AT374588B - Verfahren zur photogrammetrischen vermesseung von raeumlichen objekten und passpunktgestell zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur photogrammetrischen vermesseung von raeumlichen objekten und passpunktgestell zur durchfuehrung des verfahrens

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AT374588B AT464677A AT464677A AT374588B AT 374588 B AT374588 B AT 374588B AT 464677 A AT464677 A AT 464677A AT 464677 A AT464677 A AT 464677A AT 374588 B AT374588 B AT 374588B
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Description


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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur photogrammetrischen Vermessung von räumlichen Objekten, wobei im das zu vermessende Objekt umgebenden Raum vorerst Passpunkte festgelegt, sodann zumindest zwei photographische Aufnahmen mit unterschiedlicher räumlicher Lage der Projektionszentren angefertigt und schliesslich durch Auswertung dieser Aufnahmen mit einem Auswertegerät Raumkoordinaten von interessierenden Objektpunkten ermittelt werden. Derartige Verfahren dienen zur Herstellung photographischer, für die photogrammetrische Vermessung von räumlichen Objekten geeigneter Bilder, insbesondere nach Verkehrsunfällen. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 



   Es ist bereits die Verwendung von Kleinbildaufnahmen für terrestrische Vermessung bekannt (Bildmessung und Luftbildwesen 1954, Nr. 4, Seiten 114 bis 126). Dabei werden im Gelände einzelne Passpunkte aufgestellt, die vor Anfertigung der Kleinbildaufnahmen jeweils vermessen werden müssen. Die Passpunkte sind so im Gelände aufzustellen, dass sie das für die Aufnahme vorgesehene Gebiet umgeben, so dass später eine Interpolation möglich ist. Zur Auswertung der Aufnahmen muss die innere und die äussere Orientierung bestimmt werden. Dies bedeutet, dass von jeder Kamera die Kammerkonstante c, die nur ungefähr der Brennweite entspricht, der Bildhauptpunkt und die Verzeichnung sowie als äussere Orientierung die Lage des Projektionszentrums im Raum und die Orientierung der Aufnahmerichtung entsprechend den drei Raumwinkeln bestimmt und rechnerisch festgelegt werden müssen.

   Mit Hilfe der inneren und äusseren Orientierung können dann aus den Koordinaten der Bildpunkte auf beiden Photos die Koordinaten der Objektpunkte bestimmt werden. 



  Für eine Auswertung von Verkehrsunfällen ist dieses Verfahren nicht geeignet, weil durch das Einbringen der einzelnen Passpunkte und die anschliessende geodetische Vermessung eine relativ grosse Zeitspanne erforderlich ist, die bei Unfällen nicht zur Verfügung steht, weil die Unfallstelle in aller Regel relativ schnell geräumt werden muss. 



   Aus der DE-OS 2430851 ist eine Koordinaten-Messung mittels programmetrischer Methoden bekannt. Dabei werden elektronische Fernsehaufnahmeröhren eingesetzt und ein Passpunktsystem, welches nicht näher beschrieben ist, in den Objektraum eingebracht. Auch bei diesem Verfahren müssen die Daten der inneren und äusseren Orientierung bestimmt werden. Ausserdem kann man mit diesem Verfahren nur diskrete Punkte (vorher im Gelände markierte Punkte) verfolgen bzw. in ihrer räumlichen Lage feststellen. Es entfällt bei diesem Verfahren der an sich hohe Informationsgehalt einer Photographie. Auch dieses Verfahren ist zur Auswertung von Verkehrsunfällen ungeeignet, weil nur die diskreten Punkte vorhanden sind und damit bereits eine unverrückbare Wertung des Unfalls vorausgesetzt ist, ganz abgesehen von dem erheblichen Zeitaufwand. 



   Eine photographische Aufnahme entsteht durch zentralobjektive Abbildung des Objektraumes auf eine Ebene (Bildebene). Wenn das Objekt eine Ebene darstellt, ist die Abbildung umkehrbar eindeutig, d. h. einem Bildpunkt entspricht nur ein Objektpunkt. Zwischen diesen Ebenen herrscht kollineare Verwandtschaft, die durch Zuordnung von vier sich entsprechenden Punkten in beiden Ebenen vollständig beschrieben wird. Notwendige Voraussetzung dabei ist, dass keine drei der vier Punkte auf einer Geraden liegen dürfen. Sind vier sich entsprechende derartige Punkte in beiden Ebenen bekannt, so kann die Lage beliebiger Objektpunkte aus entsprechenden Bildpunkten abgeleitet werden ; es genügt eine Einbildmessung durchzuführen. 



   Um aber einen räumlichen Körper, also ein räumliches Objekt, messtechnisch aus ebenen Bildern rekonstruieren zu können, müssen notwendig zwei Aufnahmen mit räumlich unterschiedlichen Positionen der Projektionszentren (Aufnahmebasis b) durchgeführt und ausgewertet werden. Sind die geometrischen Parameter der Aufnahmen bekannt, kann man den Aufnahmestrahlengang rekonstruieren und durch den räumlichen Schnitt homologer Strahlen das abgebildete Objekt darstellen. 



  Es handelt sich dabei um eine Zweibildmessung. 



   Vom allgemeinen Fall der Zweibildmessung, bei dem die gegenseitige Lage der beiden Aufnahmestrahlenbündel willkürlich ist, bildet die Stereobildmessung einen Sonderfall. Hier sind Bedingungen zu erfüllen, die im Zusammenhang mit der Raumwahrnehmung des Menschen stehen. 



  Die Aufnahmerichtungen sollen in diesem Fall möglichst parallel bis konvergent verlaufen. 



   Eine photographische Aufnahme wird als Messaufnahme bezeichnet, wenn die geometrischen Parameter der Abbildung bekannt sind. Es sind dies die Parameter der "inneren Orientierung", nämlich 

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 a) die Lage des Hauptpunktes H'in der Bildebene E, d. h. die orthogonale Projektion des
Projektionszentrums 0 auf die Bildebene E, b) die Kammerkonstante c, d. h. der Abstand OH'und c) die Verzeichnung, d. h. die Abweichung von der Zentralprojektion, bedingt durch die
Optik. 



   Die Lage des Hauptpunktes H in der Bildebene E wird durch die Lagekoordinaten x, y in einem karthesischen Bildkoordinatensystem (x,    y)   festgelegt. Marken am Bildrahmen, die bei jeder Aufnahme mit abgebildet werden, definieren dieses lokale Koordinatensystem. 



   Eine Kamera, die in dieser Form aufgebaut ist, wird als Messkammer bezeichnet. Fig. 1 zeigt den typischen Aufbau einer solchen Messkammer. Die Definition der Aufnahmegeometrie erlaubt somit die vollständige Rekonstruktion des Aufnahmestrahlenbündels aus der photographischen Aufnahme. 



   Die Lage eines Aufnahmestrahlenbündels im Raum wird durch die Parameter   der "äusseren   Orientierung" in ihrer Beziehung zu einem übergeordneten Raumkoordinatensystem (Bezugssystem) x, y, z festgelegt. 



   Die sechs Elemente   der "äusseren Orientierung" sind:  
X0,    Yo, Z. :   Raumkoordinaten des Projektionszentrums 0 im Bezugssystem   x, #, #:   Orientierungswinkel zur Festlegung der Aufnahmerichtung OH'im Raum und der
Orientierung des Bildkoordinatensystems x+, y+. 



   Raumpunkte, die in ihrer Lage im Bezugssystem bekannt sind, werden als Passpunkte bezeichnet. 



   Bisher verwendete Verfahren beruhen auf der Einbildmessung oder der Zweibildmessung. 



   In allen Fällen, bei denen davon ausgegangen werden kann, dass sowohl das Bild als auch das Objekt eine Ebene darstellen, kann eine Einbildmessung durchgeführt werden. Bei der Luftbildentzerrung flachen Geländes findet   z. B.   dieses Verfahren praktische Anwendung. Da bei der Anwendung auf Unfallaufnahmen in vielen Fällen die Strassenoberfläche zumindest bereichsweise eine Ebene darstellt, können Spuren auf der Fahrbahn aus den Aufnahmen rekonstruiert werden, wenn vier Punkte auf der Fahrbahn in ihrer Lage bestimmt und auf der Aufnahme identifiziert werden können. Die Entzerrung des Bildinhaltes kann optisch, mechanisch, graphisch oder 
 EMI2.1 
 Es bedeuten :    x,y : die   Bildkoordinaten 
 EMI2.2 
 
Es müssen insgesamt acht Unbekannte bestimmt werden. Diese Bedingung wird durch vier Punkte erfüllt.

   Der Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass unter Vernachlässigung der Verzeichnung keine Messkammern erforderlich sind, da die Parameter der inneren Orientierung der Aufnahmekammer nicht bekannt sein müssen. 



   In der Zweibildmessung finden Stereoaufnahmen Anwendung, da bei der Auswertung dieser Aufnahmen das stereoskopische Sehvermögen des Menschen zur Zuordnung sich entsprechender Punkte 
 EMI2.3 
 messkammer SMK 120 der Fa. Zeiss mit einer festen Aufnahmebasis von b = 120 cm und Glasplatten als Bildträger, verwendet. 



   Eine Doppelmesskammer wird aus zwei Messkammern aufgebaut. Diese sind auf einem gemeinsamen Träger mit bekannter Aufnahmebasis fest montiert, wobei darauf geachtet wird, dass die Bildebenen und die Bildkoordinatensysteme zueinander parallel sind. Die äussere Orientierung wird in bezug auf das Lot durch eine Horizontierung der Doppelkammer bei der Aufnahme festgelegt. 

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  Der Vorteil dieses Systems liegt in der Festlegung von innerer und gegenseitiger Orientierung der Kammern und der Möglichkeit einer gemeinsamen äusseren Orientierung. Der Nachteil liegt einerseits im hohen technischen Aufwand und damit verbundenen hohen Preis für die Kammern, anderseits in der komplizierten Handhabung. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, welches es gestattet, mit einfachen Photoapparaten, also ohne Verwendung von Messkammern, Bilder von räumlichen Objekten aufzunehmen, die sich zur photogrammetrischen Vermessung mit ausreichender Genauigkeit eignen. 



   Ein Verfahren der eingangs genannten Art, mit dem die erwähnten Nachteile vermieden werden, ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung der Passpunkte ein dieselben in vorbestimmter räumlicher Anordnung bildendes Passpunktgestell aufgestellt wird, wobei zumindest vier der Passpunkte in einer Bezugsebene liegen und ein Viereck bilden und zumindest zwei zusätzliche Passpunkte ausserhalb der Bezugsebene liegen, dass zumindest vier der in der Bezugsebene liegenden, ein Viereck bildenden Passpunkte und zumindest zwei der zusätzlichen Passpunkte auf jeder der beiden Aufnahmen abgebildet werden,

   und dass unter Verwendung des Auswertegerätes aus den Bildkoordinaten dieser zumindest sechs Passpunkte in beiden Aufnahmen vorerst die Lage des Projektionszentrums jeder Aufnahme im Objektraum und sodann die Lage von interessierenden Objektpunkten im Objektraum bestimmt wird. 



   Entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren werden die Passpunkte in den das zu vermessende Objekt umgebenden Raum eingebracht,   z. B.   in Form eines die Passpunkte in vorbestimmter räumlicher Anordnung aufweisenden Passpunktgestells. Die erwähnten bekannten derartigen Verfahren verwenden zwar ebenfalls Passpunkte, bis jetzt waren jedoch die gegenseitigen räumlichen Beziehungen dieser Passpunkte vorerst unbestimmt und mussten erst an Ort und Stelle durch aufwendige Vermessungen bestimmt werden, bzw. es waren nicht die mit dem Verfahren nach der Erfindung spezifizierten Beziehungen bekannt, welche die einfache Durchführung des Verfahrens ermöglichen.

   Es werden zumindest zwei Abbildungen angefertigt, welche lediglich dahingehend gekennzeichnet sein müssen, dass darauf zumindest vier Punkte der Bezugsebene und zumindest zwei ausserhalb der Bezugsebene liegende Passpunkte auf jeder der beiden Abbildungen vorhanden sein müssen. Andere Anforderungen werden an die Aufnahmen nicht gestellt ; auch hinsichtlich des Kamerastandpunktes sind keine Bedingungen vorgesehen, ausser dass er für die beiden Aufnahmen verschieden sein muss.

   Es braucht also weder die sogenannte äussere Orientierung, das ist die Lage des Projektionszentrums im Raum und die Orientierung der Aufnahmerichtung entsprechend den drei Raumwinkeln, noch die innere Orientierung der Aufnahmekamera, das ist die Kammerkonstante c, der Bildhauptpunkt sowie die Verzeichnung, bekannt zu sein, was die Verwendung einer einfachen Aufnahmekamera sowie die Durchführung der Aufnahmen selbst von in relativ weiten Grenzen beliebigen Aufnahmestandpunkten aus ermöglicht. Es erfolgt somit eine spezielle Anordnung der Passpunkte, wobei an die beiden Aufnahmen nur die erwähnten Anforderungen gestellt werden. 



  Bei den bekannten derartigen Vermessungsverfahren werden zwar ebenfalls Bilder angefertigt, welche jedoch-wie bereits dargelegt - sehr viel weitergehende konkrete Anforderungen zu erfüllen haben, damit diese bekannten Verfahren überhaupt durchgeführt werden können. Die Auswertung der Aufnahmen von zumindest zwei verschiedenen Kamerastandpunkten ermöglicht schliesslich auf Grund der speziellen Ausgestaltung des Passpunktsystems und dessen Abbildung auf beiden Aufnahmen unmittelbar die Bestimmung der Raumkoordinaten eines interessierenden Raumpunktes aus der Kenntnis der entsprechenden Bildkoordinaten des zugehörigen Bildpunktes. 



   Zur Erhöhung der Genauigkeit der Bestimmung der Unbekannten in den Transformationsgleichungen kann eine Bezugsebene mit mehr als vier Punkten,   z. B.   auch sechzehn Punkten, in das zu messende räumliche Objekt eingebracht werden. Zur genaueren Bestimmung der beiden Projektionszentren kann auch eine Bezugsebene mit mehr als zwei Raumpunkten in das zu messende räumliche Objekt eingebracht werden. Zu Kontrollzwecken können auch mehr als zwei Aufnahmen mit verschiedenen räumlichen Positionen der Projektionszentren durchgeführt werden. 



   Die einzelnen Verfahrensschritte sind aufeinander abgestimmt und verknüpfen in vorteilhafter Weise die Einbildmessung mit der Zweibildmessung, wobei jedoch je nach Aufnahmesituation die Aufnahmebasis frei gewählt werden kann. Bei jeder einzelnen Aufnahme bilden ja die Bezugs- 

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 ebene und die Bildebene tatsächlich zwei ebene Flächen, so dass durch die vier Punkte in einer Ebene des räumlichen Objektes und die entsprechenden vier Bildpunkte die kollineare Verwandtschaft festgelegt ist und damit die Unbekannten der Transformationsgleichungen bestimmt werden können.

   Da aber der tatsächlich photographierte Objektraum nur in sehr unvollkommener Weise als Ebene betrachtet werden kann, wird es erforderlich, die räumliche Lage von Punkten im Objektraum mit hinreichender Genauigkeit bestimmen zu können, die ausserhalb der durch die vier Punkte definierten Bezugsebene liegen. Hieraus erwächst die Notwendigkeit, zwei Aufnahmen mit verschiedener Lage der Projektionszentren zu erstellen, so dass hier der allgemeine Fall der Zweibildmessung Anwendung findet, ohne dass es auf eine bestimmte Basis oder sonstige Bedingung des Strahlenganges ankäme. Wesentlich ist nur, dass jedenfalls in beiden Aufnahmen mindestens vier Punkte der Bezugsebene (sowie mindestens zwei Raumpunkte) abgebildet werden.

   Mindestens zwei Raumpunkte ausserhalb der Bezugsebene sind erforderlich für die Bestimmung der räumlichen Lage des Projektionszentrums, u. zw. jeweils für das jeweilige Projektionszentrum der jeweiligen Aufnahme. Die Raumkoordinaten jedes Projektionszentrums lassen sich eindeutig bestimmen, wenn wenigstens von einem Raumpunkt ausserhalb der Bezugsebene die Lagekoordinaten und von einem weiteren Raumpunkt ausserhalb der Bezugsebene die Raumkoordinaten bekannt sind. Im allgemeinen sind selbstverständlich die Raumkoordinaten von beiden dieser Raumpunkte oder von noch mehreren Raumpunkten bekannt. Wesentlich ist dabei, dass die Raumpunkte keinen gemeinsamen Fusspunkt haben. Es ist aber auch möglich, mit zwei Raumpunkten ausserhalb der Bezugsebene zu arbeiten, die einen gemeinsamen Fusspunkt besitzen ; dann müssen jedoch die Raumkoordinaten beider Raumpunkte bekannt sein. 



   Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass unter Verwendung des Auswertegerätes die Bildkoordinaten der zumindest sechs Passpunkte ermittelt, die Transformationsgleichungen der kollinearen Transformation der vier entsprechenden Bildpunkte des Vierecks auf die vier Passpunkte der Bezugsebene gelöst werden und durch Schnittpunktbildung der Geraden durch jeden der beiden zusätzlichen, ausserhalb der Bezugsebene liegenden Passpunkte und seinen zugehörigen, in die Bezugsebene transformierten Bildpunkt die Lage des jeweiligen Projektionszentrums im Objektraum bestimmt wird.

   Zur Bestimmung der räumlichen Lage eines Projektionszentrums wird eine Schnittpunktbildung in der Bezugsebene zwischen den Geraden durch die transformierten Bildpunkte und die Fusspunkte der Raumpunkte durchgeführt ; entsprechend dem Streckenverhältnis wird die Höhe des Projektionszentrums über der Bezugsebene festgestellt. Zur Bestimmung der räumlichen Lage eines Projektionszentrums bei Verwendung zweier Raumpunkte ausserhalb der Bezugsebene mit gemeinsamem Fusspunkt wird eine Schnittpunktbildung zwischen den beiden Geraden durch die transformierten Bildpunkte und den Raumpunkten durchgeführt. 



   Zweckmässig ist es ferner, wenn durch Schnittpunktbildung der beiden Geraden jeweils durch das Projektionszentrum und einen in die Bezugsebene projizierten interessierenden Bildpunkt die Lage des jeweils zugehörigen Objektpunktes im Objektraum bestimmt wird. 



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus Rohren oder Profilleisten besteht, auf denen die Passpunkte angebracht sind und dass es zusammenklappbar und in der Arbeitsstellung fixierbar ist. Die Vorrichtung ist einfach aufgebaut, stabil, leicht transportierbar und bietet trotzdem eine genaue Lageanordnung der Passpunkte. Die Vorrichtung weist mindestens vier in einem Viereck und in einer Ebene, die die Bezugsebene bildet, angeordnete Passpunkte auf einem Rahmen auf, der darüber hinaus mindestens zwei ausserhalb der Ebene angeordnete Passpunkte trägt, wobei die Koordinaten von mindestens sechs Passpunkten zueinander bekannt sind.

   Dieser Rahmen, der einerseits die Bezugsebene mit seinen vier Passpunkten bildet, so dass die Transformationsgleichungen gelöst werden können und anderseits zwei weitere Raumpunkte ausserhalb dieser Ebene aufweist, um die Projektionszentren bestimmen zu können, ist ein tragbares Gerät, welches in entsprechend kleiner Dimensionierung ausgebildet werden kann. Dieses Gerät ist bei jeder der beiden Aufnahmen mitzuphotographieren. Vier Passpunkte sind zur Bildung der Bezugsebene notwendig, wobei nicht mehr als zwei der vier Punkte auf einer Geraden liegen dürfen. Es empfiehlt sich jedoch, mehrere Passpunkte vorzusehen, um bei zufälligen Verdeckungen von einzelnen Passpunkten auf der jeweiligen Abbildung andere Passpunkte benutzen zu können. 

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   Wenn die ausserhalb der Ebene angeordneten Passpunkte verschiedene Fusspunkte aufweisen, kann die Lage der Projektionszentren in der Bezugsebene leicht ermittelt werden. Es ist möglich, dass die ausserhalb der Bezugsebene angeordneten Passpunkte einen gemeinsamen Fusspunkt aufweisen. 



  In diesem Fall müssen aber zusätzlich die Höhen der Passpunkte bekannt sein, um durch entsprechende Schnittpunktbildung die Bestimmung des Projektionszentrums zu ermöglichen. 



   Die vier Passpunkte in der Ebene des Rahmens können in Form eines Rechtecks oder insbesondere Quadrates angeordnet sein. Die Vorrichtung ist mobil ausgebildet ; und es genügt, wenn der gegenseitige Abstand der Passpunkte etwa 1 m beträgt, um mit ausreichender Genauigkeit Aufnahmen nach Verkehrsunfällen anfertigen und vermessen zu können. Es versteht sich, dass mit einem grösseren Rahmen, bei dem die vier Passpunkte der Bezugsebene weiter auseinanderliegen, die Genauigkeit gesteigert werden kann. Im allgemeinen ist dies jedoch für Unfallaufnahmen nicht erforderlich. 



   Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen prinzipiell erläutert und in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen Fig. 1 die prinzipielle Darstellung einer Messkammer, Fig. 2 die perspektivische Darstellung der räumlichen Gesetzmässigkeiten bei der Bestimmung eines Projektionszentrums, Fig. 3 die perspektivische Darstellung der räumlichen Gesetzmässigkeiten in einer weiteren Ausführungsform, Fig. 4 die räumlichen Gesetzmässigkeiten in perspektivischer Darstellung bei der Bestimmung eines interessierenden Objektpunktes, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der eingesetzten Vorrichtung in aufgebautem Zustand und Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der eingesetzten Vorrichtung in zusammengeklapptem Zustand. 



   Fig. 1 stellt den Stand der Technik dar. Die Bestimmungen der acht Unbekannten für die Transformationsgleichungen wurde bereits erläutert. 



   Die Bestimmung eines Projektionszentrums 0 kann zweckmässig, wie in Fig. 2 dargestellt, erfolgen. Jeder Passpunkt P ausserhalb der Bezugsebene A, B, C, D liefert eine Projektion auf die Bezugsebene. Es entsteht somit der Punkt P, nämlich als Schnittpunkt einer Raumgeraden durch das Projektionszentrum 0 mit seinen Raumkoordinaten   X, y , Z.   und dem Passpunkt P mit seinen Raumkoordinaten X, Y, Z mit der Bezugsebene. Die Lage dieses Durchstosspunktes P in der 
 EMI5.1 
 die beiden Passpunkte M und N gemäss Fig. 3, die den gemeinsamen Fusspunkt M'= N'aufweisen. In diesem Falle ist es aber erforderlich, sowohl die Höhe von M als auch die Höhe von N über der Bezugsebene A, B, C, D zu kennen. Die Ermittlung des Projektionszentrums 0 erfolgt dann durch direkte Schnittpunktbildung der Geraden M M und N N.

   Auch hier gilt selbstverständlich die in Fig. 3 angegebene Formel. 



   Die Bestimmung der Raumkoordinaten eines interessierenden Objektpunktes R ist schematisch 
 EMI5.2 
 fehlende Höhe ZR des Objektpunktes R kann aus einer der beiden in Fig. 4 wiedergegebenen Formeln entsprechend den gegebenen geometrischen Beziehungen errechnet werden, wobei die jeweils andere Formel zu Kontrollzwecken benutzt werden kann. 

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   Es ist aber auch möglich, durch eine direkte Schnittpunktbildung den Objektpunkt R zu ermitteln. Dabei werden die Geraden    01   R1 und 02 R2 zum Schnitt gebracht. 



   Das beschriebene Verfahren kann mit beliebigen andern interessierenden Objektpunkten ebenso durchgeführt werden, so dass beispielsweise die Entfernung verschiedener Objektpunkte, beispielsweise die Länge einer Bremsspur   od. dgl.   leicht berechnet werden kann. 



   Fig. 5 zeigt die Vorrichtung, die bei der Durchführung der beiden Aufnahmen eingesetzt wird. 



  Diese Vorrichtung besteht aus einem zusammenklappbaren Rahmen, der mit genügend exakten Scharnieren und in ausreichender Festigkeit konstruiert ist, um die Bezugsebene A, B, C, D jeweils reproduzierbar aufspannen zu können. Neben den hier genannten Passpunkten sind eine Reihe weiterer Passpunkte F vorgesehen. Insgesamt zeigt der Rahmen gemäss Fig. 5 sechzehn die Bezugsebene bildende Passpunkte. Ausserhalb der Bezugsebene sind die beiden erforderlichen Passpunkte P und Q angeordnet, von denen selbstverständlich die Raumkoordinaten bezüglich der Bezugsebene bekannt sind. Zu Kontrollzwecken sind noch weitere derartige Passpunkte G vorgesehen, damit auf jeden Fall für die Auswertung zwei derartige Passpunkte zur Verfügung stehen. 



   Der Rahmen besitzt weiterhin noch drei   Einstellschrauben --K-- und   zwei Libellen-L--, um die Bezugsebene A, B, C, D als Horizontalebene einrichten zu können. 



   Fig. 6 zeigt den Rahmen in zusammengeklapptem Zustand, so dass es ersichtlich ist, dass er in dem Kofferraum eines Kraftfahrzeuges leicht mitgeführt werden kann. 



   Bei der Aufnahme, beispielsweise nach einem Verkehrsunfall, wird der Rahmen gemäss Fig. 5 an der Unfallstelle aufgebaut und nivelliert, wobei er so aufgestellt wird, dass mindestens zwei Aufnahmen mit verschiedenen Projektionszentren hergestellt werden können, wobei auf beiden Aufnahmen der Rahmen mit seinen Passpunkten ersichtlich ist und zusätzlich die interessierenden Objektpunkte des Unfalls zu sehen sind. Aufnahmen können mit einer beliebigen einfachen Kamera nacheinander von zwei Standorten ausgefertigt werden. Lediglich, wenn ein bewegtes Geschehen auf diese Weise vermessen werden soll, ist die gleichzeitige Auslösung zweier, aber immer noch beliebiger Kameras erforderlich. 



   Die beiden Aufnahmen werden dann mit Hilfe eines Komparators vermessen, wobei die Bildkoordinaten von mindestens sechs Passpunkten ermittelt werden. Da Komparatoren zum Stand der Technik gehören, ist deren Aufbau und Wirkungsweise hier nicht mehr beschrieben. Es werden sodann die Transformationsgleichungen der kollinearen Transformation der vier Bildpunkte des Vierecks auf die vier Passpunkte A, B, C, D der Bezugsebene gelöst und die beiden Projektionszentren 01 und 02 bestimmt.

   Sodann werden unter Verwendung des Komparators die Bildkoordinaten interessierender Objektpunkte ermittelt, diese Bildkoordinaten mit Hilfe der Transformationsgleichungen in die Lagekoordinaten in der Bezugsebene umgewandelt und durch die Schnittpunktbildung der beiden Geraden in der Bezugsebene jeweils zwischen dem Fusspunkt des Projektionszentrums und dem transformierten Bildpunkt die Lagekoordinaten des interessierenden Objektpunktes und entsprechend dem Streckenverhältnis die Höhe des interessierenden Objektpunktes über der Bezugsebene festgestellt. Dies wird für mehrere interessierende Objektpunkte durchgeführt. Die Anzahl und Auswahl der Objektpunkte richtet sich nach dem Anwendungsgebiet bzw. dem aufgenommenen Unfall, um hier das Geschehen in masslichen Angaben wiedergeben zu können. 

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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur photogrammetrischen Vermessung von räumlichen Objekten, wobei im das zu vermessende Objekt umgebenden Raum vorerst Passpunkte festgelegt, sodann zumindest zwei photographische Aufnahmen mit unterschiedlicher räumlicher Lage der Projektionszentren angefertigt und schliesslich durch Auswertung dieser Aufnahmen mit einem Auswertegerät Raumkoordinaten von interessierenden Objektpunkten ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung der Passpunkte (A, B, C, D ; F ;
    G ; M, N ; P, Q) ein dieselben in vorbestimmter räumlicher Anordnung bildendes Passpunktgestell aufgestellt wird, wobei zumindest vier der Passpunkte (A, B, C, D ; F) in einer Bezugsebene liegen und ein Viereck bilden und zumindest zwei zusätzliche Pass- EMI6.1 <Desc/Clms Page number 7> zusätzlichen Passpunkte (G ; M, N ; P, Q) auf jeder der beiden Aufnahmen abgebildet werden, und dass unter Verwendung des Auswertegerätes aus den Bildkoordinaten dieser zumindest sechs Passpunkte (A, B, C, D ; F ; G ; M, N ;
    P, Q) in beiden Aufnahmen vorerst die Lage des Projektionszentrums (01'02) jeder Aufnahme im Objektraum und sodann die Lage von interessierenden Objektpunkten (R) im Objektraum bestimmt wird (Fig. 2 bis 4). EMI7.1 Transformationsgleichungen der kollinearen Transformation der vier entsprechenden Bildpunkte des Vierecks auf die vier Passpunkte (A, B, C, D) der Bezugsebene gelöst werden und durch Schnittpunktbildung der Geraden durch jeden der beiden zusätzlichen, ausserhalb der Bezugsebene liegenden Passpunkte (P, Q) und seinen zugehörigen, in die Bezugsebene transformierten Bildpunkt (P, Q) die Lage des jeweiligen Projektionszentrums (0) im Objektraum bestimmt wird (Fig. 2).
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Schnittpunktbildung der beiden Geraden jeweils durch das Projektionszentrum (0'l'0'2) und einen in die Bezugsebene projizierten interessierenden Bildpunkt (R') die Lage des jeweils zugehörigen Objektpunktes (R) im Objektraum bestimmt wird (Fig. 4).
    4. Passpunktgestell zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Rohren oder Profilleisten besteht, auf denen die Passpunkte (A, B, C, D ; F ; G ; P, Q) angebracht sind, und dass es zusammenklappbar und in der Arbeitsstellung fixierbar ist.
AT464677A 1976-07-12 1977-06-29 Verfahren zur photogrammetrischen vermesseung von raeumlichen objekten und passpunktgestell zur durchfuehrung des verfahrens AT374588B (de)

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