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Bildmesstheodolit zm'direkten Entnahme orientierter Winkel aus photographischen
Messbildern.
Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung des im Patent 80775 beschriebenen Bildmesstheodolites.
Die im österr. Patente Nr. 80775 beschriebene Einrichtung bezweckt vor allem die zahlenmässige Feststellung der Horizontal-und Tiefenwinkel. Sie kann aber dahin erweitert oder abgeändert werden, dass mit diesen Winkeln-bei gleichzeitiger Verwendung von zwei Bildmesstheodoliten-die Lage und
Höhe der Objektpunkte selbst zeichnerisch festgelegt werden.
Liegen nämlich zwei verschiedene Aufnahmen desselben Geländeabschnittes vor und sind die
Standpunkte der Aufnahmen und die Richtungen, unter denen sie erfolgten, bekannt, so kann man beiden Photogrammen die Richtungswinkel entnehmen, die sich auf denselben Geländepunkt beziehen. Trägt man diese Richtungen in entsprechender Weise an die Verbindungslinie der Aufnahmestandpunkte in einer Karte ein, so findet man derart den Grundriss des eingestellten Punktes. Damit ist auch die Horizontalentfemung e des Punktes von den Standpunkten bekannt, so dass man die Höhendifferenz A zwischen Aufnahmestandpunkten und angezieltem Punkt mit Hilfe eines der Tiefenwinkel T nach diesem Punkte aus der bekannten Formel A = e. tg. T berechnen kann.
Durch Wiederholung dieses Vorganges erhält man schliesslich einen vollständigen Lage-und Höhenplan des von zwei Standpunkten photographisch aufgenommenen Geländeabschnittes. Anstatt nun mittels des Bildmesstheodolites die Richtung-und Tiefenwinkel nach identischen Bildpunkte aus zwei zusammen- gehörigen Bildern zunächst nach Gradmass zu entnehmen, und die so gefundenen Zahlen dann graphisch weiter zu verwenden, kann man zwei Bildmesstheodolite zwangläufig mit einem Auftrageapparat verbinden.
Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes des Hauptpatentes besteht in folgendem :
Der Erfindungsgegenstand des Hauptpatentes stellt sich bekanntlich in bewussten Gegensatz zu dem von Koppe vorgeschlagenen Verfahren, die Aufnahmekamera selbst zur Ausmessung der mit ihr aufgenommenen Photogramme zu benutzen. Der Hauptvorteil des Koppeschen Verfahren besteht in der Unschädlichmachung der Verzeichnungsfehler des Objektives und der Richtungsfehle. r der Aufnahmeplatte. Diese theoretischen Vorteile werden aber durch einen wirtschaftlichen Nachteil reichlich auf-
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Die Vorteile der Koppeschen Einrichtung kommen aber heute auch nicht mehr zur Geltung, da die moderne Optik Objektivtypen geschaffen hat, die innerhalb ziemlich weiter Grenzen praktisch verzeichnungsfrei sind.
Auch die Plattenunebenheiten spielen keine besondere Rolle mehr, sobald nur gute Spiegelglasplatten von angemessener Dicke und nicht zu grossem Format zu den Aufnahmen benutzt werden.
Man kann deshalb heute auf die Verwendung des Allfnahmeobjektives (oder eines mit diesem identischen Objektives) zur Ausmessung der Platten verzichten, wie es bei dem Gegenstand des Hauptpatentes geschehen ist. Wohl aber ist es für gewisse Fälle zweckmässig, die Photogramme nicht direkt, sondern dur eh ein besonderes Linsensystem hindurch zu beobachten, dessen vorderer Hauptpunkt dauernd
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und genau mit der Bildträgerachse und dem Schnittpunkte der Achsen des Theodolites (Stehachse, Eipp- achse und Zielaehse) zusammenfällt. Man hat dann nur darauf zu achten, dass der Abstand der aus- zumessenden Platte vom hinteren Hauptpunkte des gewählten Linsensystems jedesmal genau gleich der
Bildweite der Kamera wird,
mit der die Aufnahme vorgenommen wurde.
Bei Erfüllung dieser Bedingungen erscheinen alle Bildstrecken vom hinteren Hauptpunkte aus unter denselben Winkeln, wie sie bei direkter Beobachtung der Platte von diesem Punkte aus erscheinen würden.
Der Vorteil dieser abgeänderten Einrichtung besteht darin, dass die Bildpunkte im Fernrohr besser einstellbar sind und dass, wenn das vorgeschaltete Linsensystem nur annähernd (bis auf einige Millimeter) dieselbe Bildweite wie die verwendeten Aufnahmeobjektive besitzt, eine Einstellung des Femrohrokulares für verschieden weit vom Plattenmittelpunkt entfernte Bildpunkte unnötig wird, da alle diese Punkte für den Beobachter praktisch im Unendlichen zu liegen scheinen.
Ein den vorstehenden Angaben entsprechender Bildmesstheodolit ist in den beiliegenden Zeichnungen zur Darstellung gebracht, u. zw. zeigen :
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt einer schematischen Darstellung des Bildmesstheodoliten, Fig. 2 einen wagrechten Schnitt von Fig. 1, Fig. 3 die Einrichtung zur zeichnerischen Darstellung der Lage und Höhe der Objektivpunkte, Fig. 4 eine Erläuterung zu Fig. 3, Fig. 5 eine Abänderung von Fig. 4.
Der Bildmesstheodolit unterscheidet sich von dem im Hauptpatente beschriebenen dadurch, dass mit dem Bildträger B das Linsensystem 0 fest verbunden ist, dessen vorderer Hauptpunkt H im Schnittpunkte der Stehachse y-y mit der Kippachse x-x liegt. Zum Avisieren der einzelnen Bildpunkte auf der photographischen Platte L dient das Fernrohr g, welches in jedem beliebigen Vertikal-und Horizontalwinkel, unabhängig von dem Bildträger B eingestellt werden kann.
Zum Zwecke der zeichnerischen Festlegung der Lage und Höhe der Objektivpunkte dient der durch Fig. 3-5 veranschaulichte Auftrageapparat. Er besteht aus einem Zeichenbrett C (Fig. 3), in das an zwei Stellen Zapfen (Z und Z2) eingelassen sind, um die sich je ein mit Längsschlitz versehenes Lineal Dj und D2 drehen kann. Beide Lineale werden durch einen hohlen Stift S zusammengehalten, unbeschadet ihrer Drehfähigkeit um Z, bzw. Z, da ja der Stift S in den Schlitzen gleitet.
Die Lineale stellen die Richtungen al und a2 dar, unter denen ein in beiden Bildern angezielter Punkt S gegen die Aufnahmebasis erscheint. Der durch S definierte Schnittpunkt der Lineale gibt also die Lage des Punktes zur Grundlinie an und kann auf der Zeichenfläche durch eine in dem hohlen Stift S angebrachte Pikiernadel fixiert werden.
Um auch den Höhenunterschied A zwischen dem Punkte S und einem der Aufnahmestandpunkte (z. B. Zi) graphisch zu finden, bedenkt man, dass die oben angegebene Gleichung
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geometrisch dargestellt wird durch ein rechtwinkliges Dreieck (Fig. 4), dessen Katheten A und e sind, während der Winkel T der Kathete h gegenüberliegt.
Dementsprechend wird man (s. Fig. 5) ein weiteres von D unabhängiges Lineal D3 um den Zapfen Zl drehbar anbringen, während eine mit einem Höhenmassstab versehene Schiene E mittels der Schlittenführung F stets senkrecht zum Lineal Di gleiten kann. Dabei steht die Schiene E bzw. ihre Führung F in fester Verbindung mit dem Stifte 8.
Ist also nach Einstellung der horizontalen Richtungen an den beiden Linealen Di und D2 (Fig. 3)
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sind nun dieselben, die auch das Fernrohr des Bildmesstheodolites beim Einstellen eines Bildpunkte ausführt.
Benutzt man also gleichzeitig zwei Bildmesstheodolite zur Ausmessung der erwähnten beiden
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beider Theodolitfernrohre auf die Lineale Di und D2, die Vertikalbewegung eines der Theodolitfernrohre (hier des linken) auf das Lineal D3, so ist durch einfache Einstellung zweier entsprechender Punkte auf den beiden Platten ohneweiters die Lage des betreffenden Punktes in der Karte fixiert, während die Höhe des Punktes sofort an den Höhenmassstab der Schiene E abgelesen werden kann.
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Image measuring theodolite for direct removal of oriented angles from photographic
Measurement images.
The invention relates to a further embodiment of the image measuring theodolite described in patent 80775.
The device described in Austrian Pat. No. 80775 is primarily intended to determine the numerical values of the horizontal and depth angles. It can, however, be extended or modified in such a way that with these angles - with the simultaneous use of two image measuring theodolites - the position and
The height of the object points can be determined by drawing.
If there are two different recordings of the same terrain section and are those
If the viewpoints of the recordings and the directions in which they were taken are known, both photograms show the directional angles which refer to the same point in the terrain. If you enter these directions in a corresponding way on the connecting line of the recording positions in a map, you will find the floor plan of the set point. The horizontal distance e of the point from the standpoints is thus also known, so that the height difference A between the recording standpoints and the targeted point can be calculated using one of the depth angles T according to this point from the known formula A = e. daily T can calculate.
By repeating this process, a complete position and height plan of the terrain section photographed from two viewpoints is finally obtained. Instead of using the image measuring theodolite to take the direction and depth angles according to identical image points from two associated images, initially by degree, and then using the numbers found in this way graphically, two image measuring theodolites can necessarily be combined with an applicator.
Another embodiment of the subject of the invention of the main patent consists of the following:
The subject of the invention of the main patent is known to be in deliberate opposition to the method proposed by Koppe of using the recording camera itself to measure the photograms recorded with it. The main advantage of the Koppean method consists in rendering the distortion errors of the lens and the directional errors harmless. r of the mounting plate. However, these theoretical advantages are abundantly offset by an economic disadvantage.
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The advantages of the Koppian device are no longer evident today, however, as modern optics have created types of lenses that are practically distortion-free within fairly wide limits.
The unevenness of the plate no longer plays a special role as soon as only good mirror glass plates of appropriate thickness and not too large in size are used for the recordings.
One can therefore dispense with the use of the universal lens (or one identical to it) to measure the plates, as was the case with the subject of the main patent. In certain cases, however, it is advisable not to observe the photograms directly, but through a special lens system, whose main front point is permanent
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and exactly coincides with the axis of the image carrier and the intersection of the axes of the theodolite (standing axis, Eipp axis and target axis). You then only have to ensure that the distance between the plate to be measured and the rear main point of the selected lens system is exactly the same every time
The image distance of the camera is
with which the recording was made.
If these conditions are met, all image segments appear from the rear main point at the same angles as they would appear if the plate were directly observed from this point.
The advantage of this modified device is that the image points in the telescope can be adjusted more easily and that, if the upstream lens system only has approximately (up to a few millimeters) the same image range as the taking lenses used, the femrohrokulares can be adjusted for image points at different distances from the center of the plate becomes unnecessary, since all these points seem to be practically infinite to the observer.
A picture measuring theodolite corresponding to the above information is shown in the accompanying drawings, u. show between:
1 shows a vertical section of a schematic representation of the image measuring theodolite, FIG. 2 shows a horizontal section from FIG. 1, FIG. 3 shows the device for the graphic representation of the position and height of the objective points, FIG. 4 an explanation of FIG. 3, FIG. 5 a modification of FIG. 4.
The image measuring theodolite differs from the one described in the main patent in that the lens system 0 is firmly connected to the image carrier B, the front main point H of which lies at the intersection of the vertical axis y-y with the tilt axis x-x. The telescope g, which can be set at any desired vertical and horizontal angle, independently of the image carrier B, is used to target the individual image points on the photographic plate L.
The application apparatus illustrated in FIGS. 3-5 is used to graphically determine the position and height of the objective points. It consists of a drawing board C (Fig. 3), in which tenons (Z and Z2) are embedded in two places around which a ruler Dj and D2 provided with a longitudinal slot can rotate. Both rulers are held together by a hollow pin S, regardless of their ability to rotate around Z or Z, since the pin S slides in the slots.
The rulers represent the directions a1 and a2, below which a point S aimed at in both images appears against the recording base. The intersection of the rulers defined by S indicates the position of the point in relation to the base line and can be fixed on the drawing surface by a pike needle attached to the hollow pin S.
In order to also find the height difference A between the point S and one of the recording positions (e.g. Zi) graphically, consider that the equation given above
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is represented geometrically by a right-angled triangle (Fig. 4), the legs of which are A and e, while the angle T of the leg is opposite h.
Accordingly, a further ruler D3, independent of D, will be attached rotatably around the pin Zl (see FIG. 5), while a rail E provided with a height rule can always slide perpendicular to the ruler Di by means of the slide guide F. The rail E or its guide F is permanently connected to the pin 8.
So after setting the horizontal directions on the two rulers Di and D2 (Fig. 3)
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are now the same as those carried out by the telescope of the image measuring theodolite when setting an image point.
So if you use two image measuring theodolites at the same time to measure the two mentioned
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both theodolite telescopes on the rulers Di and D2, the vertical movement of one of the theodolite telescopes (here the left one) on the ruler D3, the position of the point in question on the map is fixed by simply setting two corresponding points on the two plates, while the height of the point can be read immediately on the height scale of rail E.
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