Способ ортофототрансформирования

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскккСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУС 01 С 11/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15.08. 82(54) СПОСОБ ОРТОФОТОТРАНСФОРМИРОВАНИЯ Изобретение относится к фотограмметрии, .а более конкретно к ортофототрансформированию снимков местности,Известен способ ортофототрансформирования, в котором устраняют искаже 5ния положения точек фотоснимков заперспективу и из-за влияния рельефаместности, а также приводят снимки кзаданному масштабу,Известен также дифференциальныйспособ ортофототрансформирования, включающий устранение перспективных искажений, приведение изображений в плоскости трансформирования к заданномумасштабу и устранение искажений планового положения точек снимка, обусловленных влиянием рельефа. Перспективные искажения устраняют путем ус"тановки углов наклона фотоснимка относительно экрана по установочным данным или по трансформационной основес планово-высотными опорными точками.Приведение изображения к заданномумасштабу (в плоскости трансформирования) осуществляют по установочной высоте проектирования или по опорнымточкам путем изменения расстояниямежду 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 из" мерения 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 положе 951072ливо равенство 40 где Е - расстояние между объективоми экраном, мм;г - знаменатель масштаба трансФормирования;Н - требуемое разрешение на ортофотоснимке, лин/мм;45Л - превышение точек над плоскостью трансформирования накраи ортофотоснимка, м.На чертеже приведена принципиальная схема способа.50Схема 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 6Изобретение осуществляется следующим образом. 60Вначале на фотоматериале изготавливают голограмму местности с летательного аппарата или по стереомодели местности, которая построена по всем (минимум по двум) фотоснимкам данно Е 1Оод ф 1 Г ф(6) ния точек ортофотоснимка; низкая разрешающая способность и полосатость изображения ортофотоснимка, обусловленные смаэом при последовательном непрерывном проектировании элементар" ных 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 - повышение 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 г 5 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 9 и объектива рассчитывают по формуле:Е.1ой ГЕ 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 Ра,оп и допустимое действующее отверстйе объектива 0 доп , а также расстояния Н между моделью местности и объективом и г - между объективом и экраном. Связь между величинами К, й и Роп выражается известной зависимостью:Г Н +Г1 1 1(1)АООЕсли голограмма местности получена с летательного аппарата, то модель местности расположена от объектива нарасстоянии Н, равном высоте фотографирования, т.е. практически в бесконечности. Тогда согласно (1) справедРОП (2) Допустимое Фокусное расстояния объектива Рдоп рассчитывают по известной Формуле: 1000 г . ЛР ъ р - ,Е), 511где Л - максимальное превышение точкиместности над плоскостью трансформирования на краю получаемого ортофотоснимка, м;г - расстояние от центра ортофотоснимка до его края, мм;бг - допустимое плановое смещениеточки на ортофотоснимке, мм;знаменатель масштаба трансформирования,Например, при г = 100 мм, Л =1250 м,Фг = 0,4 мм, 1 = 50 000 имеемРдоп Ъ 1250 мм.Если голограмма местности получена путем синтезирования стереоскопических пар снимков, то выбирают зна.- чение расстояния Н, например, равным2 Р.1Тогда Р (4) а допустимое фокусное расстояние объектива равно500(мм) (5) Например, прй г100 мм, Л = 1250 м, сРТ = Ок 4 мм и Г = 50 000, РдопЪ 525 мм.Диаметр действующего отверстия объектива Рдоп рассчитывается по фор- мулегде Й - требуемое разрешение на ортофотоснимке, лин/мм.Например, при Еоп = 1250 мм,= 50 000, й = 20 лин/мм, Ь = 1250 м,Рдоп = 12,5 мм,Объектив, фокусное расстояние кото рого соответствует вычисленному Гдопустанавливают в Фотографирующую систему. Этим достигается устранение недопустимых искажений планового положенияточек иэображения из-за рельефа местности. Затем, осветив голограмму 3опорным пучком от источника 2, строят, например, мнимую модель местности 1 и трансформируют эту модель.Точки мнимой модели проектируют на 15Основу б при помощи объектива 4. Устанавливают ранее определенные поформуле (1) расстояния Н и Г, Масштаб мнимой модели (следовательно имасштаб изображения на экране) изменяют 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 иэображенияна экране при сохранении неизменнымрасстояния Н, а значит и резкостиизображения на экране.Перспективные искажения устраняют как обычно взаимным наклоном источника излучения с голограммой (следовательно и мнимой модели местности), объективаи экрана с помощью инверсора, а также введением децентраций 35 мнимой модели путем перемещения источника излучения с голограммой, После совмещения изображения точек А, В, С, Р мнимой модели с одноименными точками а, Ь, с, с 1 основы, устанавливают значения диафрагмы, соответствующее вычисленному по формуле (6), для.устранения недопустимой нереэкости, обусловленной влиянием рельефа. Основу заменяют фотоматериалом 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 изобретенияСпособ ортофототрансформирования,включающий построение модели местности по предварительно полученной голограмме, проектирование модели наэкран с помощью объектива, устранениеискажений и приведение полученногоизображения к заданному масштабу,отличающийся тем, что,с целью повышения производительноститруда, разрешающей способности иточности планового положения точекортофотоснимка, устранение искажений,обусловленных влиянием рельефа, производят для планового смещения точекувеличением Фокусного расстояния объ,ектива, а для нерезкости изображения - уменьшением относительного от-верстия объектива, причем допустимыйдиаметр действующего отверстия Рд,рпобъектива рассчитывают по формулеРопр-);,где Е -расстояние между объективом и экраном, мм;знаменатель масштаба трансформированиятребуемое разрешение на ортофотоснимке, в лин/мм превышение точек над плоскостью трансформирования на краю ортофотоснимка, в м.951072 О/44 Тираж б 14 ПодпНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/ аказ 593 исн 4 нлиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек Составитель В. Васильев Редактор й. Гулько Техред Ж. Кастелевич Корректор С, Шекмар