Измерение на стереокомпараторе

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИЗМЕРЕНИЕ НА СТЕРЕОКОМПАРАТОРЕ

Измерение стереопар на стереокомпараторе выполняется в следующей последовательности:

а) установка снимков на приборе;

б) ориентирование снимков по координатным меткам;

в) определение мест нулей шкал стереокомпаратора;

г) измерение координат и параллаксов точек снимка.

Установка снимков

фототеодолитный стереокомпаратор съемка фотограмметрический

Установка негативов на стереокомпаратор производится эмульсией вниз, левый негатив на левый, а правый негатив на правый снимкодержатели, перекрывающимися сторонами внутрь. Пленочные негативы выравнивают прижимными стеклами. Диапозитивы укладывают эмульсией вверх и крепятся прижимными лапками.

Ориентирование снимков по координатным меткам

На шкале продольных параллаксов винтом р устанавливают отсчет 1-2 мм. Приходят на нижнюю координатную метку, ставят на шкале У отсчет приблизительно равен 6-7 мм, (35мм - при наземной съемке). Руками подвигают оба диапозитива, чтобы координатные метки были в поле зрения.

Ориентирование производят по оси ординат двух снимков одновременно монокулярно.

 у

3

1 2 х

4

Штурвалами X и Y совмещают марку с нижней меткой левого диапозитива. Несовпадение правой марки с меткой на правом диапозитиве в продольном направлении устраняют половину невязки винтом р, половину поворотом кассеты на угол . В поперечном направлении параллакс устраняют винтом q.

q +

Штурвалом Y переходят на верхнюю метку. Несовпадение левой марки с меткой на левом диапозитиве в продольном направлении устраняют половину невязки штурвалом X, половину поворотом левой кассеты на угол

у +

Несовпадение правой марки с меткой правого диапозитива устраняют по схеме.

q +

Переходят на нижние метки и процесс повторяют. Ориентирование по 3 и 4 метке повторяют до совпадения марки с меткой.

Определение мест нулей шкал стереокомпаратора

После ориентирования стереоскопически наводят марку на каждую метку и отсчеты записывают в таблицу 1.

Таблица 1

Отсчеты по шкалам х и у записывают до 0,01мм, по шкалам р и q до 0,001 мм. Места нулей шкал определяют по формулам:

для аэросъемки для наземной съемки

МОх = (х'₁+х'₂+х'₃+х'₄), MOx =

МОу = (у'₁+у'₂+у'₃+у'₄) , MOz = отсчет по z на метку

МОр = (р'₁+р'₂+р'₃+р'₄), MOp = (1)

МОq =(q'₁+q'₂+q'₃+q'₄). MOq =

Измерение координат и параллаксов точек снимка

Винтом продольных параллаксов р подвигают каретку вправо до отсчета (р 70 при аэросъемке и р 15-20 при наземной съемке), добиваясь совмещения идентичных контуров двух диапозитивов, т.е. стереоскопического изображения.

На каждой точке устраняют видимый поперечный параллакс винтом q, продольное раздвоение - винтом продольных параллаксов р. Окончательное наведение марки на точку выполняют штурвалами X и Y. Отсчеты по шкалам х ,у ,р ,q записывают в таблицу 2.

Вычисление плоских координат точек снимка

Значение координат точек вычисляют по формулам:

х_л = х' - МО х,

у_л = у'- МО у,

p = р'- МО р , (2)

q = q'- МО q.

Схема расположения точек ориентирования модели

Квадратичные весовые коэффициенты элементов взаимного ориентирования

Таблица 3

Квадратичные весовые коэффициенты координат точек

В таблице 4 уравнения весовых коэффициентов записаны для вариантов 1,2,4,5.

Исходные данные ГУК

Фотограмметрические системы, используемые в наземной фотограмметрической съемке

Для производства съемочных работ в этом виде съемки используются специальные фотографические системы, с помощью которых можно не только производить фотографирование различных объектов при заданных значениях элементов внутреннего и углового внешнего ориентирования снимков, но и выполнять необходимые геодезические измерения. Такие системы принято называть фототеодолитами. Существует много различных конструкций фототеодолитов, которые отличаются друг от друга лишь связью между фотокамерой и угломерным прибором, но все они могут быть разделены на три основные группы:

- к первой относятся фототеодолиты, у которых фотокамера и теодолит соединены вместе;

- ко второй относятся фототеодолиты, у которых эти два элемента слиты в одну конструкцию;

- к третьей относятся фототеодолиты, у которых фотокамера и угломерный прибор разделены.

Большинство современных конструкций относится к третьей группе фототеодолитов, использование которых позволяет выполнять полевые съемочные работы с большей производительностью.

В настоящее время большинство организаций, занимающихся различными видами фототеодолитной съемки, оснащены современными фототеодолитами, выпускаемыми Народным предприятием «Карл Цейсс Йена» (ГДР), это Photheo 19/1318, UMK 6,5/1318, UМК 10/1318, UМК 20/1318, UМК 30/1318.

Фототеодолитный комплект Photheo 19/1318

В этот фототеодолитный комплект входят: фотокамера; набор одинарных кассет под фотопластинки форматом 13 Х 18 см, уложенных в ящик; три раздвижных деревянных штатива; три трегерные подставки с марками и нитяными отвесами, юстировочные приспособление, уложенное в ящик; теодолит Theo 020; базисная рейка Bala длиною 2 м; бинокль с дальномерной сеткой; рекогносцировочная призма и топографический зонт.

Рисунок 4. 1- окуляр, 2 - коллиматор, 5 - индексы видов съемки, 7 - зеркальце, 8 - кремальеры, 9 - индекс положения объектива, 10 - трегерная подставка, 11 - зажимной винт, 12 - подъемные винты13 - зажимной винт, 14 - микрометренный винт, 15 - жалюзная шторка, 16 - калиброванная рейка, 17 - желтый фильтр ЖЗ, 18 - объектив, 19 - рычажки перемещения объектива, 20 - подвижный суппорт, 23 - вертикальный круг, 27 - симметричные маховички, 32 - трафарет фокусного расстояния, 33 - трафарет номера станции фотографирования, 35 - трафарет направления съемки, 25 и 37 - цилиндрические уровни, 38 - исправительные винты уровней

Фотокамера, внешний вид которой показан на рисунках 4 и 5, изготовлена из сплава легкого металла, обладающего малым коэффициентом линейного расширения. В ее передней части размещен объектив «Ортопротар» 18 с фокусным расстоянием 19 см и относительным отверстием 1:25, вмонтированный в подвижный суппорт 20. Его можно перемещать в вертикальной плоскости параллельно прикладной рамке камеры с помощью рычажков 19, в пределах +30 ч -45 мм относительно среднего положения. Изменение высоты объектива фиксируется через каждые 5 мм калиброванной рейкой 16 с отверстиями и по шкале с такими же делениями с помощью индекса 9. Одновременно положение объектива по высоте отмечается и на фотоснимке. Для этого в оправу объектива 18 вмонтировано зеркальце 7, освещающее отраженным светом неба штрих, установленный в специальной оптической системе, внешний вид которой виден на рис. Изображение штриха с помощью коллиматора 2 проецируется на левый край снимка. При среднем положении суппорта 20 изображение штриха по высоте должно совпадать с координатной меткой главной горизонтали 1 показанный на рисунке 4.

Рисунок 5. 3 - зрительная труба, 4 - отсчетный микроскоп, 21 - микрометренный винт, 22 - закрепительный винт, 23 - 24 - головка микрометра, 26 - винты юстировочного приспособления, 28 - лупа, 29 - направляющая, 30 - пластина, 31 - биссектор, 34 - винты ориентирования пластины,

Возможность изменения высоты объектива позволяет при горизонтальном положении главного луча связки проектирующих лучей увеличить вертикальный угол захвата для точек местности, имеющих угол подъема 28 и угол понижения 32.

Для предохранения попадания света в корпус камеры при перемещении объектива последний связан со светонепроницаемой жалюзной шторкой 15, показанная на рисунке 15.

Сам объектив обладает высокими геометрическими качествами. Он практически ортоскопичен. Дисторсия по полю изображения не выходит за пределы 0,00З мм. Разрешающая способность при высоком контрасте достигает 70 лин/мм. С целью увеличения его светопропускаемости на нем нанесена тонкая пленка, уменьшающая отражение света, а для устранения содержащихся в атмосфере синих лучей служит желтый фильтр ЖЗ 17, который навинчивается на оправу. Клиновидность фильтра не выходит за пределы 10". Затвора у объектива нет. Его роль играет светонепроницаемый колпачок.

Прикладная рамка является продолжением корпуса камеры. На верхнем и нижнем ее торцах расположены две отшлифованные полосы, в плоскости которых размещены по две взаимно перпендикулярные координатные метки 1, 3 согласно рисунку 6.

Рисунок 6. 1,3 - координатные метки, 4 - винтовые отверстия

По своей форме они представляют собой прямоугольные пластиночки с вырезанными зубчиками, а над ними высверлены сквозные отверстия диаметром 0,2 мм. Каждая из меток укреплена на небольших суппортах, имеющих стопорные винты для установки плоской системы координат снимка и совмещения ее начала с главной точкой снимка. По концам шлифованных полос располагаются приливы с винтовыми отверстиями 4 показаны на рисунке 17, к которым привертывается юстировочные приспособление. Одновременно они являются дополнительными координатными метками, определяющими границу зон перекрытий между нормальным и отклоненными снимками.

С левой стороны прикладной рамки находятся маркирующие устройства. В нижней части установлен трафарет 32 показанный на рисунке 4 с цифрами фокусного расстояния, а сбоку трафареты указателя направления съемки 35 и номера станции фотографирования 33. На торцевой поверхности трафарета направления съемки вырезаны буквы AL, А, АR и ВL, В, ВR, соответствующие положению оптической оси камеры на левом и правом концах базиса.

А и В устанавливаются, когда производится съемка с нормальными осями; АL и ВL- когда оптические оси повернуты на стандартные углы влево от нормали к базису, а АR и ВR - соответственно вправо. Установка производится кремальерой 6, вынесенной на внешнюю сторону корпуса.

Аналогично устроены трафареты номера станций, установка которых осуществляется с помощью кремальеры 8.

Для установки кассеты к корпусу камеры прикреплена подвижная рамка с пазами. Ее можно отодвинуть с помощью симметричных маховиков 27 и вставить (по желанию) либо световую шахту с матовым стеклом, либо деревянную кассету.

Кассета с помощью защелки 36 стопорится в подвижной рамке. После закрытия объектива колпачком шторку кассеты вынимают и с помощью маховиков 27 прижимают ее вместе с фотопластинкой к плоскости прикладной рамки камеры. Таким образом, она будет готова к экспонированию.

Если фотографирование производится с помощью тонких металлических кассет, то в паз подвижной рамки вставляется промежуточная рамка.

В верхней части корпуса камеры размещены два цилиндрических уровня 25 и 37 с исправительными винтами 38 и ценой деления 15Ѕ для приведения в горизонтальное положение оптической оси камеры и оси xx плоской системы координат, а также ориентирующее устройство для установки в необходимое положение оптической оси по отношению к базису фотографирования при съемке на его концах.

Ориентирующее устройство фототеодолитной камеры 19/1318

Ориентирующее устройство по существу является угломерным инструментом и состоит из стеклянного лимба, разделенного на 400 или 360 частей, с ценой деления, равной 20с или 10', и алидады с отсчетным микроскопом и зрительной трубой. Лимб должен быть связан с камерой таким образом, чтобы его нулевой диаметр находился в вертикальной плоскости, проходящей через оптическую ось камеры, что позволяет производить съемку с параллельными осями и заданными углами ш.

Рисунок 7 - Вертикальный разрез фототеодолитной камеры 19/1318 и ее оптическая схема

Алидада вместе с отсчетным микроскопом 4 и зрительной трубой З вмонтирована в специальный кожух, имеющий закрепительный 22 и микрометренный 21 винты. Она может вращаться вокруг неподвижного лимба. Оптическая схема фототеодолитной камеры приведена на рисунке 7.

Зрительная труба имеет световой диаметр 20 мм и увеличение 21^х, окуляр с сеткой нитей, линзу внутренней фокусировки с кремальерой 2, неподвижную и подвижную призмы, позволяющие осуществить визирование на точки, расположенные по разные стороны горизонта, в пределах Вращение призмы осуществляется головкой 24 микрометра. Наклон луча визирования снимается по вертикальному кругу 23, имеющему деления для зенитных углов в пределах 80ч120 с помощью окуляра 1 и по шкале микрометра 24. Через отсчетный микроскоп снимается отсчет по горизонтальному кругу. Оптическая схема устройства содержит сложную призму, состоящую изб ромба, трапециевидной оптической детали и кубика, предназначенных для соединения штрихов лимба, смещенных на 200 (180°). После прохождения кубика лучи проходят через прямоугольную призму, которая поворачивает изображёние лимба на 100, и небольшой объектив. Затем они проходят через трапециевидную призму и попадают в окуляр отсчетного микроскопа 4. Так как кубик смещен относительно центра лимба, то и труба микроскопа смещена относительно зрительной трубы.

Подсветка лимба осуществляется через иллюминатор, расположенный сверху кожуха ориентирующего устройства. Отсчет по лимбу берется следующим образом. В качестве индекса используются противоположные штрихи. Число град снимается с прямого изображения штриха. Число десятых града отсчитывается по числу целых делений между прямым и обратным штрихами. Число сотых града снимается путем интерполирования, для съемки пользуются стандартными углами отклонения оптической оси камеры относительно базиса фотографирования. Они отмечены на внешнем ободе подставки кожуха ориентирующего устройства буквами АL, А, АR при съемке с левого конца базиса и буквами ВL, В, ВR при съемке с правого конца базиса.

При этом на лимбе им будут соответствовать отсчетам:

AL - ; A - ; AR - ; BL - ; B - ; BR - .

Грубая установка отсчетов производится с помощью индекса 5 показанный на рисунке 4, а точная--после закрепления винта 22 микрометренных винтом 21 путем точного совмещения соответствующих противоположных штрихов лимба, наблюдаемых через отсчетный микроскоп. Углы отклонения будут правильно ориентировать оптическую ось камеры при условии, что нулевой диаметр лимба находится с нею в одной вертикальной плоскости. Для поверки этого условия служит юстировочное приспособление, внешний вид которого изображен на рисунке 15. Оно состоит из металлического основания с вырезом, на котором сверху установлена пластинка 30 с плоскопараллельным стеклом, имеющим вертикальные штрихи и биссектор 31.

Основание с помощью винтов 26 прикрепляется к плоскости прикладной рамки, а пластинка 30 винтами 34 ориентируется таким образом, чтобы крайние штрихи биссектора совместились с координатными метками главной вертикали камеры. Над пластинкой 30 установлена направляющая 29, по которой с помощью ползунка перемещается лупа 2'. Ее можно поворачивать в плоскости главного вертикала. Таким образом, фотокамера с помощью юстировочного приспособления превращается в своеобразную зрительную трубу, что дает возможность выполнить поверку правильности установки нулевого диаметра лимба. В нижнем основании корпуса камеры укреплена цилиндрическая цапфа вертикальной оси вращения прибора. Она имеет зажимной винт 13 и микрометренный винт 14 для плавного вращения камеры по азимуту. Цапфа устанавливается в трегерную подставку 10 и закрепляется в ней с помощью зажимного винта 11. Камера нивелируется по уровням с помощью подъемных винтов 12.

Для выполнения геодезических работ используется повторительный оптический теодолит Theo 010. Размер его цапфы вертикальной оси вращения такой же, как и у фотокамеры, сигнальных марок и рейки Ваlа. Таким образом, их можно заменять в трегерных подставках, не нарушая строгости центрирования. Закрепительные винты алидады и зрительной трубы выполнены в виде рычажков и находятся рядом с соответствующими микрометренными винтами. Совместное вращение лимба и алидады горизонтального круга осуществляется с помощью защелки. Вертикальный круг снабжен компенсатором, автоматически исключающим влияние наклона вертикальной оси вращения инструмента на результаты измерения вертикальных углов. Зрительная труба имеет увеличение 25^х при поле зрения в 10. Точность отсчета по горизонтальному кругу 0,1' (0,2с), а по вертикальному 0,2' (или 0,25°).

Для измерения базисов фотографирования и сторон короткобазисной полигонометрии служит рейка Bala. Она имеет среднюю втулку с резьбовыми выемками, несущую на себе центральную сигнальную марку, круглый уровень и визирное устройство для установки и контроля перпендикулярности рейки к створу измеряемой линии. К ней привинчиваются две трубки из легкого сплава, внутри которых размещены инварные стержни с марками. После свинчивания со средней частью внутренние концы стержней соприкасаются с выступами, обеспечивая неизменность расстояния между марками в 2 м.

Размещено на Allbest.ru