Orientarea stereogramelor

Problema orientarii stereogramelor apare numai la aparatele de stereorestitutie construite pe principiul proiectiei imaginilor. Restitutia analogica implica obtinerea modelului optic si orientarea lui respectiv reconstituirea procesului optico-geometric din momentul de priza. Pentru aceasta este necesar ca fotogramele ce formeaza stereograma sa fie orientate interior ce are ca scop restabilirea congruentei razelor si apoi exterior ce urareste restabilirea pozitiei fotogramelor din momentul de priza.

Orientarea interioara este definita teoretic de punctul principal si distanta principala, iar practic, punctul mijlociu M si distanta focala f, numita si constanta camerei.

Orientarea interioara a fotogramei in camera aparatului de restitutie se face potrivind fotograma in portcliseu astfel incat indicii de referire sa suprapuna indicii (liniari) corespunzatori ai camerei, cand punctul M este adus in axul camerei, si introducand distanta focala a camerei de priza. Daca in procesul de developare, fixare, uscare, filmul a suferit deformatii, pentru a se asigura reversibilitatea riguroasa a reproiectiei este necesar sa se modifice distanta focala la f' corespunzator cu contractia, dupa relatia (fig. 63):

Practic se calculeaza corectia c:

ce trebuie adusa distantei focale nominale f

Orientarea exterioara se face indirect in functie de punctele de reper si control, determinate riguros prin masuratori topografice eventual prin aerotriangulatie, deoarece nu se cunoaste corect pozitia centrului de perspectiva din momentul fotografierii.

O fotograma este definita ca orientare exterioara, de 6 elemente si anume: 3 elemente liniare coordonatele x, y, z ale centrului de perspectiva si 3 elemente unghiulare de inclinare k,ale planului obiectivului dupa cele 3 axe ale sistemului de referinta spatial.

Orientarea exterioara a unei stereograme va fi definita de 12 elemente si anume:

Orientarea exterioara a unei stereograme poate fi definita si functie de orientarea exterioarp a unei fotograme si diferentele ce indica pozitia celei de a doua fotograme fata de prima.

Diferenta este de fapt componenta bazei de fotografiere B = O₁O₂ pe directia x si se noteaza cu Bx (fig. 64)

Daca axa x a absciselor corespunde cu directia de zbor atunci se poate scrie:

iar: si

Elementele de orientare exterioara vor fi:

sau

Cele 12 elemente de orientare exterioara s-au grupat in doua:

in primul rand au fost trecute elementele de orientare ale primei fotograme plus departarea pe x pana la cea de a doua fotograma - ca componenta principala de distanta;

in al doilea rand s-au trecut elementele diferentiale sub forma directa sau sub forma exclusiv unghiulara.

Elementele din randul al doilea, ce exprima pozitai relativa a unei fotograme fata de cealalta, pot fi cunoscute in mod nemijlocit iar operatia de determinare a elementelor din acest rand se numeste orientare relativa si corespunde cu operatia de obtinere a modelului optic numita si eliminare a paralaxelor de y si ea se considera realizata atunci cand razele omoloage se intersecteaza doua cate doua, cand pe intregul cuprins al modelului optic nu se mai constata paralaxe de y.

Orientarea absoluta presupune punerea in scara si inclinarea modelului optic geometric in asa fel incat cotele ce se citesc pe el sa corespunda cu cele din teren operatie ce se executa in mai multe etape:

-punerea in scara a modelului, ce necesitra pozitia cunoscuta planimetric a doua puncte cat mai departate respectiv 4 elemente (x₁, y₁) si (x₂, y₂), corespunde cu determinarea bazei de fotografiere B redusa la scara aparatului b. (fig. 65). Pe modelul optic se puncteaza cu marca stereoscopica unul din cele 3 puncte de reper apoi un al doilea. Daca bazei bx' i-a corespuns distanta d' inseamna ca distantei d ii va corespunde baza bx:

Distantele d si d' se masoara grafic pe plan iar bx' se citeste la aparat. Dupa introducerea bazei calculate bx trebuie ca d' sa corespunda cu d. Pentru a se realiza corespondenta de directie se roteste planul in asa fel, in jurul punctului 1, incat directia 1-2 sa cada pe directia 1-2'. Baza se verifica apoi pe directiile 1-3 si 2-3.

- inclinarea modelului (orientarea absoluta propriu-zisa) se face functie de cotele cunoscute a trei puncte (fig. 66).

Cu marca stereoscopica se puncteaza succesiv punctele 1, 2 si 3 si se citesc cotele de pe model dupa ce s-a facut corespondenta de cota pe unul din puncte prin translatia gradatiilor. Astfel in punctul 1, de exemplu, diferenta de cota dintre cea determinata la teren si cea citita pe model este nula, iar in celelalte puncte diferenta este si .

Prin doua din puncte (de exemplu prin 2 si 3) se duc axele x si y ale aparatului. (paralele cu ele). Daca se uneste apoi punctul 1 cu punctele 2 si 3 rezulta punctele de intersectie a si b adica punctele de interpolare ce impreuna cu punctele prin care s-au dus axele formeaza grupe de cate doua puncte de diferente de nivel cunoscute pe fiecare ax. Astfel pe axul x vor fi punctele 3 si a iar pe axul y punctele 2 si b. Functie de cate doua puncte pe un ax se pot calcula inclinarile care trebuie aplicate modelului pe directiile respective pentru a se anula diferentele de cota. Interpolarea se face functie de diferentele de cota si distantele grafice respectiv d, astfel:

si

Inclinarea, rotirea in jurul axului x se calculeaza in functie de diferentele de cota de pe axul y si se noteaza cu ξ , iar inclinarea in jurul axului y se calculeaza functie de diferentele de cota de pe axul x si se noteaza cu η. In aceste calcule se introduce distanta D naturala (orizontala) (fig. 67)

si respectiv

corectii care se aplica intregului model, cu semnul lor.

Pe un model orientat absolut orice punct ce se va restitui, fie planimetric fie altimetric, va corespunde cu pozitia lui reala in limitele unor tolerante specifice care sunt functie de aparat si de scara fotogramelor.

8 Aparate de stereorestitutie (stereorestitutoare)

Aparatele de stereorestitutie dau pozitiile planimetrice si altimetrice ale punctelor terenului, din zona comuna a celor doua fotograme ce alcatuiesc stereograma, sub forma grafica sau numerica. Aceste aparate pot fi clasificate dupa mai multe criterii:

dupa criteriul principiului de constructie

aparate destinate masurarii coordonatelor plane si/sau a directiilor de pe fotograme;

aparate de proiectie cu reconstituirea modelului geometric denumite aparate analogice;

aparate calculatoare fara reconstituirea modelului geometric;

aparate automate;

dupa criteriul preciziei si al universalitatii

aparate de ordinul I de precizie, universale (stereoplanigrafele, autografele) cu o precizie de determinare a punctelor la scara fotogramelor de cca. .

aparate de ordinul II A - asigura o precizie ridicata dar nu sunt universale (stereometrograful) pentru reprezentari medii si nici cu o precizie de determinare a punctelor la scara fotogramelor de cca.

aparate de ordinul II B cu o precizie ceva mai redusa cu limitari in ceea ce priveste folosinta, construite pe principii matematice riguroase (aeroproiectorul multiplex);

aparate de ordinul III a caror constructie se intemeiaza pe solutii apropiate ce nu permit obtinerea modelului optic-geometric riguros astfel ca precizia rezultatelor depinde in mare masura de conditiile aerofotografierii, de gradul de apropiere a axului de fotografiere de verticala si de accidentatia terenului (stereopantograful).

Aparate destinate masurarii coordonatelor punctelor. Din aceasta categorie fac parte stereocomparatoarele, monocomparatoarele ce permit masurarea coordonatelor plane ale punctelor cu o precizie de pana la 2si triangulatoarele radiale ce permit masurarea directiilor plane de pe fotograme cu o precizie de 1^c. Daca aceste aparate se cupleaza cu masini electronice de calcul ele pot rezolva pe cale analitica o serie de probleme legate de orientarea fotogramelor sau de determinari de puncte.

Aparate construite pe principiul proiectiei imaginilor (cu reconstruirea modelului geometric). Aceste aparate dupa modul cum se reconsttituie razele de proiectie de ambele parti ale centrului de proiectie se impart in:

aparate construite pe principiul proiectiei optice;

aparate construite pe principiul proiectiei mecanice;

aparate construite pe principiul proiectiei optico-mecanice;

Stereoplanigraful este un stereorestitutor universal construit pe principiul proiectiei optice, este apt pentru restitutii la orice scara, inclusiv pentru aerotriangulatii (fig. 54). Este dotat cu doua perechi de camere proiectoare cu distante focale de 100 si 200 mm, in acord cu camerele de priza. Este construit pe principiul Porro-Koppe pentru a se asigura reconstructia jerbei de raze din momentul de priza. Separarea imaginilor se face pe princpiul stereoscopului. Prisemele din apropierea ochilor sunt interschimbabile ceea ce permite privirea cliseelor fie direct, fie indirect, posibilitate folosita in lucrarile de aerotriangulatii.

Stereoplanigraful este cuplat cu un coordonatograf iar punerea in functiune a acestuia, se realizeaza printr-un dispozitiv de transmitere a miscarilor pe cele doua directii x si y. Restitutia se face cu ajutorul marcii duble iar im momentul in care coordonatograful este cuplat cu stereoplanigraful, concomitent cu deplasarea marcilor reper se deplaseaza si creionul coordonatografului.

Autografele Wild sunt tot stereorestitutoare univer-sale de ordinul I de precizie, insa construite pe principiul proiectiei mecanice (fig. 68), sunt prevazute cu port cliesee pentru orice format de negative sau diapozitive de pana la 23 x 23 cm. Distanta focala poate varia de la 98 la 215 cm. Masa coordonatogra-fului de 110 x 140 cm. Aparatul este insotit de un dispozitiv de inregistrare a pozitiei punctelor in sistemul de coordonate al aparatului cu o precizie de si poate fi cuplat cu un calculator pentru rezolvarea anumitor probleme.