DE530913C

DE530913C - Stereo measuring device, especially for X-ray purposes

Info

Publication number: DE530913C
Application number: DEST42182D
Authority: DE
Original assignee: PLEIKART STUMPF DR
Current assignee: PLEIKART STUMPF DR
Priority date: 1927-01-28
Filing date: 1927-01-28
Publication date: 1931-08-01

Description

Stereomeßgerät, insbesondere für Röntgenzwecke Bekannt sind Stereomeßgeräte, bei welchen mit Hilfe von Parallelführungen, Marken und Schiebern auf dem Wege optischer Einstellung die Marken auf korrespondierende Punkte gebracht werden, so daß Tiefenmessungen möglich sind. Diese Apparate benützen in der Regel den Augenabstand oder sonst eine feste Strecke als Basis der Messungen. Für die Röntgenaufnahmen ist die Strecke des Augenabstandes als Basis der Stereoparallaxe, abgesehen von den individuellen Schwankungen derselben, in Rücksicht auf die Projektionsverhältnisse nicht immer günstig. Überhaupt ist aus denselben Gründen die Festlegung auf eine bestimmte Parallaxenbasis untunlich. Es bedeutet daher einen technischen Fortschritt, wenn es gelingt, die Stereomeßgeräte ohne viel Umstände auf beliebige Aufnahmebedingungen umstellen zu können und so unabhängig vom Augenabstand und anderen festgelegten Faktoren zu werden. Dieser Fortschritt wird durch die Erfindung erreicht. Der Grundgedanke ist dabei, durch Einsetzen einer auswechselbaren Parallaxenschablone, welche die Stellung der den Bildern dicht anliegenden Meßmarken reguliert, die Messung zu ermöglichen.Stereo measuring device, especially for X-ray purposes. Stereo measuring devices are known, with which with the help of parallel guides, marks and slides on the way more optical Setting the marks are brought to corresponding points, so that depth measurements possible are. These devices usually use the interpupillary distance or something else fixed route as the basis of the measurements. For the x-rays, this is the route the interpupillary distance as the basis of the stereo parallax, apart from the individual Fluctuations in the same, not always in consideration of the projection conditions cheap. In general, the definition of a certain parallax basis is for the same reasons impractical. It therefore means a technical advance if it succeeds Stereo measuring devices can be switched to any recording conditions without much ado can and thus become independent of the interpupillary distance and other specified factors. This advance is achieved by the invention. The basic idea is by inserting an exchangeable parallax template, which shows the position of the the images tightly fitting measuring marks are regulated to enable the measurement.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung dargestellt. Es bedeuten a und b zwei von hinten beleuchtete Röntgenstereobilder, die nebeneinander auf dem Gestell c aufliegen. Hierbei ist es gleichgültig, ob diese Bilder zur Arbeitsfläche des Gerätes senkrecht stehen oder zur leichteren Beobachtung (Sehachse annähernd senkrecht zur Bildebene) nach hinten geneigt angeordnet sind.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. A and b mean two x-ray stereo images illuminated from behind, which lie next to one another on the frame c. It does not matter whether these images are perpendicular to the work surface of the device or are inclined backwards for easier observation (visual axis approximately perpendicular to the image plane).

Vor dem Gestell befinden sich auf der Grundplatte d zwei Schienen e und f, auf welchen ein Wagen, bestehend aus den zueinander senkrechten Streben ä und h, vermittels der drei Räder i, k, L verschoben werden kann.In front of the frame there are two rails e and f on the base plate d , on which a carriage, consisting of the mutually perpendicular struts ä and h, can be moved by means of the three wheels i, k, L.

Mit der Strebe g fest verbunden ist eine Fahne m aus durchsichtigem Material mit der eingeritzten Linie n. Diese Fahne schleift auf dem Bild b. Auf der Strebe h kann ein Schlitten o gleiten, der # einerseits einen Schreibstift p trägt und mit dem andererseits eine leicht auswechselbare Schablone q verbunden ist.Firmly connected to the strut g is a flag m made of transparent material with the incised line n. This flag is dragging on the picture b. A carriage o can slide on the strut h , which carries a pen p on the one hand and to which an easily exchangeable template q is connected on the other hand.

Diese vorn schmale, nach hinten breiter werdende Schablone ist in ihren Abmessungen nach den Parallaxen berechnet. Denkt man sich zwei Stereoröntgenaufnahmen auf ein und derselben Fläche zu gleicher Zeit übereinander photographiert, so werden diejenigen Teile, welche der Bildebene unmittelbar aufliegen, nur einmal wiedergegeben sein, alle anderen Teile des Objektes werden doppelt erscheinen, wobei die Entfernung identischer Punkte der Doppelbilder (Parallaxe) um so größer ist, je weiter sie von der Bildebene entfernt liegen. Diese Entfernung ist der Berechnung zugänglich, denn infolge ähnlicher Dreiecke verhält sich die Röhrenverschiebung zur Parallaxe wie die Entfernung vom Foküs bis zum Objektpunkt zur Entfernung vom Objektpunkt bis zur Bildebene.This stencil, which is narrow at the front and widens towards the rear, is in their dimensions are calculated according to the parallaxes. Think of two stereo x-rays photographed on one and the same surface at the same time, one on top of the other, so are those parts which lie directly on the image plane are reproduced only once be, all other parts of the object will appear double, with the distance identical points of the double images (parallax) is the larger, the further they are are away from the image plane. This distance is the calculation accessible, because the tube displacement behaves as a result of similar triangles to parallax like the distance from the focus to the object point to the distance from Object point up to the image plane.

So erhält man z. B. für eine Röhrenverschiebung von 7 cm folgende Tabelle: Objektpunkt Objektpunlitbild Parallaxe Schablonen- Fokus Ebene länge 700 mm o mm o mm o mm Ego - 1o - 7o X 1o: 69o - 1,o=45 - 1o - 68o - Z0 - 7o X zo: 68o - 2,o6 - 2o - 670 - 30 - 70 X 30: 670 - 3,135 - 30 _ 66o - 40 - ,70 X 40:66o - 4,245 - 40 - Die Parallaxzahlen ergeben eine Kurve, nach welcher die Schablone q ausgearbeitet ist. Da der Rechnungsannahme entgegen die Stereobilder nicht übereinander, sondern getrennt aufgenommen und nebeneinander gestellt werden, so kommt zur Parallaxe noch der Abstand von Bildmitte zu Bildmitte als konstanter Faktor für die Entfernung n von t hinzu. Für andere Aufnahmeverhältnisse sind die Kurven neu zu berechnen und je eine andere auswechselbare Schablone :2 herzustellen. Gegen den gebogenen Teil der Schablone q wird durch eine Feder r ein Stabs angedrückt, der in zwei Lagern parallel geführt wird. Mit s ist durch eine Schraube in beliebiger Weise feststellbar eine zweite Fahne m' aus durchsichtigem Material verbunden, welche die eingeritzte Linie t trägt. Eine Bewegung des Schlittens o bei stillstehendem Wagen wird also eine durch die Schablone q festgelegte Entfernungsänderung der beiden Linien n und t zur Folge haben.So you get z. B. for a tube displacement of 7 cm the following table: Object point object point image parallax stencil Focus plane length 700 mm o mm o mm o mm Ego - 1o - 7o X 1o: 69o - 1, o = 45 - 1o - 68o - Z0 - 7o X zo: 68o - 2, o6 - 2o - 670 - 30 - 7 0 X 30: 67 0 - 3.135 - 30 _ 66o - 40 -, 7 0 X 40: 66o - 4.245 - 40 - The parallax numbers result in a curve according to which the template q is worked out. Since, contrary to the calculation assumption, the stereo images are not recorded on top of one another but rather separately and placed next to one another, the distance from the center of the image to the center of the image is added to the parallax as a constant factor for the distance n from t . For other recording conditions, the curves must be recalculated and a different interchangeable template made: 2. A spring r presses a rod s against the curved part of the template q, which is guided in parallel in two bearings. A second flag m 'made of transparent material, which carries the incised line t, is connected to s by a screw in any desired manner. Moving the carriage o when the carriage is stationary will therefore result in a change in the distance between the two lines n and t determined by the template q.

An der Strebe g befindet sich ferner ein Bolzen mit Drehlager u, in welchem. eine Stange v drehbar gelagert ist. Diese Stange ist außerdem drehbar und in ihrer Längsrichtung verschiebbar in w gelagert, einem Punkt, der mit der Grundplatte d durch Streben in einstellbarer Entfernung verbunden ist. Auf der Leitstange v gleitet ein Schieber x, welcher einerseits einen Bleistift y trägt und der andererseits durch eine drehbar angebrachte Stange z in der Weise mit dem Schlitten o durch eine Gleitbüchse verbunden ist, daß die beiden Schieber x und o stets die gleiche Entfernung von der Strebe g einhalten müssen.On the strut g there is also a bolt with pivot bearing u, in which. a rod v is rotatably mounted. This rod is also rotatably mounted and displaceable in its longitudinal direction at w, a point which is connected to the base plate d by struts at an adjustable distance. A slide x slides on the guide rod v, which on the one hand carries a pencil y and on the other hand is connected to the slide o by a sliding bushing through a rotatably mounted rod z in such a way that the two slides x and o are always the same distance from the Strive g must adhere to.

Die Arbeitsweise des Gerätes ist folgende: Man stellt in der Stellung I der Schieber die Linien n und t auf solche Schattenpunkte der Bilder, von denen man weiß, daß sie bei der Aufnahme der photographischen Schicht benachbart waren. Hernach rückt man durch Wagenverschiebung die Linie n auf die Stelle, die man lokalisieren will, und bringt nun den Strich t der zweiten Fahne zri durch Bewegen des Schiebers o oder x mit dem entsprechenden Punkt der Platte a in Deckung. Ist dies in Stellung II der Fall, so ist die Entfernung I-II die gesuchte Tiefe. War die Stange v bei Beginn der Untersuchung so eingestellt, daß v dann senkrecht zu der Strebe g, wenn der Strich n auf dem dem Zentralstahl des Bildes b entsprechenden Punkt eingestellt ist, so wird der Bleistift y die jeweilige Seitenlage stets in richtiger Proportion markieren.The operation of the device is as follows: With the slider in position I, the lines n and t are placed on those shadow points of the images which are known to have been adjacent when the photographic layer was taken. Then move the line n to the point that you want to localize by moving the carriage, and then bring the line t of the second flag zri into alignment with the corresponding point on the plate a by moving the slider o or x. If this is the case in position II, then the distance I-II is the depth sought. If the rod v was set at the beginning of the investigation so that v then perpendicular to the strut g, when the line n is set on the point corresponding to the central steel of the picture b, the pencil y will always mark the respective lateral position in the correct proportion.

Die vorstehend beschriebene Konstruktion gestattet .also eine objektive binokulare oder objektive monokuläre Ausmessung des Stereobilderpaares ohne Mittel zum stereoskopischen Sehen durch einzeln nacheinander erfolgendes Einstellen der beiden Strichen und t. Man kann jedoch die beiden Stereobilder mit Hilfe eines geeigneten optischen Gerätes zur 'stereoskopischen Deckung im Sehorgan des Untersuchers bringen und dann durch die Bewegung des Wagens g, bt mit dem Führüngstift p die Messung auf Grund des stereoskopischen Effektes vornehmen, wobei die beiden Marken n, t, sich stereoskopisch deckend, eine im Bildraum wandernde Marke darstellen, wodurch die Messung besonders genau wird. Dadurch, daß die Schablone q gegen eine oder mehrere andere leicht auswechselbar ist, denen andere Aufnahmebedingungen zugrunde liegen, kann man diese ganz den jeweils erforderlichen Verhältnissen anpassen.The construction described above allows .also an objective one binocular or objective monocular measurement of the stereo image pair without means for stereoscopic viewing by setting the two dashes and t. However, you can use the two stereo images with the help of a suitable bring optical device to 'stereoscopic coverage in the organ of vision of the examiner and then by moving the carriage g, bt with the guide pin p the measurement on the basis of the stereoscopic effect, whereby the two marks n, t, stereoscopically congruent, represent a mark wandering in the pictorial space, whereby the measurement becomes particularly accurate. Because the template q against one or more others that are based on different admission conditions can easily be replaced, you can adapt this completely to the required conditions.

Aus vorstehendem geht das Prinzip des Gerätes wie folgt hervor: Die zwei in bekannter Weise erhaltenen Stereobilder, aufgenommen nach den Bedingungen der jeweils eingesetzten Parallaxschablone q, werden nebeneinander aufgestellt. Je eine durchsichtige Fahne mit eingeritzter Markenlinie kann auf der Schicht der Bilder schleifen, und zwar sind beide Fahnen gemeinsam miteinander in horizontaler Richtung verschieblich. Außerdem ist die Entfernung der Markierungslinien voneinander durch eine zur ersten Richtung senkrechte Bewegung in der Weise veränderlich, daß je ein Zentimeter Schreibstiftbewegung von hinten nach vorn die Entfernung der Fahnen voneinander um den Betrag der jeweiligen Parallaxe ändert durch Abdrängung der Markierungslinie t, deren Fahnem federnd gegen die Parallaxschablone o gedrückt wird. Hierdurch ergibt sich die Objekttiefenlage.From the above, the principle of the device emerges as follows: The two stereo images obtained in a known manner, recorded according to the conditions of the parallax template q used in each case are set up next to one another. A transparent flag with an incised brand line can be placed on the layer of Drag pictures, and both flags are together in a horizontal position Movable direction. Also is the distance of the marking lines mutually variable by a movement perpendicular to the first direction in such a way that that every one centimeter of pen movement from back to front is the distance of the Flags from each other by the amount of the respective parallax changes by displacement the marking line t, the flag of which is pressed resiliently against the parallax template o will. This results in the object depth.

Durch mechanische Kupplung eines zweiten Markierungsstiftes y entlang einer um einen Fixpunkt zur drehbaren Stange v, deren Richtung jeweils im gleichen Winkel verläuft wie bei der Röhrenaufnahme der schattengebende Strahl, wird der Vorteil erzielt, daß man mit dem Gerät nicht nur die Tiefenwerte, sondern auch die wahren Seitenwerte in zwangsläufiger, richtiger Weise aufzeichnet.By mechanical coupling of a second marker pen along y one around a fixed point to the rotatable rod v, whose direction in each case in the same The angle of the shadow-giving beam runs as with the tube recording, becomes the The advantage achieved is that you can use the device not only to determine the depth values, but also the records true page values in an inevitable, correct manner.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Stereo measuring device, in particular for X-ray purposes, in which the stereo images are arranged side by side, and in which two measuring lines, one on each partial image, slide directly in front of or behind the images through a carriage guide running parallel to this arrangement, in such a way that the parallax of these measuring lines through one Slider attached to the same carriage, movable perpendicular to the carriage movement and provided with a marking device, is regulated, characterized in that the inevitable coupling of the position of the slide and the change in the distance between the measuring lines (n, t) is achieved by using fixed or adjustable templates which correspond to the respective recording conditions of the X-ray images, he follows.

2. Stereo measuring device according to claim i, characterized in that on which the measuring lines (ii, t) leading carriage a guide rod (v) is articulated, which has a second, fixed bearing in one of the receiving distance adjustable pivot pin (w), so that it always assumes the same direction as the projection of an image-throwing recording beam onto the plane parallel to the displacement direction and perpendicular to the recording surface.

3. Stereo meter according to claim i and 2, characterized in that along the guide rod (v) a pen with a pen (y) provided slide (x) slides through a driver (z) with the measuring line spacing regulating mechanism is coupled so that the guide rod slide all movements, which take place perpendicular to the carriage displacement, i.e. mark the respective depth, participates for the purpose of true-to-size reproduction of the depths and side distances.