Способ юстировки фотокамер
Патент 949620
Авторы
Классы МПК
Способ юстировки фотокамер
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советсккк
Социалкстмческкк
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.02.79 (21) 2729349/18-10 ($3) М.КП.
G 03 В 43/00 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий
Опубликовано 070882. Бюллетень ¹29
Дата опубликования описания 070882 (53) УДК 535. 824. . 2 (088. 8) (72) Автор изобретения
В.И.Юров (71) Заявитель
Институт космических исследований АН СССР (541 СПОСОБ ЮСТИРОВКИ ФОТОКАМЕР
Изобретение относится к фотограмметрии, 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 — определение дисторсии 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.
Кроме 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 дистор- . сии оптической оси, измеряют углы между направлениями визирования на изображения этих точечных марох пер949620
89 9Ь 86 <Р 87
DX -X -Х ЭУ - y вого теодолита и координатные метки снимка теодолитом эа объективом и по результатам измерений рассчитывают координаты главной точки снимка.
Базовые линии задают поочередным
4 визированием 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.
Перед объективоМ 1 поступательно перемещают автоколлимационный теодолит 2 в точку пространства, через которую. проходит оптическая ось объектива 1. При последовательной пере- >0 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 взаимной видимости теодолитов 2 и 4.
Тремя теодолитами измеряют углы между направлениями соответственно А и А96 A4) и А4р А 9 и Ap4 IIo pe зультатам данных измерений рассчиты- 40 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- 45 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 Алэ,. перпендикулярным плоскости рамки 3, и направлением АФ6 на точечную марку теодолита 5. По реэу- 60 льтатам измерения углов между направлениями А и А4, А6 и А . Рассчиты43 вают значение угла между направлениями А 6 и А . Зрительную трубу теодо/ лита 2 наводят по направлению А26, перпендикулярному плоскости рамки 3, в поле кадра которой наносят автоколлимационное изображение точечной марки 6. Чтобы определить положение главной точки снимка, по данным распределения дисторсии рассчитывают дисторсию направления A . С учетом полученной дисторсии визирный луч теодолита 2 ориентируют по направлению
Ау 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 6 н 7 и координатные точечные метки 8 и 9, расположенные в плоскости рамки фотокамеры и задающие систему координат Х 8 Y.
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 Agq теодолита 2 на главную точку 7 снимка вычисляют из соотношения
+ 4 -A4 - 4Р 4 . 62 2.6 а на точку 6 снимка, когда входной . луч теодолита 2 А 6 перпендикулярен к плоскости прикладной рамки 3, по формуле
2ь 26 Б 64 45 43
Координаты точек 6 и 7 рассчитывают соответственно иэ уравнений х6-х 8+5 co+(dggV86) = x 9 69 co9(d.98+F96)
8 686 (89+ 86) У9 69Ь "(98 96)i
X =X8 981СОВ (egg $87) = X9+ 691 СО9 (сС98+ 9у);
Ут=У8 Ь8 Ь1и (Ы89 Р) =У9 +69q81è(с(98+ 97) +89- c —,, 4. 98=с(89.180 ;
Х9-Х8
<8 >
У9 =О ССО9 (Ь98 Ьд )а Vg ьО "ССОР (t)98 97) 88- 86, 696=6696 Б = 6Ь8 ь9 =ВО
5=Г(Х8-Xg) ь (У8-У9) 3 Ь89, ь„= а, ь
СЖ (А8 AAа) 9а coS (>9ëÄ ) с
* аа
» ьа(аваа > Ьа, = c©ì(à,„Ã), а дисторсию главной точки снимка определяют как разность координат то чек 6 и 7 снимка фотокамеры
949620 где XS,YS,X,,Y — координа ы точечны> д Ю меток 8 9, расположенные з плоскости рамки 3 фотокамеры;
Х., Y — координаты главной точки снимка фотокамеры;
0Х,DY - дисторсия главной йч точки снимка фотока. меры. 10
Использование значения координат и дисторсии главной точки снимка фотокамеры при анализе фотограмметрического качества объективов позволяет решить вопрос о целесообразностииспользования того или иного объектива на стадии сборки фотографической системы, а также контролироватb качество сборки этой аппаратуры в целом. Кроме того, появляется воэможность математической обработки многозонального изображения с целью улучшения его дешифровочных признаков.
Формула 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 шийся тем, что, с целью определения дисторсии объек- Зэ тива, размещают два автоколлимационных теодолита с противоположных сторон прикладной рамки и перемещают их до совмещения точечных марок каждого теодолита с их автоколлимационными 40
1 зображениями, соответствующими отраениям от внешних поверхностей .объектива при различной фокусировке теодолитов, а затем изображение точечной марки каждого теодолита проек- 45 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— шийся 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 rlo пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что базовые линии задают поочередным визированием дополнительного теодолита на два измерительных теодолита.
4. Способ по пп.1-3, о т л и ч а ю шийся 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 экспертизе
1. Зиман Я.Л. и др. Фотограмметрическая калибровка фотографических систем с помощью поступательно перемещаемого теодолита. — "Геодезия и картография",1973, Р 5.
2. Авторское свидетельстВо ° СССР
Р 258633, кл. 603 В 43/00, 03.05.69 (прототип).
Составитель Л.Мухина
Редактбр А.Лежнина Техред Т. Маточка КорректорУ. Пономаренко
Заказ 5747/37 Тираж 488 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная,4