Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ ОБЪЕКТА НАД ПЛОСКОСТЬЮ ОСНОВАНИЯ ПО ЕГО ОДИНОЧНОМУ ПЕРСПЕКТИВНОМУ ИЗОБРАЖЕНИЮ С НЕИЗВЕСТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ОРИЕНТИРОВАНИЯ - Патент РФ 2097695
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ ОБЪЕКТА НАД ПЛОСКОСТЬЮ ОСНОВАНИЯ ПО ЕГО ОДИНОЧНОМУ ПЕРСПЕКТИВНОМУ ИЗОБРАЖЕНИЮ С НЕИЗВЕСТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ОРИЕНТИРОВАНИЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ ОБЪЕКТА НАД ПЛОСКОСТЬЮ ОСНОВАНИЯ ПО ЕГО ОДИНОЧНОМУ ПЕРСПЕКТИВНОМУ ИЗОБРАЖЕНИЮ С НЕИЗВЕСТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ОРИЕНТИРОВАНИЯ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ ОБЪЕКТА НАД ПЛОСКОСТЬЮ ОСНОВАНИЯ ПО ЕГО ОДИНОЧНОМУ ПЕРСПЕКТИВНОМУ ИЗОБРАЖЕНИЮ С НЕИЗВЕСТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ОРИЕНТИРОВАНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: космическая и аэрофотосъемка при картографировании поверхности Земли и других планет, при аэрофотогеологических исследованиях и создании макетов местности, в инженерно-строительных изысканиях. Сущность изобретения: способ определения высоты объекта над плоскостью основания по его одиночному перспективному изображению с неизвестными элементами внешнего и внутреннего ориентирования включает получение изображения участка местности, содержащего исследуемый объект, измерение координат опорных точек и поперечной и продольной координат вершины этого объекта на снимке и на карте местности, при этом необходимую для определения высоты информацию получают с помощью измерения координат дополнительных опорных точек и вычисления параметров ориентирования снимка, а высоту вычисляют по формулам с учетом высоты центра проекции.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2097695
Класс(ы) патента: G01C5/00
Номер заявки: 94039372/28
Дата подачи заявки: 27.09.1994
Дата публикации: 27.11.1997
Заявитель(и): Шереметьева Татьяна Анатольевна
Автор(ы): Шереметьева Татьяна Анатольевна
Патентообладатель(и): Шереметьева Татьяна Анатольевна
Описание изобретения: Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к области дистанционных измерений, и может быть использовано для решения различных народнохозяйственных задач, например, в космической и аэрофотосъемке при картографировании поверхности Земли и других планет, при аэрогеологических исследованиях и создании макетов местности, в инженерно-строительных изысканиях.
В настоящее время для решения технической задачи дистанционного определения высоты объекта при ограниченных возможностях получения снимков и проведения сопутствующих измерений элементов внешнего и внутреннего ориентирования снимков стоит проблема определения высоты объекта по одиночному, неориентированному специальным образом его изображению при неизвестных достаточно полно элементах внешнего и внутреннего ориентирования.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному является способ определения высоты объекта по его перспективным изображениям с неизвестными достаточно полно элементами внешнего и внутреннего ориентирования [1] включающий формирование перспективного изображения участка местности, содержащего исследуемый объект, измерение координат вершины этого объекта и опорной точки на перспективном изображении и вычисление высоты объекта с учетом высоты центра проекции с использованием при этом двух изображений (стереопары снимков).
Недостатком данного способа является ограниченность его применения, так как способ неработоспособен в том случае, когда нет возможности получить стереопару снимков с достаточным по величине базисом или неизвестны высоты центров проекции.
Задачей изобретения является расширение диапазона применения способа.
Технический результат достигается тем, что в способе определения высоты объекта над плоскостью основания, включающем формирование перспективного изображения участка местности, содержащего исследуемый объект, измерение координат вершины этого объекта и опорной точки на перспективном изображении и вычисление высоты объекта с учетом высоты центра проекции, необходимую для определения высоты объекта информацию получают с помощью измерения координат объекта на карте местности и продольной Xв, и поперечной Yв координат вершины объекта на перспективном изображении, а также измерения координат опорной точки на карте местности и измерения координат не менее трех дополнительных опорных точек на перспективном изображении и на карте местности.
Высоту объекта над плоскостью основания вычисляют по формуле (с использованием координаты U на карте местности, отвечающей продольному направлению):

где U координата объекта на карте, соответствующая продольному направлению;
А1, А7 параметры преобразования координат изображения X и Y в координаты карты U и V;
H высота центра проекции, вычисленная по параметрам А1, А7 либо по формуле

где V координата объекта на карте, соответствующая поперечному направлению;
f·M произведение фокусного расстояния проектирующей системы на масштабный множитель изображения, вычисленное по параметрам А1, А7.
Способ реализуется следующим образом.
Получают (с помощью фотоаппарата, тепловизора, видеокамеры) одно перспективное изображение местности (снимок) с исследуемым объектом. Производят идентификацию нескольких (не менее четырех) опорных точек, находящихся на плоскости основания местности, с их изображениями на снимке (при этом никакие три из этих четырех опорных точек не должны лежать на одной прямой). Измеряют координаты опорных точек и координаты вершины исследуемого объекта на перспективном изображении и на карте местности. Вычисляют параметры перспективного преобразования координат изображения в координаты карты и необходимые параметры внешнего и внутреннего ориентирования. Вычисляют высоту исследуемого объекта.
Способ определения высоты проводят в следующей последовательности операций:
1) получают одно перспективное изображение местности с исследуемым объектом;
2) производят идентификацию опорных точек;
3) определяют координаты опорных точек и координаты исследуемого объекта на карте местности;
4) измеряют координаты опорных точек и координаты вершины исследуемого объекта на изображении;
5) вычисляют параметры перспективного преобразования координат изображения в координаты карты А1, А7;
6) вычисляют необходимые параметры внешнего и внутреннего ориентирования H и f·M;
7) вычисляют высоту исследуемого объекта.
Доказательство достижения технического результата было проведено как методом математического моделирования, так и натурными испытаниями. При натурных испытаниях была получена фотография речного порта с высоты 280 м под углом визирования 36o. Выбраны шесть опорных точек. Опорные точки были выбраны на уровне воды. Измерены координаты опорных точек на карте этого порта и на фотографии, а также измерены координаты левого угла крыши 7-этажного здания, координаты основания которого имеются на карте. После этого были произведены расчеты параметров преобразования координат изображения в координаты карты с помощью ЭВМ и определена высота крыши над уровнем водной поверхности, принятой нами за плоскость здания над уровнем водной поверхности. Разность этих величин оказалась равной примерно 30 м, что соответствует высоте 7-этажного здания.
Формула изобретения: Способ определения высоты объекта над плоскостью основания, включающий формирование перспективного изображения участка местности, содержащего исследуемый объект, измерение координат вершины этого объекта и опорной точки на перспективном изображении и вычисление высоты объекта с учетом высоты центра проекции, отличающийся тем, что измеряют продольную XB и поперечную YB координаты вершины объекта на перспективном изображении, измеряют координаты объекта и опорной точки на карте местности, измеряют координаты не менее трех дополнительных опорных точек на перспективном изображении и на карте местности, вычисляют высоту объекта над плоскостью основания по формуле

где U координата объекта на карте, соответствующая продольному направлению;
A1, A7 параметры преобразования координат изображения X и Y в координаты карты U и V;
H высота центра проекции, вычисленная по параметрам A1, A7;
либо по формуле

где V координата объекта на карте, соответствующая поперечному направлению;
fM произведение фокусного расстояния проектирующей системы на масштабный множитель изображения, вычисленное по параметрам A1, A7.