Виды трансформирования аэроснимков

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 7Следующая ⇒

После аэросъемки мы получаем снимки, перспективно искаженные, с переменным масштабом, поэтому для составления фотоплана их трансформируют.Трансформирование есть исправление аэроснимков от перспективного искажения и приведение их к заданному масштабу.

Трансформированные снимки — это плановые снимки, в которых остались все искажения за рельеф.

Трансформирование бывает разных видов: аналитическое, графическое механическое, фотомеханическое и цифровое.

Аналитический способ основан на вычислении координат точек горизонтального снимка по измеренным координатам точек горизонтального снимка.

К графическим способам относятся метод сложения плоскостей, позволяющий трансформировать снимки по элементам внешнего ориентирования, и прямая проективная засечка, решающая эту задачу по опорным точкам.

Фотомеханический способ основан на применении специальных приборов — фототрансформаторов. В фототрансформаторе по наклонному снимку с помощью объектива строится на экране изображение, соответствующее горизонтальному снимку. Затем это изображение фиксируется на фотобумагу.

В оптическом способе изображение, соответствующее горизонтальному снимку, получается на планшете путем оптического проектирования наклонного снимка. Детали этого изображения, подлежащие отображению на карте, вычерчиваются в соответствии с принятыми условными знаками.

В цифровом способеизображение, совмещение изображение на снимке на основу производят методам растягивания.

Иногда прибегают к неполному трансформированию, или так называемому развертыванию, которое позволяет получить ряд снимков не в горизонтальной, а в проекции какого-либо другого снимка.

В этом случае для получения горизонтальной проекции, т. е. плана, требуется дополнительное трансформирование. Примером может служить развертывание всех перспективных снимков одной и той же экспозиции много объективной камеры к проекции центрального снимка данной экспозиции. Этот процесс работы производится на особых развертывающих станках после развертывания получают все снимки экспозиции в проекции центрального снимка, которую потом можно трансформировать и получать плановые снимки.

К трансформированию надо также отнести и приведение к одному масштабу перспективно искаженных снимков, снятых при небольших углах а отклонения оптической оси, когда приводимые к масштабу снимки сильно уменьшаются и потому само перспективное искажение находится в пределах графической точности плана. Такое приведение делается по двум точкам геодезической или фотограмметрической подготовки одного какого-либо снимка для целой группы снимков, тогда как полное трансформирование, как увидим дальше, производится не менее как по четырем точкам подготовки для каждого перспективный фотоснимок преобразуется в плановую.

Фотомеханическое трансформирование

В производственных условиях трансформирование ведется в широком масштабе фотомеханическим путем, чем достигается большая пропускная способность. Однако этот способ требует применения фототрансформаторов — особых оптико-механических приборов. Конечно, существующие типы трансформаторов из-за громоздкости непригодны для применения в боевых условиях. В результате попыток создания более легкого трансформатора появился полевой фототрансформатор, который, правда, не разрешил этой проблемы полностью. С этим фототрансформатором мы ниже познакомимся.

Остановимся на принципе устройства трансформаторов и их видах и на фотомеханическом трансформировании.

Фотомеханическое трансформирование заключается в том, что при помощи фототрансформаторов, или просто трансформаторов, мы можем из перспективно искаженного снимка получить плановый снимок в заданном масштабе.

Существующие трансформаторы разделяются на две группы — одна позволяет получить искомую проекцию a'e'c'd'k', восстанавливая оптико-механическим путем тот проектирующий пучок лучей SABCDK, который существовал в момент съемки, а другая группа позволяет тоже оптико-механическим путем получить ту же проекцию a'e'c'd'k', но при ином проектирующем пучке лучей без восстановления световой пирамиды, существовавшей в момент съемки. Каждая из этих групп имеет свои достоинства и недостатки. Трансформаторы, принадлежащие к первой группе, носят название трансформаторов первого рода, и в них объектив зависит от фокусного расстояния съемочной камеры. Остальные трансформаторы называются трансформаторами второго рода и имеют объектив С фокусным расстоянием, не зависящим от фокусного расстояния камеры.

Определим, на каком расстоянии от проектирующего центра должен находиться трансформированный снимок.

Допустим, что мы имеем дело со съемкой плоской и горизонтальной местности Т.

Обозначим ортогональную проекцию передней узловой точки объектива S на плоскости Т через N, тогда у нас SN будет высотой съемки.

Рис.1

Из рисунка нетрудно видеть, что если мы имеем на снимке Р сфотографированный плоский и горизонтальный участок местности Т и если мы восстановим проектирующий пучок лучей SABCDK и ориентируем его вместе со снимком Р соответственно моменту съемки, а затем пересечем этот проектирующий пучок лучей плоскостью Е, параллельной плоскости Т, то в сечении получим план сфотографированной местности a'e'c'd'k'. Отвесный луч SN в пересечении с плоскостью Е дает точку n'. Рассмотрим пирамиды, образованные нашими пучками лучей.

Значит, если нам нужно получить пo снимку Р план местности в масштабе , надо провести секущую горизонтальную плоскость Е (экран) на расстоянии от проектирующего центра S, равном

Sn^/=

Эта задача получения планового изображения a'e'c'd'k' местности по перспективному изображению aecdk той же местности решается на основании законов проективной геометрии и осуществляется трансформированием.

Аналитический способ

Пусть на наклонном снимке измерены координаты х и у ряда точек. Угловые элементы внешнего ориентирования наклонного снимка известны. Тогда координаты х° и у° соответственных точек горизонтального снимка найдем по формулам:

Где 𝑓 – фокусное расстояние наклонного снимка;

Х, у – координаты главной точки снимка;

aᵢ, bᵢ, cᵢ - направляющие косинусы, вычисленные по формулам (1.13) или (1.15) как функции угловых элементов внешнего ориентирования снимка.

Если элементы внешнего ориентирования неизвестны, то трансформирование снимка можно выполнить по опорным точкам.

Чтобы определить количество опорных точек, необходимое для трансформирования снимка, используем формулы (1.19), выражающие зависимость между координатами Х и Y координатами точки местности и хи у ее изображения на наклонном снимке. Полагая Хₒ=Yₒ=0 и Z-Zₒ=-H, напишем:

Эти восемь коэффициентов вполне определяют перспективную зависимость между наклонными и горизонтальными снимками и называются элементами трансформирования. Одна опорная точка позволяет составить два уравнения, содержащие восемь неизвестных. Таким образом, для определения элементов трансформирования необходимо иметь не меньше четырех опорных точек. Зная эти элементы, можно по формулам найти координаты Х и Y любой точки, если известны координаты х и у ее изображения на снимке.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 4472; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!