ステレオプロッター

stereoplotterは高度を決定するために、ステレオ写真を使用しています。これは、1930年代から地形図に等高線をプロットする主な方法です。特定のデバイスは技術的に進歩しましたが、それらはすべて2つのステレオ写真の特徴の位置の明らかな変化に基づいています。

技術の向上に伴い、ステレオプロッターは変化しました。投影ステレオプロッタが光線と光学系のみを使用して画像を調整した最初のステレオプロッタ。ケルシュプロッターは、投影ステレオプロッターの例です。次にアナログステレオプロッターが登場し、より洗練された光学系を使用して画像を表示する点で、より洗練されました。分析ステレオプロッタは現在使用されています。画像が適切に整列するように画像を数学的に調整する作業を行うコンピューターが組み込まれています。分析ステレオプロッタは、データを保存し、任意のスケールで再描画することもできます。

類推

ステレオプロッターには、かなりのオーバーラップ（60％）があり、写真の角度による歪みが補正された2枚の写真が必要です。写真は透明なメディアに置かれ、光源で投影されます。各画像は、互いに重なり合って投影されます。オペレーターは、特殊な光学セットを使用して、各写真の遠近感が異なるため、画像を3次元として表示します。

ステレオプロッターの光学系により、オペレーターは輪郭と特徴をプロットできます。写真を投影するために使用される光源は、プロセスを開始するものです。 1枚の写真はシアン/ブルーフィルターを使用して投影され、もう1枚の写真はレッドフィルターを使用して投影されます。オペレーターは、レンズ用に同じカラーフィルターを備えた特別な眼鏡をかけます。左の写真に青い光を当て、左目に青いフィルターを、右の写真に赤い光を投影し、右の目を赤いフィルターを通して見ると、重なり合う画像は立体的になります。画像には、写真の重なりがどのように発生するかを詳細に示すコントロールポイントがあります。結果のオーバーラップイメージはアナグリフと呼ばれ、地形の3次元モデルです。 2枚の写真が投影され、目的のコントロールポイントが調整されると、オペレーターは輪郭に沿って光点を「飛ばす」ことにより、地形上の目的の高度を記録し始めます。光点が地形の上に浮かんでいるように見えるか、または地形に飛び込んでいるように見える場合、オペレータは、それぞれ、斜面から離れすぎているか、斜面に向かって遠すぎていることを知っています。

元来、ステレオプロッターは、不透明なラッカーでコーティングされたアセテートまたはポリエステルのシートに直接スクライビングすることで、光のスポットの経路を記録しました。輪郭トレース中にミスがあった場合、オペレーターは誤ったトレースにラッカーを塗り、乾燥させてから、再び光点を飛ばしてみます。デジタルキャプチャーテクニックを使用する現在のシステムでは、コンピューターメモリ内の障害のあるデータベクトルの一部を簡単に消去することができ、デジタル化を再開できます。デジタルデータベースは、グラフィックプログラムで注釈とシンボルと結合され、最終的にフォトプロッターで地図印刷版を作成するために使用されます。

ステレオプロッターは、航空写真を輪郭や標高マップのベースにする重要なニーズに応えます。米国では、地形図の最大の用途は米国地質調査所（USGS）です。 USGSは、米国のすべての領土をカタログ化し、すべての地形図を作成しました。シートは、ほとんどの場合7.5 'マップとして使用されます。これは、7.5 '（0.125度）の緯度と7.5'（0.125度）の経度があることを意味します。

分析的

コンピューターの導入により、 分析ステレオプロッターは1960年代後半から1970年代に人気の写真測量機になりました。ステレオプロッターは、地形図上に等高線を作成する目的で、ステレオ写真を使用して標高を決定する機器です。コンピューターは、近似ではなく追加の正確な出力を保証する、より正確な計算を実行する機能をもたらしました。この革新により、紙ではなくデジタル形式への移行も可能になりました。分析ステレオプロッターはアナログの前任者を追い詰め、ステレオ写真から標高データを取得する主要な方法になりました。

分析ステレオプロッタは、共直線性（同じ方向を指す2つのベクトル）方程式モデルに基づいた数学的投影を使用します。機器の機械要素は、2つの写真を同時に比較する非常に正確なコンピューター制御デバイスです。写真ステージは、システムにプログラムされたx座標とy座標を介してのみ移動するため、測定システムを使用して画像の正確な測定値を作成できます。対照的に、ケルシュステレオプロッターは、固定焦点距離と投影用レンズの焦点距離で構築されました。スケールの比率も修正されました。対照的に、分析用ステレオプロッターには、焦点距離またはスケールに実質的な制限はありません。

分析ステレオプロッターの表示システムには光学トレインシステムがあり、通常、レンズを調整することでカメラの焦点距離を変更する機能が含まれています。測定マークのスタイル、サイズ、色も表示システムで調整できます。各目への照明調整もあります。

分析ステレオプロッター測定システムは、オペレーターが標高ポイントを3次元で移動するための入力デバイスで構成されています。入力デバイスがプログラムされ、標高点偏差のデジタル測定値がコンピューターに送信されます。この情報を使用して、プログラムは標高の内部と外部の両方のポイントを設定および検索し、測定値を記録できます。情報の転送はすぐに行われるため、機械を操作する人は座標に必要な調整を加えることができます。

標高は3つのステップで測定されます。これには、最初に内部方位、次に相対方位、最後に絶対方位が含まれます。内部標定写真は、測定用の基準点の固定基準を写真上の対応する点に合わせることにより、ステレオプロッターの中心に対して配置されます。カメラの焦点距離も設定されます。相対的な向きでは、写真があった場所に対するカメラの向きの角度で、ステレオ写真はステレオプロッターでプログラムされて撮影されます。これにより、視差の効果（最終的なステレオ写真の歪み）を減らすことができます。絶対方位では、位置の地上座標を使用してモデルをスケーリングします。これを使用して、ステレオ写真の任意の位置のx、y、またはz座標を取得できます。この情報は、地形図の等高線の作成に使用できます。

分析ステレオプロッターの例

• ガリレオデジカート
• インターグラフインターマップ
• カーン（現在のライカ）DSRシリーズ
• Wild（現在のLeica）ACおよびBCシリーズ、
• Zeiss Planicomp Pシリーズ
• マトラトラスターシリーズ
• 地図作成サービスのCP2

今後の見通し

Lidar（ライトレーダー）は、標高データを収集するためにステレオプロッターを補完し、しばしば置き換えました。 Lidarは、フィーチャに向けられたレーザーパルスを使用し、パルスが放出されてから検出されるまでの時間を検出して、高度の差を判断します。