До сих пор идет дискуссия «были ли американцы на Луне». Основные положения оппонентов посещения Аполлонов следующие
1) Технические. Для 60-ых годов было технически сложно выполненить все программы: взлет с Земли трех астронавтов; полет на основном модуле и выход на орбиту Луны; переход двух астронавтов на лунный модуль и вращение основного модуля на орбите; спуск и посадка лунного модуля на поверхность Луны; экспедиция по Луне; взлет с поверхности Луны; стыковка лунного с основным модулем; полет астронавтов к Земле, спуск на Землю.
И поныне любое из перечисленных положений представляет сложную задачу. Например, выход спутника на лунную орбиту. Из-за гравитационных сил Луны, Земли и Солнца (задача трех тел) до сих пор не создана компьютерная программа вывода на лунную орбиту космического спутника, в отличие от орбит Венеры, Марса, Юпитера и др. планет. Задача решается только на короткую дистанцию в реальных условиях – это полет, определение отклонения корабля от заданного курса, расчет, корректировка полета двигательными установками и дальнейший полет.
Американцы не могли решить все технические задачи за несколько лет.
2) Мотивационные. Национальный позор отставания американской системы. Спор между американской и советской лунной программой или космическая гонка двух государственных систем, так же обещание правительства, что на Луну первым ступит гражданин Америки, ожидание американского общества. 
3) Следственные. Безосновательное свертывание лунной программы и отсутствие бизнес-планов освоения Луны на 40 лет.
Если затраты на одну лунную экспедицию составляли около 400 млн. долл. (в том числе 185 млн. долл. - стоимость ракеты-носителя и 95 млн. долл. - корабля «Аполлон») и настоящий годовой бюджет НАСА составляет почти 20 млрд. долларов в год, тогда почему нет запусков к Луне и возобновления программы  Аполлонов. Вместо этого создается новая лунная программа – создание двигательной установки «Орион» и высадка астронавтов в 2024-2027 годах с общим бюджетом выше 200 млрд. долл..
4) Человеческий фактор (главный аргумент). Отсутствие программы подготовки астронавтов (космонавтов) для высадки на Луну. Спутник Луна - это не изученное и не исследованное психофизическое влияние на животный организм, другими словами неземной мир.  Потому что Луна – это первый шаг для человечества из колыбели матери-земли в космос. Космонавтике еще предстоит решать данную задачу.

5) Доказательные. Фотографии - одни из самых веских доказательств . "Фото и видеоматериалы говорят сами за себя". Одним из первых, увидевших несуразицы на фотографиях с Луны, был Ральф Рене. Позже фотографии анализировал фотоспециалист Дэвид Перси и исследовательница Мэри Беннет. Например, «Солнце не светит прямо в спину фотографу, однако тень от лунного модуля и стойки рядом страдает левым уклонизмом. В ещё большей степени это относится к камням в правой части изображения, которые явно освещены справа. Этот эффект постепенно сходит на нет по мере перемещения к левой части изображения. Не могут "неровности поверхности" настолько изменить направление теней!»

Оппоненты твердо стоят: все съёмки сделаны в «голливудском» павильоне, фальсификация! Американцы на Луне не были!

НАСА отмалчивалось. В конце 90-ых годах вышла Интернет книга «Летали ли американцы на Луну?» На многие аргументы оппонентов были даны ответы. Например, это результат перспективы. «Вот посмотрите на фотографию. На ней творятся столь же странные вещи: рельсы

На серьезные аргументы ответ сводился к одному: «Поле битвы и холодной войны между СССР и США переместилось в Космос. …более полезной войны не было за всю историю существования человечества: стали соревноваться в своем развитии, не причиняя вреда друг другу, а мерилом победы стало международное признание и уважение».

Однако, в приведенном фрагменте рельсы сходятся на расстоянии многих километров, а на фотографиях Апполонов достаточно 100 метров. Поэтому объяснения «уклонизма» теней не дано.

Вот еще фотография горы Хэдли-Апеннины, - продолжают оппоненты. Снимок сделан у подножия горы высотой 4 километров. На "холме" нет ни боковых теней, ни каких-либо деталей. Почему? Известно, что на Луне отсутствует воздушная перспектива и самые отдаленные предметы видны так же ясно, как наиболее близкие. Наконец, любители-атрономы на расстоянии 300 тыс. км делают снимки с подробными деталями. 

Какой стороне отдать предпочтение: весомым аргументам оппонентов или Национальному Агентству по Аэронавтике и исследованию космического пространства?

Речь пойдет о проверке фотографий экспедиции Аполло-15, которая в составе Дэвид Скотт (р. 06.06.1932) и Джеймс Ирвин (17.03.1930-08.08.1991) высадилась 30 июля 1971 года недалеко от Апеннин. Это была одна из самых сложных экспедиций. Астронавты пробыли на Луне 66 ч 55 мин  (cуммарное время выходов на лунную поверхность составило 18 ч 35 мин). На лунном вездеходе команда Аполло-15 проехали вдоль разлома  Хадлей и приблизились к подножию горы Хэдли. Экспедиция доставила на Землю 76.8  кг лунного грунта и тысячи фотографий.

Метод проверки фотографий основан на обнаружении двухмерных объектов (круглая, плоская или сложная) среди трехмерных объектов, определении взаимного расположение предметов в пространстве и их удалённости  с помощью изучения стереоскопического параллакса, где под параллаксом понимается  видимое изменение относительных положений предметов вследствие перемещения камеры.
Для этого кадры накладываются друг на друга и вычитаются - функция "difference"  в любой программе работы с фотоснимками. При вычитании кадров используются  оптические  трансформации. С учетом смещения камеры при сведении кадров для изучения параллакса используются простые функции: масштабирование по х и у, поворот, дисторсия, дополнительные - перспектива и сдвиг. Последние два преобразования,  иногда, позволяют свести всю картинку к одному.  Очевидно, что удаленные объекты, более чем на 2-а километра, при незначительной базе смещения съемок кадров имеют параллакс равный нулю. 

В программе Photoshop последовательность шагов выглядит следующим образом

1. Последовательно забросили в программу два снимка с пересекающимися изображениями. Получили файл psd.
2. Включаем для верхнего кадра функцию "difference” (вычитание изображений между друг другом).
3. Производим оптические преобразования: масштабирование по х и у, поворот, дисторсия, перспектива, дополнительно - сдвиг с требованием, определенном выше. В итоге, получаем максимально черную картинку для заднего фона.
4. Возвращаем кадру нормальный вид, функция "normal”.
5. Обрезаем файл psd так, чтобы убрать не перекрывающиеся изображения.
6. Последовательно переносим в программу GIF Animator преобразованные первый и второй кадр.
   
   Стереоизображение или «Качающаяся» стереоскопия. Технология GIF-анимации позволяет создать ощущение объёма даже при монокулярном зрении. Cтереоскопическое изображение даёт возможность также определять взаимное расположение предметов в пространстве и судить об их удалённости.
   
   
7. Получаем gif-изображение или стереоизображение, которое позволяет создать ощущение объёма даже на плоском экране.

Если съемки делались в павильоне и есть панорама, тогда обнаруживается двухмерный объект среди объемных тел или отсутствуют удаленные объекты с  параллаксом равным нулю (не возможно свети оптическими преобразованиями). В этом случае можно с уверенностью говорить о фальсификации.

 

Картинка составлена из горизонтальной и вертикальной плоскости из альбомных разрисованных листов. Трехмерными объектами являются пластилиновые фигурки, некоторые из которых переходят с горизонтальной на вертикальную плоскости, и частично загнутый левый нижний край одного из листов. Кадры смещены относительно друг друга на несколько мм.

Кадры наложили друг на друга и вычли (difference). Подробнее см. Визуализации кинематики или движения . 

Можно видеть, что вертикальная и горизонтальные плоскости, какими бы они не были разрисованными, исчезли. Остались только трехмерные фигурки, так же виден левый край листа, который так же входит в панораму. Т.о., разделяются объекты трехмерные от двухмерных и искусственной панорамы. Кроме этого, по толщине контура вокруг объемной фигурки можно грубо оценить глубину панорамы и расстояние между объемными фигурами.


Другой пример.

Смещение камеры составляет 1,5 м.

Расстояние до электростанции около 4 км, до лесопосадки (левая часть горизонта снимка) около 2 км.

Ниже показано сведение снимков (напомню, что главным требованием является максимальное вычитание заднего фона, расстояние до которого более 3-ёх км, так как параллакс равен нулю).

Ниже показана изменение картинки вычитания при сдвиге на 1 пиксель.

Т.о., сведение кадров выполнено правильно.
Забрасываем кадры в гиф-аниматор и получаем стереокартинку:

Теперь можно изучать параллакс и определить расстояние до удаленных объектов.
Расстояние L_a до любого объекта A рассчитывается по формуле:

Где L_b – расстояние до объекта В, b – смещение объекта В, а – смещение объекта А.
Зная:
расстояние до переднего края - 5 м,
смещение переднего края составляет 85 мм (можно измерить линейкой, два белых колоска);
смещение ближайшей опоры ЛЭП около 1,2 мм,
из соотношения пропорций получим расстояние до опоры - 350 метров, до второго столба при параллаксе 0,6 мм составит - 700. Расстояние до лесопосадки (смещение приблизительно 0,2 миллиметра) - около 2-ух км. Это уже граница изучения параллакса.

Итог: Как видим, простые операции преобразования над снимками сохраняют соотношения перспективы.
В случае изучения параллакса снимков Аполлонов, где расстояние до заднего фона, гор 5 и более км, по бортовому журналу НАСА,  тем более ожидается получение стереоизображений, как в примере с стереофотографией Змиевской станцией.

На основе изучения стереоскопического параллакса проверяются фотоматериалы экспедиции Аполлон.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОМУ ПАРАЛАКСУ
[1]. Лупичев Л.Н., Парфенов А.П., Шаманов И.В., Способ сканирования в стереоскопической системе. //Авт. свидетельство N 754208. Бюллетень N 29. 1980
[2]. Макаров И.М. Робототехника и научно-технический прогресс //V Всесоюзное совещание по робототехническим системам, г. Геленджик: Тез.докл.-М.,1990,4.1, С.3-4.
[3]. Иванюгин В.М. Исследование и разработка алгоритмов для математического обеспечения стереотелевизионной системы технического зрения // Диссертация на соискание уч. степени к.т.н. ГОСИФТП. Москва, 1995 г.
[4]. Кирвялис Д.И. Проблемы зрения роботов // IV Всесоюзное совещание по робототехническим системам, г.Киев: Тез.докл.- Киев.,1987,Ч.2,С.57-58.
[5]. Синергетика //Сб.под, ред.П.В.Кадамцева -М.:Мир.1984
[6]. Вечканов В.В. и др. Многофункциональная мобильная робототехническая система для АЭС // Материалы научно-технической конф. Роботы и манипуляторы в экстремальных средах, СПБ, -1992 г., С.39-43.
[7]. Иванюгин В.М.,Петухов С.В. Автоматическое отождествление контурных данных в стереотелевизионной системе технического зрения // Всесоюз. конф. по искусст. интел., тез.докл. -М.:,1988, Т.2,С.155-160.
[8]. Катыс Г.П., Мамиконов Ю.Д., Мельниченко И.К., Корягин О.И. Информационные роботы и манипуляторы. // М.:Энергия,1968
[9]. Исследование робототехнических систем. // Под ред. Макарова И.М., Охоцимского Д.Е., Попова Е.П., -М.: АН СССР, Наука, 1982.
[10]. Катыс Г.П. Визуальная информация и зрение роботов // -М.: Энергия, 1979 100
[11]. Интегральные роботы. Пер. с англ. под ред. Поздняк Г.И. // - М.:Мир 1973,4.1,1975 ч.2.
[12]. Алоимонос Дж. 'Зрительное определение формы //ТИИЭР - M.:Mиp, 1988, N8,  C.50-69.
[13]. Катыс Г.П. Оптические информационные системы роботовманипуляторов. //Под ред. Петрова Б.Н. -М.: Машиностроение, 1977.
[14]. Васильев В.Ф., Гурвич П.М., Лупичев Л.Н., Шаманов И.В. Исследование алгоритмов управления движением автономного планетохода методом математического моделирования. // Труды VII Международного симпозиума ИФАК по автоматическому управлению в пространстве. Том 4. ФРГ, Роттах-Эгерн, май 1976.-М. АН СССР, изд. "Наука", 1978.
[15]. Катыс Г.П. Обработка визуальной информациии // М.Машиностроение 1990.
[16]. Катыс Г.П. Восприятие и анализ оптической информации автоматической системы //-М.: Машиностроение, 1986.
[17]. Материалы Лаборатории компьютерного зрения "Института Информационных Технологий"
[18]. Гурвич П.М., Илюхин А.С., Михайлов А.Б., Парфенов А.П., Шаманов И.В. Стереометрический способ определения координат поверхности объекта. // Авт. свидетельство N979854. Бюллетень N45.1982.
[19]. Петров Б.Н., Лупичев Л.Н., Шаманов И. В. и др. Проблема управления автономными подвижными планетными комплексами // Доклад на XI симпозиуме ИФАК секция XI Цахкадзор, авг.1974. Сб. Управление в пространстве т.2, изд."Наука", 1976.
[20]. Воробьева Т.М., Лупичев Л.Н. Операторный метод зрительного восприятия внешней среды автономным роботом // М.: Техническая кибернетика, N-5, 1984, С.230-235. 101
[21]. Гимельфарб Г.Л., Григоренко М.В. Алгоритмы бинокулярного и тринокулярного вычислительного стереозрения // Сб. ст. Системы технического зрения, Ижевск,1991, С.39-46.
[22]. Катыс Г.П. Оптические информационные системы роботов- манипуляторов. //Под ред. Петрова Б.Н. -М.: Машиностроение, 1977
[23]. Максимов В. В. Использование параллакса движения для восстановления пространственной ситуации без нахождения соответственных точек на последовательных изображениях сцены. //Сб. Распознавание образов. ИППИ АН ССР. -М.: Наука. 1977.
[24]. Марр Д. Зрение. Информационный подход к изучению, представлению и обработке зрительных образов.- М.'.Радио и связь,1987,- 400 с.
[25]. Розенфельд А. Машинное зрение. Основные принципы //ТИИЭР. Тематический выпуск. Машинное зрение. Перевод с анл.- М.:Мир, 1988.N8.C.10-16
[26]. Хьюбел Д. Глаз, мозг, зрение:// Пер.с англ.-М.: Мир, 1990. С.239.
[27]. Horn.B.K.P. Robot vision. The Mit Press Cambridge, Massachusetts London, England [Перевод: Б.К.П. Хорн. // Зрение роботов -M.:Мир,1989
[28]. Duda R.O. Hart P.E. Pattern Classification and Scene Analysis, Jon Wiley Sons New York. 1973 [ Перевод: Дуда Р., Харт П. // Распознавание образов и анализ сцен. - М.:Мир, 1976.]
[29]. Поисковые исследования и разработка программно-аппаратных средств машинного зрения для автоматического восприятия стереопарных, тринокулярных и полинокулярных изображений, распознавания образов и анализа сцен в интересах повышения эффективности и расширения возможностей управления оружием.//М.: ГОСИФТП.1994.
[30]. Создание системы машинного зрения на базе стереоблока, установленного на борту РТС. Разработка программного обеспечения 102 обработки видеоинформации от подвижной телекамеры //Отчет о НИР "Подсказчик". М.:ИФТП,1993.
[31]. Разработка методов анализа изображений в СТЗ и математической модели управления роботом // Отчет о НИР (то же см. выше) М.:ИФТП 1990. N 6.63.90
[32]. Разработка алгоритмов и программ машинного анализа изображений для нахождения естественных ориентиров и определения уклонений от опорной траектории. //Отчет о НИР (то же, см. выше), М.:ИФТП. 1993^33.63.93.
[33]. Шаманов И.В., Васильев В.Ф., Петухов С.В. Обработка изображений в многоканальной стереосистеме машинного зрения. //Сб. науч. тр. Прикладные проблемы искусственного интеллекта -М.:ИФТП 1991. Сб.науч. статей. "Системы технического зрения". Ижевск, Ижевский мех.институт, 1991 г.
мех.институт, 1991 г.
[34]. Геометрия стереофотосъёмки .