Развитие оптико-электронных комплексов регистрации изображений обусловлено задачами непрерывного мониторинга территорий, состояние которых подвержено изменениям в ходе природных явлений и процессов техногенного характера. Полученные изображения являются наглядным источником информации и служат основой для принятия взвешенных и обоснованных решений. Следует отметить, что применение регистрирующей аппаратуры возможно только в условиях достаточной освещенности территорий. Таким образом, актуальной является задача создания активных оптико-электронных комплексов, например, оснащенных средствами искусственной подсветки. Средства подсветки позволяют обеспечить требуемую освещенность и значительно расширяют возможность применения оптико-электронных комплексов.
Одним из проблемных вопросов создания двухэлементных активных оптико-электронных комплексов является выбор параметров взаимного ориентирования источника подсветки и регистрирующей камеры с целью согласования пространственных характеристик пятна рассеяния оптического луча и поля зрения объектива на базовой поверхности. В частности, от выбора параметров ориентирования аппаратуры зависит возможность отображения прямых и косвенных признаков, на основе которых воссоздается форма исследуемого объекта, а также сохранение фотограмметрического качества изображения, что обеспечивает высокую локальную точность при измерениях.
Для отображения прямых и косвенных признаков исследуемого объекта источник оптического излучения и регистрирующую камеру предлагается разнести относительно базовой поверхности. Результаты моделирования демонстрируют, что согласно законов прямолинейного распространения света в условиях наклонной подсветки возможны три случая рассеяния оптического излучения объектом на базовой поверхности. В первом случае оптическое излучение, падая на поверхность объекта, рассеивается в направлении базовой поверхности и не регистрируется камерой. Во-втором случае оптическое излучение рассеивается объектом в направлении камеры и используется для построения планового изображения. Такое изображение несет информацию о пространственных характеристиках исследуемого объекта, измерение которых возможно в прямоугольной системе координат базовой плоскости. В случае рассеяния оптического излучения гранью исследуемого объекта формируется область тени, удлинение которой используется при вычислении аппликаты, используемой для воссоздания формы объекта по высоте или глубине.
Также на выбор параметров взаимного ориентирования источника подсветки и регистрирующей камеры оказывают влияние геометрические искажения изображений, снижающие локальную точность измерений пространственных характеристик исследуемого объекта. Одной из причин формирования геометрических искажений является отклонение линии визирования камеры по углам Эйлера. Сохранить фотограмметрическое качество изображений предлагается путем учета связи величины геометрических искажений и значения углов разворота камеры. В частности, результаты прогнозирования величины искажений используются для формулирования ограничений к угловому перемещению линии визирования камеры в базовой плоскости.
Предложенный подход к регистрации изображений с использованием двухэлементного оптико-электронного комплекса находит широкое применение при ведении фототопографических работ в условиях слабой освещенности. Способствует сокращению сроков выполнения инженерных работ в географических районах с непродолжительным световым днем.