолита 4 производят измерение углов между направлениями на точечные марки б н 7 и координатные точечные метки 8 и 9, расположенные в плоскости рамки фотокамеры и задающие систему координат Х 8 У.Расчет координат точечных марок 6 и 7 производят полярным способом, используя несколько твердых опорных точек снимка для получения избыточных данных, необходимых для оценки точности получаемых параметров. Направление А теодолита 2 на главную точку 7 снимка вычисляют из соотношения41 45 45 Г 4 Ы 2.5/ а на точку б снимка, когда входной луч теодолита 2 Аб перпендикулярен к плоскости прикладной рамки 3, по формуле26 25 51 54 45 43 Координаты точек б и 7 рассчитывают соответственно иэ уравнений Х 6-Хв+9 С 05 Й 89986) = Х 9696 СО 5(ФУВ+Р 96 6 8 86 ( 89 /86) 9 96 981Х 7=Х 8 айву сОВ (с 89181) - Х 9 597 СО 5 (д.98 99 у) У =Увбр 61 И (Ы 89 фр ) -У 9 +59 51 И (сС 98+ф 97)/ 98 =а) ссо 5 (089 "086 9 в=аксо 5(Ь 89 Ь 87);а дисторсию главной точки снимка определяют как разность координат то)чек б и 7 снимка фотокамерыгде. Х ,У,Х ,У - координа .ы точечныФ д 1 дметок 89, расположенные з плоскости рамки 3 фотокамеры;Х, У - координаты главной 5точки снимка фотокамеры;ОХ. ,0 У - дисторсия главнойбт фточки снимка фотокамеры. 10Использование значения координат и дисторсии главной точки снимка фотокамеры при анализе фотограмметрического качества объективов позволяет решить вопрос о целесообразности. использования того или иного объектива на стадии сборки фотографической системы, а также контролировать качество сборки этой аппаратуры в целом. Кроме того, появляется воэможность математической обработки многозонального изображения с целью улучшения его дешифровочных признаков.25Формула изобретения 1, Способ юстировки фотокамер с помощью автоколлимационного теодолита, изображение точечной марки которого проектируют в плоскость прикладной рамки фотокамеры по направлению оптической оси объектива, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью определения дисторсии объек тива, размещают два автоколлимационных теодолита с противоположных сторон прикладной рамки и перемещают их до совмещения точечных марок каждого теодолита с их автоколлимационными 40зображениями, соответствующими отраениям от внешних поверхностей .объектива при различной фокусировке теодолитов, а затем изображение точечной марки каждого теодолита проек тируют в плоскость прикладной рамки и измеряют углы между оптическими осями каждого иэ теодолитов и базовыми линиями, по которым вычисляют дисторсию объектива.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью определения координат главной точки снимка, проектируют иэображение точечной марки автоколлимационным теодолитом, установленным перед объективом, в плоскость прикладной рамки по направлению, составляющему угол с линией, перпендикулярной плоскости прикладной рамки, равный полученному значению дисторсии оптической оси измеряют углы между направлениями визирования на иэображения этих точечных марок первого теодолита и координатные метки снимка теодолитом за объективом и по результатам измерений рассчитывают координаты главной точки снимка.3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что базовые линии задают поочередным визированием дополнительного теодолита на два измерительных теодолита.4. Способпо пп.1-3, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью исследования многолинзовых объективов, циклы измерений повторяют для различных оптических осей, соответствующих различным поверхностям линз объектива, и рассчитывают дисторсию для каждой такой оптической оси.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Зиман Я.Л. и др. Фотограмметрическая калибровка фотографических систем с помощью поступательно перемещаемого теодолита. - "Геодезия и картография",1973, 9 5.2. Авторское свидетельстВо СССР Р 258633, кл. 603 В 43/00, 03.05.69 (прототип).949620 Составитель Л.МухинаТехред Т. Маточка Корректору.Пономарен еж едак одписноеСССР акая 574 Вая,4 илиад ППП "Патент", г,ужгород, ул.П 7/37 Тираж 488 НИИПИ Государственног по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Ра комитета открытий ская наб