Способы измерения снимков и стереомодели

Для измерений координат точек на аэроснимках применяют два способа - монокулярный и стереоскопический, в основе которых ле­жат свойства монокулярного и бинокулярного (стереоскопического) зрения соответственно. Точность второго при прочих равных условиях заведомо выше из-за более высокой остроты бинокулярного зрения.

Монокулярный способ применяют для измерения одиночных сним­ков, и в зависимости от требуемой точности, используют те или иные приборы и приспособления. Иногда для этого достаточно циркуля-из­мерителя и масштабной линейки (когда нужно знать приближенные координаты), а в иных случаях - требуются высокоточные приборы. Основным недостатком монокулярного способа измерений является требование, чтобы измеряемые точки были контурными. В противном случае возникают трудности их отождествления на смежных снимках, особенно при съемке местности с малой контурностыо.

Стереоскопический способ предполагает измерение геометриче­ской модели, построенной по паре смежных снимков. Способ приго­ден для измерения координат как контурных, так и не контурных то-

Чек. В силу этого и более высокой точности стереоскопический способ получил широкое применение.

Для совместного измерения пары снимков и модели местности в фотограмметрии используется два способа - способ действительной марки и способ мнимой марки.

Способ действительной марки, предложенный Деви-лем в 1902 г., предназначен для измерения модели местности и пред­полагает введение в ее пространство реальной марки. Эта марка пред­ставляет собой светящуюся точку т в центре верхней плоскости из­мерительного столика (рис. 8.7), свободно перемещающегося по экра­ну. В нижней части измерительного столика имеется устройство для фиксации положения измерительной марки на экране. Перемещаю­щаяся по высоте марка т воспринимается как левым, так и правым глазом наблюдателя.

Для измерения модели столик устанавливают так, чтобы интере­сующий наблюдателя участок изображения проектировался на его эк­ран. Изменяя высоту измерительного столика, наблюдатель восприни­мает стереоскопическую модель, создаваемую фрагментами изображе­ний на плоскостях Ej, E2, £3 ^{и т}- Д- (рис. 8.7), и принадлежащую ей точку Ь, которая приближается к точке В геометрической модели. При совпадении точек В и Ъ геометрическая и стереоскопическая модели окажутся совмещенными. Соответствующее этому моменту положе­ние измерительного столика на экране, зафиксированное на экране Е специальным устройством, и его высота, отсчитанная по шкале, харак­теризуют пространственные координаты наблюдаемой точки.

Способ мнимой марки, предложенный в 1899 г. Пульфрихом, приго­ден для измерения как снимков,»так и модели. В нем используются две реальные марки (на рис. 8.8 они имеют Т-образную форму), наклады­вающиеся на изображения левого (Pi) и правого (Р2) снимков.

Рассматривая снимки, наблюдатель ви­дит пространственную модель и единую пространственную марку. Если на левом и правом снимках марки проектируются на соответственные точки mi и /П2, то наблю­датель увидит пространственную марку, со­вмещенную с видимой стереомоделью в точке М. При смещении одной из марок (на­пример, правой) в положение П2 пространст­венная марка воспринимается перемещаю- 8. Измерение снимков _{щейся по высоте QT тоцки м к тоцке м},

Мнимой маркой

Вдоль левого проектирующего луча.

0 i • + т ч ft Рис. 8.9. Формы измерительных марок

Для совмещения измеритель­ных марок с точками модели или соответственными точками сним­ков необходимо обеспечить со­вместное перемещение марок или снимков вдоль координатных осей х и у снимков и независимое перемещение одного из снимков или одной из марок вдоль тех же координатных осей. Величины перемещений снимков (марок) должны учитываться измерительными устройствами.

Способ мнимой марки является основным в фотограмметрии и применяется в большинстве фотограмметрических приборов. Ис­пользуемые в них измерительные марки имеют различную форму (рис. 8.9); в некоторых приборах наблюдатель может изменить раз­меры марок (от 0,02 до 0,10 мм), цвет (белый, красный, зеленый) и их яркость отдельно для левой и правой ветвей наблюдательной сис­темы. Размеры левой и правой марок не должны различаться более чем на 10 %.

Стереокомпараторы

Стереокомпаратор является наиболее высокоточным стерсофото-грамметрическим прибором, предназначенным для определения поло­жения соответственных точек на смежных снимках, которое характе­ризуется координатами ее изображения, т. е. величинами х\, у\, #2 ^и У2, (рис. 8.10), или величинами Xi, y\, pwq, причем

р = *i -*2> 9= г/1 -г/2-

(8.4)

Величина р называется продольным параллаксом точки, а величина q- поперечным параллаксом.

Для измерения этих координат и параллаксов и предназначен сте­реокомпаратор.

 

_____ >	£ __ •	> X	___________ J do ______ И	к*_____
			г

Существуют несколько различ­ных конструкций стереокомпарато­ров, но их принципиальная схема, представленная па рис. 8.11, не ме­няется более 100 лет.

Рис. 8.10. Координаты соответствен­ных точек на паре снимков

На массивной станине 1 разме­щена общая каретка 2, перемещаю­щаяся вдоль оси X прибора и не­сущая левый снимкодержатель Р\. В правой части общей каретки 2

расположена параллактическая каретка 4, которая вместе с уста­новленным на ней правым снимко-держателем Р^ перемещается от­носительно каретки 1 вдоль оси X.

trn1— 6

Рис. 8.11. Принципиальная схема стереокомпаратора

Вдоль оси У прибора по мос­тику 3 перемещается подвижная часть наблюдательной системы 5, правая ветвь которой имеет допол­нительное (по отношению к левой ветви) перемещение вдоль оси Y прибора. Величины перемещений подвижных частей прибора измеряются по шкалам абсцисс, ординат, продольных и поперечных параллаксов.

Оба снимкодержателя могут разворачиваться в своих плоскостях на углы х- Наблюдение снимков выполняется через бинокулярный микроскоп 6, а их измерение - марками, вмонтированными в левую и правую ветви наблюдательной системы.

Рассмотренная принципиальная схема стереокомпаратора обеспе­чивает возможность ориентирования снимков, получения стереомо-дели, наведения измерительной марки на произвольные ее точки и из­мерения координат и параллаксов точек.

Современные стереокомпараторы характеризуются высокой точ­ностью измерений, переменным увеличением наблюдательной сис­темы от 6 до 20^х, а также наличием устройств регистрации результатов измерений на машинных носителях.

Стереокомпаратор Стеко 1818 производства фирмы «Карл Цейсе Йена» (рис. 8.12) получил в нашей стране наибольшее распространение. Прибор предназначен для измерения координат и параллаксов точек по снимкам формата 18x18 см. Коэффициент уве­личения наблюдательной системы 8^х. Визирование осуществляется с помощью марок, расположенных в фокальной плоскости окуляров. Марки имеют форму баллончиков с точкой в нижней части; для наве­дения на точки используют точку или нижний конец баллончика. На­блюдение стереомодели и ее измерение выполняется с помощью би­нокулярного микроскопа 7. Наведение на точки снимков выполняют вращением штурвалов абсцисс X (2), ординат Y (3), продольного па­раллакса Р (6) и кольца поперечного параллакса Q (5). Значения ко­ординат х и у отсчитывают по круговым шкалам абсцисс (1) и орди­нат (4) с точностью 0,02 мм, а Р и Q - по круговым шкалам продоль­ных (8) и поперечных (9) параллаксов с точностью 5 мкм.

Рис. 8.12. Стереокомпаратор Стеко 1818

Автоматизированные стереокомпараторы СКА-30 и СКА-1818 обеспечивают выполнение измерений по снимкам фор­мата 18x18 или 30x30 соответственно с ошибкой 2-5 мкм и регистра­цией полученных результатов на машинный носитель. Увеличение на­блюдательной системы переменное, от 6 до 20^х. Особенностью этих приборов является возможность наблюдения дополнительного снимка или кадра неразрезанного аэрофильма (например, смежного мар­шрута) в паре с одним из основных, что важно для повышения надеж­ности отождествления наблюдаемых точек.

Стереокомпаратор Stecometer фирмы «Карл Цейсе Йе­на» предназначен для измерения координат и параллаксов точек сним­ков формата 23x23 см с точностью ±2 мкм. Для регистрации результа­тов измерений на машинном носителе к прибору подключается коор-даметр - универсальная электронная система, предназначенная для регистрации данных, полученных на любом стереофотограмметричес-ком приборе, выпускаемом фирмой.

В настоящее время, в связи с массовым применением методов цифровой фотограмметрии, стереокомпараторы потеряли актуаль­ность, однако они имеют достаточно широкое распространение и оста­ются высокоточными приборами.

⇐ Предыдущая25262728293031323334Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: