| 8695912 9216 5224 943 1 dIг) и
коэфф. усиления Ф. к. у., к-рый в Ф. к. у. различных конструкций составляет 103 - 108. Диапазоны измерений при помощи Ф. к. у.: по напряжению от 10-6 до 1 в; по току от 10-9 до 5*10-2а.
Мит.: Рабинович С. Г., Фотогальванометрические
компенсационные приборы, М.- Л., 1964; Орнатский П. П., Автоматические измерения и приборы. (Аналоговые и цифровые), 3 изд., К., 1973.
А. В. Кочеров.
ФОТОГЕЛИОГРАФ, телескоп, предназначенный для фотографирования солнечной фотосферы с целью исследования её тонкой структуры. См. Фотосферный телескоп.
ФОТОГИД, см. Гид в астрономии.
ФОТОГРАВИРОВАЛЬНАЯ МАШИНА, устройство для изготовления клише путём гравирования металла, пластмассы и др. формных материалов. Действие Ф. м. основано на преобразовании света, идущего от к.-л. участка оригинала, в электрич. сигнал определённой мощности, управляющий движением резца. См. Электрогравировальный аппарат.
ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ, приборы, позволяющие определять размеры, форму и положение объектов по фотоснимкам (с воздуха, космическим, наземным). Широкое применение Ф. п. получили для создания топографических карт, при геологич., лесоустроит., дорожных и др. инженерных изысканиях. Разделяются на приборы для обработки одиночных снимков (монокулярные) и приборы для обработки пары снимков (стереофотограммет-рические приборы).
К первой группе относятся измерит. лупы для дешифрирования, компараторы для измерения координат точек на снимке, фототрансформаторы для получения горизонтального изображения местности с целью составления фотоплана, одиночные проекторы для переноса объектов со снимка на планшет, увеличители и фоторедукторы для приведения изображения к заданному масштабу. Вторую группу составляют приборы для измерения и маркировки снимков и приборы для определения координат точек, построения и измерения по снимкам модели объекта - универсальные стерео-фотограмметрич. приборы.
К Ф. п. измерит. назначения относятся стереометры для определения высот объектов и нанесения горизонталей, стереокомпараторы для измерения координат точек на снимках, широко используемые в фототриангуляции. Ф. п. универсального назначения: оптические приборы - двойной проектор, мультиплекс, топофлекс и др.; механические - стереограф, стереопроектор, стереоавтограф, топокарт, автограф и др.; оптико-механические- фотостерео-граф и др. Особую группу универсальных Ф. п. составляют наиболее точные аналитич. приборы, состоящие из стереокомпаратора, ЭЦВМ и координатографа и позволяющие измерять снимки с точностью 2-3 мкм. С помощью этих приборов изготовляют профили, карты и фотокарты, а также создают цифровые модели местности.
Лит. см. при ст. Фотограмметрия.
А. Н. Лобанов.
ФОТОГРАММЕТРИЯ (от фото..., греч. gramma - запись, изображение и ...метрия), научно-техническая дисциплина, занимающаяся определением размеров, формы и положения объектов по их изображениям на фотоснимках. Последние получают как непосредственно кадровыми, щелевыми и панорамными фотоаппаратами, так и при помощи радиолокационных, телевизионных, инфракрасных-тепловых и лазерных систем (см. Аэрометоды). Наибольшее применение, особенно в аэрофотосъёмке, имеют снимки, получаемые кадровыми фотоаппаратами. В теории Ф. такие снимки считаются центральной проекцией объекта. Уклонения от центральной проекции, вызванные дисторсией объектива, деформацией фотоматериала и др. источниками ошибок, учитываются по данным калибровки аэрофотоаппарата и снимков. В Ф. используются одиночные снимки и стереоскопические их пары. Эти стереопары позволяют получить стереомодель объекта. Раздел Ф., изучающий объекты по стереопарам, называется стереофотограмметрией.
Положение снимка в момент фотографирования определяют три элемента внутреннего ориентирования - фокусное расстояние фотокамеры f, координаты х0, у0 главной точки о (рис. 1) и шесть элементов внешнего ориентирования - координаты центра проекции S- XS, YS, ZS, продольный и поперечный углы наклона снимка а и w и угол поворота x. Между координатами точки объекта и её изображения на снимке существует связь:
(1)
где X,Y,Z и XS, YS, ZS - координаты точек М и S в системе OXYZ; X', Y', Z' - координаты точки т в системе SXYZ, параллельной OXYZ, вычисляемые по плоским координатам х и у:
- направляющие косинусы.
Формулы связи между координатами точки М объекта (рис. 2) и координатами
её изображений m1 и m2 на стереопаре P1 - Р2 имеют вид:
ВX, BY и ВZ - проекции базиса В на оси координат. Если элементы внешнего ориентирования стереопары известны, то координаты точки объекта можно определить по формуле (4) (метод прямой засечки). По одиночному снимку положение точки объекта можно найти в частном случае, когда объект плоский, напр. равнинная местность (Z = const). Координаты х к у точек снимков измеряются на монокомпараторе или стереокомпараторе. Элементы внутреннего ориентирования известны из результатов калибровки фотоаппарата, а элементы внешнего ориентирования можно определить при фотографировании объекта или в процессе фототриангуляции. Если элементы внешнего ориентирования снимков неизвестны, то координаты точки объекта находят с использованием опорных точек (метод обратной засечки). Опорная точка - опознанная на снимке контурная точка объекта, координаты к-рой получены в результате геодезических измерений или из фототриангуляции. Применяя обратную засечку, сначала определяют элементы взаимного ориентирования снимков P1 - Р2 (рис. 3) - a'1, x'1, a'2, w'2, x'2 в системе S1X'Y'Z', ось X к-рой совпадает с базисом, а ось Z лежит в главной базисной плоскости S1o1S2 снимка P1. Затем вычисляют координаты точек модели в той же системе. Наконец, используя опорные точки, переходят от координат точек модели к координатам точек объекта.
Элементы взаимного ориентирования позволяют установить снимки в то положение относительно друг друга, к-рое они занимали при фотографировании объекта. В этом случае каждая пара соответственных лучей, напр. S1m1 и S2m2, пересекается и образует точку (m) модели. Совокупность лучей, принадлежащих снимку, называется связкой, а центр проекции - S1 или S2- вершиной связки. Масштаб модели остаётся неизвестным, т. к. расстояние S1S2 между вершинами связок выбирается произвольно. Соответственные точки стереопары m1 и m2 находятся в одной плоскости, проходящей через базис S1S2. Поэтому
Полагая, что приближённые значения элементов взаимного ориентирования известны, можно представить уравнение (6) в линейном виде:
жённым значениям неизвестных, а,... ..., е - частные производные от функции (6) по переменным a'1, ... x'2, l - значение функции (6), вычисленное по приближённым значениям неизвестных. Для определения элементов взаимного ориентирования измеряют координаты не менее пяти точек стереопары, а затем составляют уравнения (7) и решают их способом последовательных приближений. Координаты точек модели вычисляют по формулам (4), выбрав произвольно длину базиса В и полагая
XS1 = YS1 = ZS1 = D, BX = D, BY= BZ=O.
При этом пространственные координаты точек m1 и m2 находят по формулам (2), а направляющие косинусы - по формулам (3): для снимка P1 по элементам a'1, w'1 = 0, x'1, а для снимка Р2 по элементам а'2, w'2, x'2.
По координатам X', Y', Z' точки модели определяют координаты точки объекта:
где t - знаменатель масштаба модели. Направляющие косинусы получают по формулам (3), подставляя вместо углов а, со и и продольный угол наклона мо-
дели 1, поперечный угол наклона модели n и угол поворота модели 6.
Для определения семи элементов внешнего ориентирования модели - XS1, YS1 , ZS1 , g , n, O, t - составляют уравнения (8) для трёх или более опорных точек и решают их. Координаты опорных точек находят геодезическими способами или методом фототриангуляции. Совокупность точек объекта, координаты к-рых известны, образует цифровую модель объекта, служащую для составления карты и решения различных инженерных задач, напр. для изыскания оптимальной трассы дороги. Кроме аналитических методов обработки снимков, применяются аналоговые, основанные на использовании фотограмметрических приборов - фототрансформатора, стереографа, стереопроектора и др.
Щелевые и панорамные фотоснимки, а также снимки, полученные с применением радиолокационных, телевизионных, инфракрасных-тепловых и других съёмочных систем, существенно расширяют возможности Ф., особенно при космических исследованиях. Но они не имеют единого центра проекции, и элементы внешнего ориентирования их непрерывно изменяются в процессе построения изображения, что осложняет использование таких снимков для измерительных целей.
Основные достоинства фотограмметрических методов работ: большая производительность, т. к. измеряются не объекты, а их изображения; высокая точность благодаря применению точных аппаратов и инструментов для получения и измерения снимков, а также строгих способов обработки результатов измерений; возможность изучения как неподвижных, так и движущихся объектов; полная объективность резу |
