§ 35.2. Геометрические условия фототрансформирования

Геометрические условия фототрансформирования обеспечивают получение на экране фототрансформатора геометрически правильного изображения в заданном масштабе \:М. Для этого предметная плос­ кость Е (экран) должна быть перемещена в положение Е\ (рис. 4.4), при котором высота проектирования SN' окажется равной высоте фо­ тографирования SN в масштабе плана. /

Прежде всего заметим, что при любых преобразованиях изображе­ния отрезки iS = Fp и iv'o = Fe, называемые инвариантами трансформирования, должны оставаться неизменными. Их ве­личины определяются по формулам (2.1) с учетом масштаба плана:

(4.6)

F„ =

F_P =

/ ' г. _. ^н f^Kt

sina,

sina,

M sin a_c

где K_t - коэффициент трансформирования, зависящий от масштаба снимка, создаваемого плана и вычисляемый по формуле (1.11).

Углы фр и фд (рис. 4.3), составленные плоскостью объектива с плоскостями экрана и негатива, связаны с инвариантами трансформи­рования и фокусным расстоянием прибора следующими зависимостя­ми, вытекающими из прямоугольных треугольников Sik и ikvQ\

sirup д = -£-

Fsina,.

sirup,

JL

F_E

Fsina,

fK_t K_t ■ ⁽ -ⁿ

В фототрансформаторах первого рода геометрические условия связаны с установлением подобия связок проектирующих лучей путем точного определения взаимного положения основных точек централь­ной проекции (§ 15, формулы 2.1), в частности (рис. 4.4):

1. Угол между предметной плос­ костью (экраном) и картинной плос­ костью должен быть равен суммарно­ му углу наклона аэроснимка ас.

Рис. 4.4. Геометрические условия в фототрансформаторах 1 -го рода

2. Отрезок So, соединяющий центр проекции S с главной точкой снимка о, должен быть перпендику­ лярен плоскости снимка и равен его фокусному расстоянию /.

92

3. Главная точка аэроснимка о должна находиться от главной точ­ки схода /_с на расстоянии io = fctga.

4. Инварианты трансформирования Fp и F^ должны соответство­вать значениям, подсчитанным по формулам (4.6).

5. Аэррнегатив в кассете прибора должен быть развернут на угол %' так, чтобы главная вертикаль снимка оказалась совмещенной с глав­ной вертикалью прибора, которая представляет собой линию наиболь­шего уклона экрана (кассеты).

Нарушение требований 1, 2, 3 и 5 приведет к деформации транс­формированного изображения, а требования 4 - к несоответствию по­лученного масштаба заданному.

Как следует из рис. 4.4, в фототрансформаторах первого рода фо­кусное расстояние прибора F зависит от фокусного расстояния снимка А угла его наклона <х_с и коэффициента трансформирования K_t. По этой причине фототрансформаторы первого рода не нашли примене­ния на производстве, так как их эксплуатация требует наличия набора объективов с различными фокусными расстояниями, соответст­вующими условиям аэрофотосъемки и трансформирования снимка.

В фототрансформаторах второго рода геометрические условия устанавливают взаимное положение основных точек и линий, при ко­торых соблюдены требования теоремы Шаля. В этом случае объектив S перемещается по дуге радиуса iS в положение S' (рис. 4.5), а экран - в положение Е\ оставаясь параллельным плоскости действительного горизонта. Тогда геометрические условия сводятся к следующему.

1. 

   Объектив S должен перемещаться в плоскости главного верти­кала по дуге радиуса iS = iS' = Fp.

2. Плоскость экрана должна быть параллельна плоскости действи­тельного горизонта, т. е. iS 11 vqN.

3. Инварианты трансформирова­ ния Fp и Fe должны соответствовать расчетным по формуле (4.6).

4. Снимок должен быть развернут на угол х' для совмещения его главной вертикали с линией наибольшего ук­лона картинной плоскости (экрана), а его центр совмещен с главной точкой картинной плоскости.

5. Главная точка снимка должны совпадать с главной точкой картинной ПЛОСКОСТИ. Для удовлетворения ЭТОГО Рис. 4.5. Геометрические условия в УСЛОВИЯ главную точку СНИМКа СОВМе- фототрансформаторах 2-го рода

93

щают с центром кассеты, и смещают вдоль главной вертикали отно­сительно конструктивной оси прибора на величину децентрации.

Фототрансформаторы второго рода нашли широкое применение в фотограмметрическом производстве, поскольку позволяют выполнять обработку аэроснимков с любыми элементами ориентирования.