Стереоплоттер - Stereoplotter

Аналитический стереоплоттер Альфа 2000.
Келш проекционный стереоплоттер.

А стереоплоттер использует стерео фотографии определить возвышения. Это был основной метод построения контурные линии на топографические карты с 1930-х гг. Хотя конкретные устройства технологически продвинуты, все они основаны на очевидном изменении положения элемента на двух стереофотографиях.

Стереоплоттеры изменились по мере совершенствования технологий. Первые стереоплоттеры, где в проекционных стереоплоттерах использовались только лучи света и оптика для настройки изображения. Kelsh Plotter - это пример проекционных стереоплоттеров. Следующими были аналоговые стереоплоттеры, которые были более сложными в том, что они использовали более сложную оптику для просмотра изображения. Аналитический стереоплоттер используется сегодня. Он включает в себя компьютер, который выполняет работу по математическому выравниванию изображений, чтобы они соответствовали друг другу. Аналитический стереоплоттер также позволяет сохранять данные и перерисовывать их в любом желаемом масштабе.

Аналогичный

Стереоплоттеру требуется два фотографии которые имеют значительное перекрытие (60%) и исправлены искажения из-за угла фотографии. Фотографии помещаются на прозрачный носитель и проецируются с помощью источника света. Каждое изображение будет проецироваться с наложением на другое. Оператор, используя специальный набор оптика, тогда изображение будет трехмерным из-за разной точки зрения на каждой фотографии.

Оптика стереоплоттера - это то, что позволяет оператору рисовать контуры и особенности. Источник света, используемый для проецирования фотографии, - это то, с чего начинается процесс. Одна фотография проецируется с использованием голубой / синий фильтр, а другая фотография проецируется с красным фильтром. Оператор носит специальный набор очки которые имеют такой же цветной фильтр для линз. Если смотреть на левую фотографию в синем свете, в то время как левый глаз имеет синий фильтр, а правое фото проецируется красным светом, а правый глаз видит через красный фильтр, перекрывающееся изображение становится трехмерным. На изображениях будут контрольные точки, которые подробно описывают, как должно происходить перекрытие фотографий. Полученное перекрывающееся изображение называется анаглиф и является трехмерная модель из местность. После проецирования двух фотографий и совмещения желаемых контрольных точек оператор начинает записывать желаемые высоты на местности, «пролетая» световым пятном по контурам. Если кажется, что световое пятно парит над местностью или кажется, что оно ныряет в местность, оператор знает, что он переместил его слишком далеко от склона или слишком далеко в сторону склона, соответственно.

Первоначально стереоплоттеры записывали траекторию летающего светового пятна, непосредственно записывая путь на листе ацетата или полиэстера, покрытом непрозрачным лаком, который можно было сфотографировать для изготовления пластин для печати топографических карт. Если при построении контура были допущены ошибки, оператор наносил лак на неправильный след, давал ему высохнуть, а затем снова пробовал облет светового пятна. Современные системы, использующие методы цифрового захвата, позволяют просто стереть часть ошибочного вектора данных в памяти компьютера, после чего оцифровка может возобновиться. Затем цифровая база данных объединяется в графической программе с аннотациями и символами, которые в конечном итоге используются для изготовления печатных форм для карт с фотоплоттер.

Стереоплоттер служит важной потребности, позволяя сделать аэрофотоснимки основой для контуры и высота карты. В Соединенных Штатах Америки топографические карты широко используются в Геологическая служба США (USGS). Геологическая служба США каталогизировала всю территорию Соединенных Штатов и подготовила топографические листы для всей этой территории. Листы чаще всего используются как карты размером 7,5 футов. Это означает, что угол наклона составляет 7,5 футов (0,125 градуса). широта на 7,5 '(0,125 градуса) долгота.

Capt FV Thompsons Stereoplotter.jpg

Аналитический

С появлением компьютеров аналитический стереоплоттер стала популярной машиной выбора фотограмметрия в конце 1960-х - 1970-х гг. Стереоплоттер - это инструмент, который использует стерео фотографии для определения высот с целью создания контуров на топографические карты. Компьютеры дали возможность выполнять более точные вычисления, которые обеспечивают дополнительный точный вывод вместо приближений. Это нововведение также позволило перейти на цифровой формат, а не на бумагу. Аналитические стереоплоттеры вытеснили своих аналоговых предшественников и стали основным методом сбора данных. высота данные из стерео фотографии.

Аналитические стереоплоттеры используют математическую проекцию на основе коллинеарность (два вектора, указывающие в одном направлении) модель уравнения. Механический элемент инструмента представляет собой очень точное устройство с компьютерным управлением, которое сравнивает две фотографии одновременно. Система измерения может быть создана для создания точных измерений для изображений, потому что фотоэлементы перемещаются только по осям x и y. координаты которые запрограммированы в системе. Для сравнения, стереоплоттер Kelsh был построен с фиксированным фокусным расстоянием и фокусное расстояние линзы для проекции. Коэффициент масштабирования также был зафиксирован. Напротив, аналитический стереоплоттер не имеет существенных ограничений на фокусное расстояние или масштаб.

Система обзора аналитических стереоплоттеров имеет систему оптического поезда, которая обычно включает в себя возможность изменять фокусное расстояние камеры путем регулировки объектива. Стиль, размер и цвет мерной метки также можно настроить в системе просмотра. Также есть регулировка освещенности для каждого глаза.

Аналитическая измерительная система стереоплоттера состоит из устройства ввода, с помощью которого оператор может перемещать точку отметки в трех измерениях. Устройство ввода программируется, и цифровая мера отклонения точки возвышения отправляется на компьютер. Обладая этой информацией, программа может устанавливать и находить точки как для внутренней, так и для внешней поверхности возвышения и записывать измерения. Передача информации происходит мгновенно, и, таким образом, человек, управляющий машиной, может внести любые необходимые корректировки в координаты.

Высота измеряется в три этапа, которые включают сначала измерение внутренней ориентации, затем относительной ориентации и, наконец, абсолютной ориентации. Фотографии для внутреннего ориентирования размещаются относительно центра стереоплоттера путем совмещения фиксированных эталонов опорных точек для измерения с соответствующими точками на фотографии. Также установлено фокусное расстояние камеры. При относительной ориентации угол ориентации камеры относительно места, где были фотографии, стереофотография делается запрограммированной в стереоплоттере. Это позволяет уменьшить эффекты параллакса (искажение финального стерео-фото). В абсолютной ориентации наземные координаты позиции используются для масштабирования модели. Вы можете использовать это, чтобы получить координаты x, y или z любой позиции на стерео фотографиях. Эта информация может быть использована для построения контурные линии для топографических карт.

Примеры аналитических стереоплоттеров

  • Галилео Digicart
  • Intergraph Intermap
  • Kern (теперь Leica) серия DSR
  • Wild (теперь Leica) серии AC и BC,
  • Zeiss Planicomp серии P
  • Матра Трастер серия
  • Картографические службы 'CP2

Перспективы на будущее

Стереоплоттер был заменен более современными методами фотограмметрии, цифровыми и автоматизированными, как в случае с структура от движения.Лидар (световой радар) также дополнила фотограмметрию для сбора данных о высоте. Лидар использует лазерный импульс, направленный на объекты, и определяет промежуток времени между его излучением и его обнаружением, чтобы определить разницу высот.

Смотрите также

использованная литература