Суреттердің стереоскопиялық жұптары және олардың бағытталу элементтері

Суреттердің стереоскопиялық жұптары және олардың бағытталу элементтері

1-суретте фотографиялау сәтіндегі жағдайдағы суреттер жұб ыкөрсетілген. А – а₁ және а₂ нүктелеріндегі суретте бейнеленген жергілікті жердің нүктесі. Олар біраттас нүктелер деп аталады. Осы нүктелер арқылы өтетін S₁A және S₂A жобаалушы сәулелер сәйкес немесе біраттас жобалаушы сәулелер деп аталады.

Базис және жергілікті жердің А нүктесі арқылы өтетін W_A жазықтығы базистік жазықтық деп аталады.

Фотографиялау базисі және негізгі сәулелер арқылы өтетін жазықтықтар негізгі базистік жазықтықтар деп аталады.
Ұсынылатын әдебиет:

8.1.1 Назаров А.С. Фотограмметрия, -Мн.,2006

8.1.2 Обиралов А.И. Фотограмметрия и дистанционное зондирование –М.,2006
№ 7 дәріс

Тақырыбы : Сурет жұптарының өзара бағытталуы

Өзара бағытталудың элемент жүйелері, өзара бағытталу теңдеулері.

Сурет жұптарының өзара бағытталуының элементтері

Стереопара суреттерінің өзара бағытталуы - сәйкес сәуледе кез-келген пара қиылысатын, яғни модельдің құрылуы қамтамасыз етілетін жағдай. Суреттердің мұндай орналасуын анықтайтын шамалар өзара бағытталу элементтері деп аталады.

Практикада сәйкес сәулелердің қиылысу шарттарының орындалуы екі суреттің де бұрылуымен немесе бір суреттің қозғалыссыз қалпында екінші суреттің бұрылуы нәтижесінде жүзеге асырылады.осыған байланысты өзара бағытталу элементтерін екі жүйеге бөледі. Бірінші жүйеде қозғалыссыз сол жақ суреттің фотографиялау базисі және негізгі базистік жазықтық болады, ал екіншіде - сол сурет.

Элементтердің бірінші жүйесі. S₁X₁'Y₁'Z₁' координаталар жүйесінің басы – Р₁ сол жақ суреттің S₁ проекция центрінде. (1сурет). X₁' осі фотографиялау базисімен біріктірілген, ал Z₁' осі сол жақ суреттің негізгі базистік жазықтықта орнатылған. S₂X₂'Y₂'Z₂' координаталар жүйесі S₁X₁'Y₁'Z₁' координаталар жүйесіне параллель.

Өзара бағытталу элементтері болып мыналар табылады:

Бағдарлаудың элементтері болып келесілер табылады:

Бұдан, әрбір жүйе бағдарлаудың бес элементтерінен тұрады.

8.1.1 Назаров А.С. Фотограмметрия, -Мн.,2006

8.1.2 Обиралов А.И. Фотограмметрия и дистанционное зондирование –М.,2006

№8 дәріс

Бағдарлаудың сыртқы элементтері, сыртқы бағдарлаудың элементтерін анықтау.

Суреттің сыртқы бағдарлаудың элементтерін анықтау.

Фотограмметриялық есептерді шешу үшін бірқатар суреттің бағдарлау элементтерін білу қажет.

Оның элементтері аэрофототүсіріс жасағанда арнайы аспаптар көмегімен немесе камеральды жағдайда геодезиялық және тірек нүктелердің фотокоординаттары арқылы алынуы мүмкін. Екінші нұсқаны кері кеңістіктік фотограмметриялық кертілген таңба деп аталады. Оның математикалық негізі болып коллинеарностьтың кері немесе тура теңдеулер.

Кертпе таңбаның математикалық шешімін бар тәсілдердің біреуімен қарастырып көрейік. Ол теңдеуді қолдануға негізделген.

Суретте жергілікті жердің нүктелері берілсін. Геодезиялық координаттары белгілі және осы нүктелердің x, y координаттары суреттің берілгені бойынша өлшеу арқылы анық деп алайық. Суреттің сыртқы бағдарлауы берілген. Онда формула бойынша X_S,, Y_S,, Z_S координаттары және үш бұрыш белгісіз. Көрсетілген теңдеулер белгісіз теңдеулерге қарағанда сызықты емес.Сондықтан да олар жанама әдісімен анықталады. Яғни, алдымен белгісіз мәндерді жуықтап алады, одан кейін параметриялық әдіспен теңдеу техникасын қолдана отырып, олардың түзетпелерін анықтайды. Бұл жолмен, есепті келесідей шешеді:

1. 
   Суреттің сыртқы бағдарлаудың элементтерінің жуық мәндерін анықтайды. Мысалы, бұрыштық өлшемдерді 0-ге тең деп алады, ал проекцияның центр координаталарын алынған өлшемдердің мәнімен алады.
   
2. 
   x және y координаттарын анықтау мақсатымен өлшеулер жүргізеді.
   
3. 
   Сыртқы бағдарлау элементтерінің жуық мәндерін, сонымен қатар ішкі бағдарлаудың элементтері мен берілген координаттарды теңдеуге қойып, суреттегі бейнеленген x және y^ координаттарын анықтаймыз.
   
4. 
   Түзетпе теңдеулерін шығарады. Онда өлшенген және есептелген нүкте координаттар арасындағы l айырмашылықты алады.
   

8.1.1 Назаров А.С. Фотограмметрия, -Мн.,2006

8.1.2 Обиралов А.И. Фотограмметрия и дистанционное зондирование –М.,2006

№9, 10 дәріс

Оптикалық әмбебап стереоаспаптардың принциптық схемалары.

Механикалық әмбебап стереоаспаптардың принциптық схемалары.

Оптико-механикалық әмбебап стереоаспаптардың принциптық схемалары.

Кеңістіктік кертпе таңбаны құрастыру әдісі бойынша, қарастырылатын аспаптарды оптикалық, оптико-механикалық және механикалық болып жіктеуге болады. Екі соңғы нұсқада жобалайтын сәулелердің рөлі онша маңызды емес немесе металл стержндер мен сызғыштар толығымен барлығын орындайды. Кей кездері екі пар ленкерлер қолданылады: біреуі тек қана пландық координаттарды; ал екіншісі – биіктіктерді анықтауда. Бұдан, кеңістіктік координаттар жүйесі екі жазықтықтық жүйелерімен қалыптасады. Аналогтық аспаптар дәлдігі бойынша 3 классқа жіктеледі. Егер де 1 классты дәлдік болса, онда қателік 0.01мм аспайды, ал кеңістіктік координаттар Z жобалау биіктігінен 1/10 000. Дәлідіг 3 класты аспаптар жоғарыда көрсетілген көрсеткіштер сәйкесінше 0.05мм және 1/2 000 болады.

8.1.1 Назаров А.С. Фотограмметрия, -Мн.,2006

8.1.2 Обиралов А.И. Фотограмметрия и дистанционное зондирование –М.,2006

№11 дәріс

Аспапта суреттерді бағдарлау, картаның түпнұсқасын дайындау. Сыртқы бағдарлау элементтерін анықтау тәсілдерінің классификациясы.

S₁a₁ және S₂a₂ сәулелер қиылысады делік. Бұл жағдайда, Е экранын көтергенде немесе түсіргенде a₁ және a₂ нүктелері оның үсітнде бір нүктеге ауысатындай қылып орнатады. Егер де сәйкес келетін нүктелер қиылысатын болса, онда кез келген биіктікке көтергенде нүктелер екі бөлек орналасады. Екі нүкте арасындағы арақашықтық көлденең паралакс деп аталады және Q деп белгіленеді. Нүктенің көлденең паралаксы S₁S₂ жобалау проекциясына перпендикуляр бағытталған. Пландық суреттерге көрініс паралаксы мына формуламен анықталады:

(1)

Жергілікті жердің моделін екі сурет бойынша құрастыру бағдарлау нүктелерінде көлденең паралакстардың q жоюлардан бастайды. Бүны, базистық координаттар жүйесінде(екі жобалау камералармен қозғау- бірінші әдіс) сонымен қатар, суреттердің біреуінің координаттар жүйелерінде(тек қана бір камераның қозғау – екінші әдіс) жасауға болады.

Бірінші әдісті қарастырайық.

(2)

8.1.1 Назаров А.С. Фотограмметрия, -Мн.,2006

8.1.2 Обиралов А.И. Фотограмметрия и дистанционное зондирование –М.,2006
Дәріс № 12

Тақырыбы: Кеңістіктік фототриангуляция, мәні және классификациясы.

Кеңістіктік фототриангуляция торындағы нүктелердің геодезиялық биіктігін анықтау.

Кеңістіктік триангуляция бір маршрутты немесе көп маршрутты болып бөлінеді. Үлгiнiң сыртқы бағдарлануы үшiн қажеттi нүктелердiң ең төменгi саны қажеттi маршруттардың саны, қатысушы оның құрастыруларында тәуелдi болмайтындығы, онда тиiмдi блоктық фототриангуляция әсiресе, егiс жұмыстарының көлемiн өйткенi едәуiр қысқарады.

Қолданылатын техникалық құралдарға байланысты фототриангуляция былай бөлінеді: аналитикалық, аналогтық және аналого-аналитикалық фототриангуляция. Үлгiнiң құрастыруын аналитикалық кеңiстiктiң фототриангуляциясында және қойытудың нүктелерiнiң координаталарының анықтауы (аналитикалық стереоқұрал) стереокомпараторда суреттердiң өлшеу нәтижелерiне арналған ЭЕМге орындалады немесе ЭЕМге тiкеледі

Ал аналогтық фототриангуляция құру кезінде модельдер әмбебап аналогты стереофотограмметриялық құрылғылар арқылы іске асады.

8.1.1 Назаров А.С. Фотограмметрия, -Мн.,2006

8.1.2 Обиралов А.И. Фотограмметрия и дистанционное зондирование –М.,2006
Дәріс № 13

Тақырыбы: Аналитикалық фототриангуляция, қолданылатын аспаптар.

Аналитикалық фототриангуляция әдістері.

Ескерту, бұл әдістің технологиялық қолдануы алуан түрлі. Солардың ішінен, Совет кезіндегі фотограмметристтардың ұсынысы және жұмыс мәнін ашатындарды қарастырамыз

Бiрiншi стереожұп бойынша үлгiнi бастапқыда салатын жартылай тәуелдi үлгiлердiң әдiсiнiң мәнi. Фотограмметрия координаталар жүйесiнiң басына сол суреттiң проекцияның ортасы қабылданады. Сыртқы бағдарланудың оның бұрыштық элементтерi және фотоға түсiрудi негiздердi кез келген бекiтiледi. Содан соңы екiншi стереожұп бойынша үлгiнi салады. Оның сол суретiнiң сыртқы бағдарлануының бұрыштық элементтерiнде бiрақ бiрiншi үлгiнiң үшiн қолданылатын құрастыруын фотограмметрия координаталар жүйесi туралы оның жағдайларын мiнездейтiн шама қабылданады. үшiншi және барлық келесi үлгiлермен сөйтедi. Тәуелдiлiк барлық үлгiлердiң фотограмметрия координаталарының өстерi өзара параллел толып қалатын нәтижеде тұрады.

Есептiң шешiмiнiң алгоритмы төмендегiше құрастыра алады. Оң суреттердi де, сол да маршруттағы кез келген үлгiнiң құрастыруы бұрылыспен iске асатынын болжаймыз. Есептерді шешу үшін келесі шамалар жұмыс атқарады:

- сол суреттiң сыртқы бағдарлануының бұрыштық элементтерi_л _л _л,, , олар белгiлi;

- өзара бағдарланудың элементтерi _л^ және_л, сол суреттiң сипаттайтын бұрылыстары үлгiнiң құрастыруында, бiрақ базистiк координаталар жүйесi туралы, бiрақ басқа жағынан ол да сол суреттiң сыртқы бағдарлануының бұрыштық элемент болатын. Олар өзара бағдарлануды процесстерде есептеледi.

- өзара бағдарланудың элементтерi_п^ _п және _п оң суреттiң және базистiк координаталар жүйесiнде сыртқы бағдарланудың оның бұрыштық элемент болатын сипаттайтын бұрылыстары, бiрақ;

- оң суреттiң сыртқы бағдарлануының элементтерi _п _п және _п фотограмметрия координаталарының жүйесi, не сол туралы тарау _л _л _л олар л және есептеуi керек, келесi үлгiнiң құрастыруы үшiн.

Үлгiлер тәуелсiз үлгiлердiң әдiсiнде өзара тәуелсiз. Оларды құрастыру үшiн кез келген ұзындықтың негiздерiн таңдайды, желi қосылған сәйкес нүктелердiң координаталарын өлшейдi, базистiк координаталар жүйесiндегi өзара бағдарланудың элементтерiн есептейдi және жазықтық, перпендикуляр сол суреттiң бас базистiк жазықтығына туралы суреттердi басқа түрге өзгертедi.

Нүктелердiң үлгiлерi координатаның нәтижесiнде түсiрудi нормалы жағдайдың формулалары бойынша есептеуге болады. Осы вариант суреттердiң сыртқы бағдарлануының элементтерiнiң есептеуiн талап етпейдi. үлгiлер барлық маршрут үшiн жалпы сапқа тұру үшiн бiрiншi екi және тағы басқалар қарағанда екiншi үлгiнiң сыртқы бағдарлану операциясын бiрiншi, үшiншi орындайды, ортақ үлгiнiң сыртқы бағдарлануларын орындайды.

Әрбiр нүкте үшiн сiңiрлердiң фотограмметрия желi қосылған әдiсiнде (35 ) коллинеардыдiктi екi теңдеулер қорытынды жасалады, дәнекерлiк X, жердiң тиiстi нүктесiнiң x және Y, Zтың кеңiстiктiң координаталары бар yның дәнекерлiк оның координаталары. Әр теңдеудiң әрқайсысы 6 белгiсiзден құралса, егерде оларопознака үшiн құралса(белгiсiз суреттiң сыртқы бағдарланулары элементi болып саналады) , болады, және кеңiстiктiң координаталары анықтауларға жататын нүкте үшiн 9 белгiсiз.
Қолданылған әдебиеттер:

8.1.1 Назаров А.С. Фотограмметрия, -Мн.,2006

8.1.2 Обиралов А.И. Фотограмметрия и дистанционное зондирование –М.,2006

Дәріс № 14

Тақырыбы: Жерүсті түсірісі

Жер бетiндегi түсiрудi мән. Жер бетiндегi түсiрудiң анықтау және формулалары. Стереотүсiрудiң негiзгi жағдайлары.

Жердiң фотоға түсiруiн жер бетiндегi фототопографиялық түсiруiнде фототеодолиттермен орындайды. Инженерлiк және стереофотограмөлшегiш камералар сонымен бiрге қолданбалы есептердiң шешiмiнде қолданылады, кейде әуесқойлық фотоаппараттар, камера және кинотеодолиты.

Профильлердi құру растрлық суреттерде орындалатындай жазықтықтағы рисовка функцияларын қолдана отырып жасалады. Сонымен қатар, топографиялылық нысанның сандық анықтама процессі екі жағдайда орындалды:

 нысанның контурын құру (контурдың координаталық нүктелерін, топологиялық байланысын және контурды айналып өту бағыты бойынша жинақтау жолдарымен орындалады);

 нысанның семантикасын құру (нысанның топографиялық планда көрсетілетін функционалдық, техникалық және табиғи сипаттарын бейнелеу арқылы орындалады).

Нысандарды семантикалық толықтыру үшін жер үстіндегі лазерлік сканирлеу нәтижелерi негізінде жасалған абрис қолданылады. Абристе аумақтың метрикалық емес сипаттамасы (ағаштар түрі, аумақтың бөлек фрагменттерінің тағайындалуы, жолдар мен өткелдер жамылғысының материалдары, тірек материалдары және т.с.с.) көрсетілген. Метрикалық сипаттамалар, яғни, ағаштардың орташа биіктігі, ағаштар арасындағы қашықтық, және де ЛЭП тіректерінің биіктігі камеральды жұмыстар жүргізген кезде скандар көмегімен есептеледі.

Фототеодолиттер әр түрлi конструкцияларда болады және тағы басқа мiнездемелер кадрдың қалыбы, фокус қашықтық бойынша айырмашылығы болады. ССРОға геодезия фототеодолиттердi шығарылды, бiрақ елдiң тау кәсiпорындарына таратуы ең үлкен йендi Цейсс карлдың фирмасының фототеодолиттiк комплектiн алды. Photheo 19/1318 бұл фирманың фототеодолитi (камераның оптикалық өсi демек көлденең) аласа сезгiштiктiң тiк орналасқан фотопластинкаларына жердiң фотоға түсiруi үшiн арналған. Құралдың атауындағы цифрлары сантиметрлердегi суреттерiнiң камераның фокус қашықтығының жуық шамамен шамасы және қалыптарын көрсетедi.

Суреттердiң нөмiрлерi 0мен 99бен аралығындағы барабандар арқылы орнатуға болады камераның бүйiрлеу бет орналасқан. Түсiрудi түрдiң нұсқағышы 6 жағдайы болады:

A- негiздiң сол нүктесiнен түсiрудi нормалы түр ( = 0)

AL – сөндірілген сол жақ( = 31.5)

AR – сөндірілген оң жақ ( = -31.5).

B, BL және BR - түсiрудiң варианттары сол, бiрақ фотоға түсiрудi негiздiң оң нүктесiнен. Бұрыштар көрcетiлген жоғары бөлiмшенiң жоспарының құрастыруы үзiлулерсiз, ең төменгi аражабында қамтамасыз етедi. Бұрыш сондықтан  = 31.5 үйреншiктi деп атайды. Бағдар құрылымы - бұл техникалық дәлдiктiң теодолитi iс жүзiнде.

Фототеодолиттiң затвор және фокусировка құрылымын алмайды.

Йендi Цейсс карл фирмамен UMK 10/1318, 20/1318 және 30/1318-шi әмбебап өлшеу камера, сонымен бiрге SMK 5.5/0808-шi камераны шығарылды. Жер бетiндегi фототопографиялық түсiруiнiң жанында, инженерлiк түсiрулердi орындау үшiн бiрiншiсi бола алады қолдану. Оның комплектiне 12-шi кернеуiмен затвордың жұмысы және индикатор шам қамтамасыз ететiн аккумуляторлық батарея кiредi. Затвор жұмыс iстей алады және механикалық. Екiншi орналасқан объекттердiң фотоға түсiруi үшiн арналған

қашықтықтар 40 метрден аспайтын. Олар 400 немесе 1200 ммдер тұрақты негiзi болады. Маркшейдерияларда баққұмарлықтарда тау жыныстарының жарықшақтылығын зерттеуде кәдеге аса алады.
Қолданылған әдебиеттер:

8.1.1 Назаров А.С. Фотограмметрия, -Мн.,2006

8.1.2 Обиралов А.И. Фотограмметрия и дистанционное зондирование –М.,2006
Дәріс № 15

Тақырыбы: Далалық және камеральды жұмыстар

Қолданылатын жер бетiндегi түсiруге, түсiрудi жобаның құрастыруының жанында құралдар, нәтижелердi өңдеу. Жер бетiндегi түсiрудi өңдеудiң әдiстерi.

Әр түрлі масштабты карталар мен пландарды жасағанда, сондай-ақ ғылыми инженер-техникалық,қорғаныс мәселелерін шешкенде қазіргі кезде фототопографиялық түсіріс әдістері кең қолданылады.Бұл әдіс ұшақта немесе жер бетінде фотоаппарат арқылы жерді түсіргенде алынатын фототүсіріске негізделген.Егер түсіріс ұшақ арқылы алынса,онда аэрофототопографиялық түсірісі деп атайды,ал егер жерде жасалынса, бұл әдіс жер үсті фототопографиялық түсіріс деп аталынады.

Жер үсті фототопографиялық түсіріс таулы жердің планы мен картасын алғанда қолданылады, себебі аэрофото түсіріс қолдану мұндай жерлерде тиімсіз,әрі қауіпті.

Қазіргі кезде топографиялық планды жасаудың негізгі әдісі аэротопографиялық түсіріс әдісі болып табылады.50-ші жылдары аэротопографиялық әдісті қолданудың арқасында біздің территорияның 1:100000 масштабты картасын салу толық аяқталды. Қазіргі кезде ірі топографиялық карталар мен пландарды алу үшін бұл әдіспен түсіріс жүргізіліп жатыр.

Аэрофото түсіріс әдісін қолдану топографиялық картаны немесе планды алуды тездетіп қана қоймайды, ол инженерлік құрылыстарды жобалағанда, қалаларды, ауылшаруашылық жерлерін орналастырғанда, орман шаруашылығында және т.б. жер туралы жан-жақты деректерді алуға көп себебін тигізеді.

8.1.1 Назаров А.С. Фотограмметрия, -Мн.,2006

8.1.2 Обиралов А.И. Фотограмметрия и дистанционное зондирование –М.,2006

2. ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС

Зертханалық жұмыстар пәннің негізгі қиын есептерін шешеді және студенттердің өздік жұмыстарын негіздеудің негізгі формасы болып табылады. Дәл осы сабақта студенттер мәселелерді оңтайлы шешу, өз ойларын еркін жеткізеді. Осылардың барлығы заманауи маманға қажетті дағдымен және біліммен қамтамасыз етеді.

Фотосуреттерді кадрлық, панорамдық фотокамералардан, сонымен қатар радиолокациялық, телевизиондық, инфрақызыл- жылу және лазерлік жүйелерден алуға болады. Аэрофототүсірісте көбінесе кадрлық фотоаппараттармен алынатын түсірістер қолданылады. Фотограмметрия теориясында бұндай түсірістер нысанның орталық проекциясы болып табылады. Нысанның дисторсиясы, фотоматериалдардың деформациясы және т.б. қателік көздерінен алынған орталық проекциядан ауытқу түсірістердің немесе аэрофотоаппарат колибровка мәліметтері бойынша алынады. Фотограмметрияда бірлік суреттер мен олардың стереокопиялық жұптары қолданылады. Бұл стереопаралар нысанның стереоүлгісін алуға мүмкіндік береді. Стереопаралар бойынша нысандарды анықтайтын фотограмметрия бөлімі стереофотограмметрия деп аталады.

Нысан түсірісінің классификациясы

№27 194,76

1. 
   Түсірістердегі координата өстерінің бағыты координаталық белгілер (сол координаталық белгіден оң координаталық белгіге ( жерүсті белгілері) қарай х өсі, ал төменнен жоғарыға қарай у өсі бағытталған) бойынша беріледі.
   

1. 
   с
   3
   
   4
   
   5
   урет
   

1

1 – цилиндрлік деңгей

2 – сағаттың бейнеленуі

3 – нысан шифры

4 – жылдың айы/ күні

5 – түсіріс нөмірі

2. 
   сурет
   

Р_х

Р_у

Көлденең жабылу Р_х=60%.

Бойлық жабылу Р_у=30%

5. Түзу стереоэффек түсірістің сол жағын сол көзбен, оң көзбен- оң жағын көргенде бақыланады ( 3а- сурет- жабылған бөлігі штрихталған). Егер түсірістердің орнын ауыстырсақ, онда сол көз оң жақ сурет бөлігін, ал оң көз- сол жақ бөлікті көреді. Нәтижесінде кері стереоэффект байқалады (3б- сурет).