Аналитический фотокартограф для составления фотокарт по стереоскопическим снимкам

Аналитический фотокартограф для составления фотокарт по стереоскопическим снимкам

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

285256

Сава Ссаетаине

Ссцналистичесннх

Респтблик

Зависимое от авт. свидетельства Хо

Заявлено 17.Х11.1968 (Фе 1290301/18-10) Кл, 42с, 10 02 с присоединением заявки М

Поиоритет.ЧПК G Оlс ll 26

УДК 528.711.4 (088.8) Ксмнтет пс реяжи иасбратеннй и сткрытий при Спеете Мниистрсв

С СР

Опубликовано 29.Х.1970. Би>.i.i;:-те ь, х, 18

Дата опубликования оппсшшя 11.1!.!97i

Авторы изобретения

Заявитель

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ФОТОКАРТОГРАФ ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ

ФОТОКАРТ ПО СТЕРЕОСКОПИЧЕСКИМ СНИМКАМ

Изобретение относится к области фотограмметрического приборостроения.

Известная система РАМ С S (США), предназначенная для составления ортофотокарт с горизо нталями по различным аэросъемочным материалам и содержащая два передающих фотоэлектричес:<их узла; два узла формирования растра, входные и выходные аналого-цифровые преобразователи, электронную цифровую вычислительную машину и приемный фотоэлектричео.<ий узел, имеет .высокую стоимость при недостаточно высокой производительности.

Предлагаемый фотокартограф отличается от известного тем, TTO в него введены аналоговый коррелятор, соеди ненный с выходными устройств,",мп двух передающих фотоэлектрических узлов и входными устройствами двух узлов формирования растворов; узел предварительного хранения информации, связанный с электронной цифровой вычислительной машиной и входными аналого-цифровыми преобразователями; а также два узла дискретизации, связанные с двумя узлами формирования растров, входными аналого-цифровыми преобразователями и узлом предварительного хранения информации.

Это позволяет повысить производительность прибора, На чертеже показана функциональная схема аналитического фотокартографа.

Аналитический фотокартограф представляет собой прибор, со" гоящий из двух передаюших фотоэлектрических узлов 1 и 11; узла корреляTTii1I Ill),THi, х 11 3 70Н формирован и я ii;i i T(HT 8 1 и V; двух узлов квантования электрически.; сигналов по уровню VI и Vll; двух узлов дискретизации VIII и 1Х; узла предварительного

10 хранения информации Х, узла обработки информации по заданнь.м алгоритмам Хl, узл l управления ХП, преимного фотоэлектрического узла ХП1.

Передающие фотоэлектрические узлы 1 и 11, 15 предназначепныс для преобразования оптических плотностей точек снимков в электрическис сигналы, состоят пз блоков электроннолучевых трубок (ЭЛТ) 1; блоков 2 автоматической регулировки яр:<ости оптических систем 8;

2р снимкодержагелей 4, и приемников 5 лучистой энергии.

Узел корреляции, предназначен для быстрого поиска и сужения области на правом снимке, в 1<оторой находится «точка» (элементарная

25 площадка), идентичная заданной «точке» (элементарной площадке) на левом снимке.

Он состоит из электронногî àíaлогового решающего устройства, предназначенного для моделирования тех математических зависимо30 стей, с помощью которых описывается проце-i.

285258 выбора Накомой области; и анализирующего устройства 7, вьгпол няющего все служебные операции, связанные с автоматизацией процесса поиска идентичных областей на стереопаре.

Узлы формирования растров IV u V служат для установления заданных размеров сканирующих площадок и их перемещения на экранах ЭЛТ. В состав этих узлов входят: суммирующие усилители 8 кадровых разверток; суммирующие усилители 9 строчных разверток; блоки 10 и 11 устройства для изменения положения растра на экранах передающих

ЗЛТ вдоль горизонтальных и 1вертикальных осей; устройства 12 и 18 формирования размера растров по горизонтальным и вертикальным осям; генераторы 14 разверток; синхрогенераторы 15.

Узлы, квантования электрических сигналов по уровню Vl u Vll служат для преобразования электрических сигналов, пропорциональных Оптической,плотности снимка, в код электронной цифровой вычислительной машины.

Они состоят из преобразователей 1б непрерыввых сигналов в дискретные и преобразователей 17 диокретных сигналов в код ЭЦВМ.

Узлы диокретизации Vill и IХ предназначены для формирования сигналов, необходимых при дискретизации непрерывных электрических сигналов, пропорциональных оптической плотности снимка, что в конечном результате равносильно разбиению считанного ЭЛТ участка исходного изображения снимка на ряд

«элементарных» площадок. В состав этих узлов входят: генераторы 18 импульсов для дискретизации непрерывных сигналов, распределенных вдоль строк считывающего растра

ЭЛТ; переключатели 19 частоты строк и кадров, предназначенные для регулирования скорости сканирования исходных снимков, а также для выбора шага ди серетности вдоль вертикальных осей сним ка; счетчики 20 импульсов и счетчики 21 строч ных импульсов.

Узел предварительного накопления информации Х предназначен для хранения информации, полученной в процессе дискретного считывания изображения с за данного участка снимка с целью уменьшения времени обращвния к ЭЦВМ. Этот узел состоит из арифметических устройств 22, служащих для номерации «точек», считанных со снимка, и за поминающего устройспва 28.

Узел электронной цифровой, вычислительной машины XI выполняет три основные функции: во-первых, по задан ному алгоритму решает задачу высокоточной идентификации

«точек» стереопары; во-вторых, по строгим математическим зависимостям решает аналитическую задачу преобразования координат точек снимка и определения их высот с учетом всевозможных систематических ошибок; и, в третьих, по специальному алгоритиу обрабатывает оптические плотности точек стереопары с целью получения на изображении тра нсформированного сниика изображения горизонталей, по программе, Определения положения гори5

60 б5 зонталей; кроме того, коррекция оптических характеристык исходных снимков в каждой его точке позволяет получить на выходе прибора снимок, обладающий более высокими изобразительными свойства ми. Узел электронной цифровой вычислительной машины состоит из блока 24 ЭЦВМ H в нешнего устройства 25 ввода и вывода информации, например перфоратор, магнитная лента, магнитный барабан и т. д.).

Узел управления служит для временного согласования работы всех устройств аналитического фотокартографа и состоит из трех основных блоков: блока 26 местного управления, в котором вырабатываются управляющие импульсы, распределяющиеся между устройствами ачалитичеокого фото|картографа, причем при синхронизации работы ЭЦВМ с другими блоками прибора, осуществляемой местным устройством управления, необходимо временные соотношения между управляющими импульсами выбирать из условия минимального времени простоя ЭЦВМ; блока 27 коммутации разверток, назначение которого

ООСТОИТ В ПОДКЛЕО ЫНИИ ПОСТОЯННЫХ ОТКЛОНЯющих напряжений или на блоки передающих

ЭЛТ I, или на блок 28 приемной ЭЛТ; и блока 29 переключения сигналов, предназначенного для подключения к устройствам 12, 18 формирования размера растра или выходных устройств ЭЦВМ, или анализирующего устройства 7.

Приемный фотоэлектрический узел Х111 предназначен для восстановления из электрических свгналов оптического изображения на экране ЭЛТ с последующей фиксацией его на фотоматериале (планке, фотобумаге и т. и.).

Этот узел состоит из трех блоков преобразователей «код †напряжен»: горизонтального овклонения 80, вертикального отклонения 81 и видеосигнала 82, блока ЭЛТ 28 и фоторегистрирующего устройства 88 для фотографирования изображания с экрана блока 28 ЭЛТ, Работа аналитического фотокартографа подразделяется на три основных процесса: считывание информации со снимков и выделение идентичных областей на стереопаре, обрабогка по заданным алгоритмам информации, счита нной со снимка и поступившей в блок

ЭЦВМ, и регистрация конечных результатов, Последовательность выполнения этих операций может меняться в процессе фотограмметрической обработки одной стереопары, Процесс считывания и нфориации со стереопары включает в себя два эта па:,первый — до нахождения идентичных областей на стереопаре, второй — после нахождения этих областей.

Необходимость в первом этапе считывания отпадает, если ведется Обра ботка стереопары с достаточно малыми поперечным ии продольными параллаксами или в случае, если произведено соответственное ориентирование снимков стереопары, иаключающее поперечные паралла ксы и при незначительной .величине продольных параллаксов.

285266

5

Первый этап считывания состоит в следующем:

По команде, имеющейся в программе, на выходной рвпиотр ЭЦВМ поступает информация о положении и размере считывающих растров для каждои передающей ЭЛТ, Эта пнформация считывается как непосредственно, та к и через устройство 27 на блэки 10, 11, 13, 12, а также через коммутирующее устройство 27 и бло к 29 переключения сигналов— на блоки 10, 11, 12, 18. В таких блоках сигналы ЭЦВМ преобразуются в на пряжения и совместное напряжен не кадровой и строчной развертки, вырабатываемое,гвнератором 14 и синхрогенератором 15, а также переключателем 19, регулирующими скорость п роцесса считывания информации со снимков, и поступают на соответствующие суммирующие усилители 8, и 9, выходы которых непосредственно присоединены к отклоняющим системам

ЭЛТ 1.

Световые лучи от сканирующего пятна растров ЭЛТ 1,,пройдя через оптические системы 3, проецируются на соответствующие,снимки сним кодержателей 4, а затем попадают на приемники б лучистой энергии, С выходов последних электрические сигналы поступают на электронное аналоговое решающее устройство б, в котором вырабатывается сигнал, пропорциональный коэффициенту корреляции двух оптичвских изображений объектов. По величине этого сигнала в анализирующем устройстве 7 вырабатываются напряжения, управляющие как размером растра ЭЛТ, через блок 29 и далее на устройства 12 и 13, так и

его положением через блоки 10 и 11, причем информация о начальном положении растра задается ЭЦВМ и поступает одновременно и в блэки 10 и 11, и з усчройства 7. Одновременно световые лучи от оканирующего пятна растра поступают на блоки 2 для автоматической регулировки яркости передающих ЭЛТ, После процесса формирования нового размера и положения растра ЭЛТ непрерывное (построчное) считывание информации со снимков прэдолжается до тех пор, пока из устройства б на устройство 7 не поступит сигнал, соответствующий нахождению идентичных областей заданных размеров. В этом случае в устройстве 7 вырабатывается сигнал, по которому связь всех блоков прибора с узлом корреляции прекращаегся go прихода следующего управляющего импульса с блэка 2б местного управления на устройство. 7.

Второй этап считывания BIKJIIoчает iB себя кодирование и кватование элвктричеаиих сигналов, (пропорциональных оптическим плотностям снимка, для ввода считанной с идентичных областей стереэпары информации в

ЭЦВМ.

При этом электрические сигналы, пропорциальные оптическим плотностям индентичных обла стей, с прием ников 5 лучистой энергии поступают на преобразователи 1б непрерыв5

6 ных сигналов в дискретные. На эти же устройства подаются сигналы с генераторов 18 импульсов, частота следования которых определяет шаг временной дискретизации непрерывных сигналов. Последовательность дискретных сигналов поступает с выходов преобразователей на входные устройства преобразователей 17 на пряжевие —.код, в которых амплитуды поступивших сигналов преобразуются в код ЭЦВМ. Выходные сигналы с преобразователей 17 в,виде двоичных кодов поступают в арифметические устройства 22, кроме того, на те же блоки соответственно подается информация с двоичных счетчиков 20 и 21, в которых ведется счет импульсов, приходящих на эти счетчиии с генераторов 18 им пульсов, а также !с синхрогенераторов, частота которых управляется переключателями 19 частоты.

В результате этого в устройствах 22, происходит кодирование как оптической плотности, так и местоположения каждой «точки» снимка. Из арифметичеаких устройств информация последовательно считывается в запоминающее устройство 28,:где она хранится, пока не будут полностью собрана информация о двух идентичных областях стереопары. И, наконец, из запоминающего устройства 23 по специальному сигналу с местного устройства управления преобразования информация снимочков постугпает в блок ЭЦВМ для дальней. шей обработки.

Во время процесса обработки поступившей информации в ЭЦВМ, во-первых, вычисляются ее преобразованные координаты; во-вторых, по заданной программе преобразуется информация об оптичеакой плотности считанной точки. снимочка.

Для ввода и вывода информации в программные ЭЦВМ:предусмотрены команды, вырабатывающие в блоке 2б .местного управления, соответствующие сигналы, разрешающие прием информации в ЭЦБМ или ее вывод. При выполнении ЭЦВМ других .команд обмен информацией ЭЦВМ с другими устройствами аналитического фотэкартографа не происходит.

Получение конечного результата фотограмметрической обработки стереэпары в виде фотодокумента являегся последней операцией, осуществляемой на приборе. Во время этого процесса по .команде из ЭЦВМ в выходной регистр вычислительной .машины поступают коды, определяющие как преобразован ные в ней координаты считанных со стереопары точек, так и их оптические плотности. Эти коды преобразователями 30 81 и 82 код — напряжение преобразуются в соответствующие напряжения, которые подаются на блок ЭЛТ28, причем коды, определяющие положение точек, воспроизводящих изображения на экране

ЭЛТ 28, поступают на блоки преобразователей 80, 81 через блок 27 коммутации, управляемый сигналами с местного устройства управления.

285256

Предмет изобретения

Б,результате описанного процесса на экране ЭЛТ 28 создается изображение соответствующей «точки» снимка, которая фиксируется на фотоматериале при фотографировании с экрана ЭЛТ. Процесс фотографирования с экрана ЭЛТ 28 осуществляется фоторегистрирующим устройством автоматически по,сигналам, приходящим с блока 26.

Кроме того, в приборе получение горизонталей может быть осуществлено не только на экране приемной ЭЛТ 28, но и с помощью электромеханического самописца, на пример, координатографа 84.

Таким образом с помощью описанных процессов на аналитическом фотокартогрлфе автоматически осуществляются все операции, связанные с составлением фотокарт, последовательность выполнения которых на приборе подразделяется на следующие этапы: предварительное ориентирование снимков; точное взаимное ориентирование с нимков; вычисление фотограмметрических координат точек модели; внешнее ориентирование модели; составление ортофотокарт с горизонталями.

Аналитический фотокартограф для составления фотокарт по стереоскопическим снимкам, содержащий два:передающих фотоэлектрических узла, два узла формирования растра, входные и выходные аналого-цифровые преобразователи электронно-цифровую вычислительную машину и приемный фотоэлектриче10 ский узел, отличающийся тем, что, с целью повышен ия производительности, в него введены аналоговый коррелятор, соединенный с выходными устройствами двух передающих фотоэлектрических узлов и входными устройствами

1Б двух узлов формирования растров; узел предварительного хранения информации, связанный с электронной цифровой вычислительной машиной и входными аналого-цифровыми преобразователями, а также два узла дискрети2О зации, связанные с двумя узлами формирования растров, входными аналого-цифровыми преобразователями и узлом предварительного хранения информации.

1"

Составитель Б. А, Новаковский

1 сд. :к ор T. В, Иванова Текрсд T. П. Курилко Копиек i OI) (С Мух

Заказ 18/3 Тираж 480 Подписное

Ц(-(ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская иаб, д, (/5

Типография, пр. Сапунова, 2!

1

1

1 ! ! !

1 ! ! !

I

)f I

1

1 !

1

1

1

1 !

1 !