Kartierungsgerit für Messbildpaare. Die Erfindung bezieht- sieh auf ein Kar- tierungsgerät für M, essbildpaare, insbesondere für nahezu senkrecht aufgenommene Luft- messbilclpaare, das ein Spiegelstereoskop, zwei miteinander verbundene, in ihrem gegensei tigen Abstand regulierbare, reelle, unmittel bar über der Bildebene hingleitende und un abhängig von der Betraelitungsoptik ver- scliiebbare Messmarken, eine Zeichenfläehe,
deren Ebene der gemeinsamen Ebene der Messbilder parallel ist und einen ein Werk zeug tragenden Kreuzschlitten aufweist. Der Erfindungsgegenstand zeichnet sich erfin dungsgemäss dadurch aus, dass die Messmar- ken durch Vermittlung des Kreuzschlittens gleichzeitig mit dem Werkzeug bewegt wer den, um eine sMenförmige Wiedergabe an sich kontinuierlicher Schicht-Iinien zu ver meiden, Mit den bisher bekannten Kartierungs- geräten,
bei welchen der Kreuzschlitten mit- telst durch Handräder angetriebenen Spin deln bewegt wurde, konnte nur eine stufen- <B>f</B> örmige Wiedergabe der Schichtlinien er reicht werden und dieser Nachteil ist beim Ka <B>'</B> rtierungsgerät gemäss vorliegender Erfin dung behoben.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Fig. <B>1</B> zeigt die Vorderansicht des<B>Ge-</B> rätes mit seinem senkrecht an,-eordneten, plattenförmigen Halter P für die beiden Messbilder B, und B" die in den Verkan- tungsseheiben V, und V" <B>-</B> das sind kreis förmige Metallplatten mit rechteckigem Ausschnitt, die in entsprechenden Aussehnit- ten. des Halters P verdrehbar sind<B>-</B> belie <B>big</B> verkantet und mittelst der Exzenter- sc'heiben Z,
die unmittelbar an den Bildern angreifen und sie mittelst gegenüberliegen der metallischer Leisten q über dem recht eckigen Ausschnitt der kreisförmigen Ver- kantungsscheiben festhalten, zentriert wer den können. Die reellen Messmarken M, und ,11", sind auf der Unterseite -der durchsich tigen Halter H, und H, angebracht" deren gegenseitiger Abstand durch die Schrauben spindel<B>S</B> geregelt wird.
Beide Halter II, und<U>H.</U> lassen sich.gemeinsam mittelst eilles aus den Gleitstangen X und den auf diesen gleitenden Hülsen r, ferner aus den Muffen in und den Gleitstangen, Y bestelienden Kreuzschlittens von Hand frei verschieben, wobei zur Bewegung des --Kreuzschlittens keine durch Radantrieb angetriebenen Spin deln vorgesehen sind.
An dieser Verschie bung nimmt zwangläufig das mittelst einer starren zylindrischen Stange St mit dem Mit- nehmer n fest verbundene Werkzeug W, das aus einem Bleistift besteht, teil, dessen Be wegungen sieh auf der Zeichenfläche<B>Q</B> auf zeichnen, die zur gemeinsamen Ebene der Messbilder parallel ist. Dadurch, dass. der Kreuzschlitten und damit das mit ihm in fester Verbindung stehende Werkzeug FF von Hand frei verschoben wird, ist eine stu fenförmige Wiedergabe der an sich konti nuierlichen Schichtlinien vermieden.
Die Betrachtung der Bildflächen und der Messmarken M, und H# erfolgt mittelst der Okulare<B>0,</B> und O# des Spiegelstereoskops K Tig. <B>-2),</B> das in Fig. <B>1</B> nur zur Hälfte dar gestellt ist.
Das in den winkelrecht zur Zei chenebene stehenden Führungen F, und<B>F,</B> gehaltene C Spiegelstereoskop K kann ausge- tauscht werden und gegen das Spiegelstereo skop K' (Fig. <B>3)</B> in dem der Strahlengang seitenverkehrt läuft. Die Messmarken sind wie ersichtlich, unabhängig von der Betrach tungsoptik versehiebbar.
Sollen an Stelle von Originalmessbild- paaren, das sind solche von verschiedenen Standpunkten aufgenommene Photographien, die ein und denselben Geländeabschnitt dar stellen, auf den an Stelle der Messbilder ein'- zusetzenden Mattscheiben orientierte Projek tionen solcher Bilder bearbeitet werden, so wird ein hinter dem Halter P aufzustellender Doppelprojektor benutzt, der in Fig. 4 in Vorderansicht und in Fig. <B>5</B> in Draufsicht; dargestellt ist. Ein Basiskörper<B>A</B> dieses Doppelprojek- tors ist an einer Säule<B>C</B> senkrecht verschieb bar.
Die Säule C lässt sieh mittelst der senk recht zueinander stehenden Schlitten<B>D und</B> <B>E</B> in horizontaler Richtung beJiebig ver schieben, wobei der Schlitten<B>E</B> durch eine Feinbewegungsschraube <B>G</B> betätigt wird, die der Höhenmessung dient. Der Basiskörper A besitzt Mittel, um die Grösse der Entfernung zwischen den Mittelpunkt-en der beiden Projektionsobjektive<B>J,</B> und<B>J,</B> der Projek tionskammern L, und L, zu regeln.
Ausser dem aber sind Mittel vorgesehen, um die Lage der Verbindungslinie der beiden Pro jektionsobjektive, der sogenannten Basis der Doppelaufnahme, in bezug auf die Lage der Projektionsebenen, die durch die Mattschei ben gebildet werden, beliebig zu regeln, da mit nämlich diese Basis die gleiche Orientie rung zu den Projektionsebenen erhält, -wel- ehe die Originalbasis im Raum in bezug auf den Geländehorizont hatte. Die erwähnten Mittel bestehen aus einem Abszissenschlitt-Pii Y, einem Ordinatenschlitien R und einem Höhenschlitten T.
Die in der gezeichneten Normalstellung mit ihren Bildebenen parallel züi den Projektionsebenen B, und B2 ange ordneten Projektionskammern L, und T52 können mitsamt den in sie einzulegenden, zweckmässig verkleinerten Messbildern mit- telst der durch nicht gezeichnete Muttern und Schraubenspindeln auf die Achsen der Projektionskammern wirkenden Triebe U, und U2 beliebig versehwenkt; und mittelst der J.rIebe U, und U, beliebig geneigt werden.
Alles dies ist notwendig, um den aus den Projektionskammern L, und L2 austretenden Strahlenbündeln dieselbe Orientierung gegeii7 einander und mit Bezug auf die Projektions-- ebene zu geben, die sie bei der Originalauf nahme zueinander bezw. zum Geländehori zont hatten.
Da natürlich die beiden auf ein- anderfolgenden Aufnahmen im allgemeinen auch eine verschiedene Richtung entspre chend der Plattenseiten (Verdrehung der Messbilder in ihrer Ebene, die sogenannte Verkantung) aufweisen werden, so muss eine Einrichtung, die sogenannte Verkantung-s- einrielitung, -vorgesehen sein, um die zu projizierenden in den Kammern L, und L--, eingelegten Messbilder in ihren Ebenen ent sprechend zu verdrehen.
Diese Verhantungs- einrielitung, die grundsätzlich ganz der in Fig. <B>1</B> dargestellten Verkantungseinrichtung entspricht, ist, ebenso wie die Beleuchtungs einrichtung der zu projizierenden Messbilder, der Einfachheit halber in den Abbildungen nicht dargestellt.
Die Handhabung des Kartierungsgerätes <B>-</B> zunächst für die unmittelbare Ausmes sung von stereoskopisehen Aufnahmen, die. oben als Messbildpaare bezeichnet wurden<B>--</B> geschieht- in folgender Weise:
Man legt die linke Aufnahme über den unter B, (Fig. <B>1)</B> zu denkenden, oben erwähnten rechteckigen Aussehni-U des Plattenhalters, zugleich der Verkantungsseheibe V, und stellt, durch das linke Objektiv<B>0,</B> schauend, durch Verschie ben des Werkzeuges W die Messmarke 111, auf den vor Beginn der Arbeit und ausser halb des Gerätes mittelst der Bilddiagonalen aufzusuchenden und besonders zu markieren den Mittelpunkt des Bildes und zentriert jetzt mittelst der Exzenter Z den Bildmittel punkt auf den Drehungsmittelpunkt der Scheibe *V,. Diese Scheibe hat keine mecha nisch realisierte Drehachse;
sie dreht sich vielmehr mit ihrer Peripherie in dem ent sprechenden Ausschnitt des Halters P. In gleicher Weise -wird mit der rechten Auf nahme verfahren. Hierauf blickt man gleich zeitig in beide Okulare<B>0,</B> und<B>0,</B> und ver dreht die beiden Scheiben V, -und V, mit den'in ihnen liegenden Bildern gegenseitig so lange, bis entsprechende Bildpunkte auf der linken bezw. rechten Aufnahme parallel zur Verbindungslinie der Augen liegen. Diese Lage ist die Voraussetzung dafür, dass die Bilder azimutal die richtige gegenseitige Orientierung haben.
Das Eintreten der rich tigen Lage zeigt sieh für den Beobachter durch das Eintreten eines vollkommen stii- rungsfreien stereoskopischen Effektes; diese Lage kann, unabhängig von dem Akkommo- dationsgeschick des Beobachters, dadurch nachgeprüft werden, dass er beispielsweise die linke Messmarke <B>11,</B> auf einen beliebigen Bildpunkt aufsetzt und nun nachprüft, ob auch die rechte Messmarke <U>M.,</U> bei einer Links-Rechtsverschiebung des Halters H2 durch den entsprechenden Bildpunkt auf der rechten Platte geht.
Bei der erwähnten ge meinsamen Betrachtung der Bilder werden auch die beiden Messmarken ill, und .112 stereoskopisch zu einer einzigen räumlichen Marke verschmelzen, die je nach dem zufäl ligen seitlichen Abstand der Messmarken über oder unter der Oberfläche des Gelände- modelles zu schweben scheint. Durch Ver schieben des Kreuzschlittens und damit der Raummarke und des Werkzeuges W kann man jetzt erreichen, dass die Raummarke diE, Geländee,berfläche gerade berührt.
Führt man nun das Werkzeug W so, dass die P.aurn-marke dauernd in scheinbarem Kontakt mit der Oberfläche des optischen Nodelles bleibt, so zeichnet der Bleistift eine Schleht- linie auf. Die Erklärung hierfür besteht darin, dass ja bei einem bestimmten Abstand der Messmarken M, und 31, das stereosko- piselle Verschmelzungsbild der beiden Mess- marken einen bestimmten scheinbaren<B>Ab-</B> stand vom Beobachter hat.
Da sich dieser Abstand bei einer beliebigen Verschiebung der ]Ylessmarke in ihrer Ebene nicht ändert, so ist also der geometrische Ort aller Lagen der räumlich gesehenen Messmarke eine Ebene, die parallel ist zur Bildebene. Dieser geometrische Ort ist also im Sinne der karto graphischen Anwendung des Gerätes eine Horizontalebene und die Schnittkurve dieser Ebene mit dem Geländemodell muss dement sprechend eine Schiehtlinie sein.
Verringert man nach dem Auszeichnen der ersten Schichtlinie durch Drehen der Schrauben spindel<B>8</B> den Abstand der beiden Messmar- ken, so nähert sich scheinbar das Verschmel zungsbild dieser Marken, also die Raum marke, dem Beobachter, und zwar deshalb, weil ja die Augachsen des Beobachters bei der Betrachtung der jetzt näher aneinander liegenden Messmarken eine grössere Konver genz als vorher aufweisen, so dass, wie be kannt, der Beobachter den Eindruck hat, als ob die Raummarke einem näher gelegenen Punkt, entspricht. Lässt man jetzt nach ent;
- .sprechender seitlicher Verschiebung des Kreuzschlittens die Raummarke wieder in steter Berührung mit dem optischen Modell an dessen Oberfläche entlang gleiten, so zeichnet der Bleistift eine weitere, höher ge legene Schichtlinie auf. Der Vorgang ist zu wiederholen, bis die Geländeausformung durch genügend viele solcher Schielitlinien wiedergegeben ist.
Die Kartierung von be liebigen Situationslinien, wie Strassen, Was serläufen usw. erfolgt in ähnlicher Weise durch entsprechende Führung des Bleistiftes, mir dass hier, gemäss der verschiedenen Hö- lienlage der aufgezeichneten Linienelemente, die Schraubenspindel<B>S</B> fortlaufend entspre chend nachzustellen ist.
Führt man mit dem dargestellten Gerät bei Betrachtung, zum Beispiel von senkrecht in gleicher Höhe aufgenommenen Laftmess- bildern, die bei einem bestimmten Abstand der beiden reellen Messmarken in einer be stimmten scheinbaren Tiefe erscheinende Raummarke am RaumTnodell entlang, so wird der Bleistift die dieser Tiefe entspre- c hende (perspektive)
Schichtlinie aufzeicli- nen. Versieht man dabei die reellen Messmar- ken an ihrer Unterseite mit geeigneten Sti- elielii oder ähnlichen Vorrichtungen, so kön nen damit auf der Schicht der Messbilder die überfahrenen perspektiven Schichtlinien fixiert und fortlaufend als räumliche Gebilde im Raumbild sichtbar gemacht werden.
Ein so erhaltener Plan stellt selbstver ständlich nur eine Art von topographischem Croquis dar, denn auch bei genau senkrech ten Aufnahmen und wagrechter Basis ergibt sich eine perspektive Verschiebung der Schichtlinien und ein zunehmender Massstab bei zunehmender Höhenlage der Geläudeteile. Zu einer exakten Ausmessung der Messbilder nach dem vorbesehriebenen Vorgehen kann man dadurch gelangen, dass man an Stelle der Aufnahmen selbst Projektionen dieser Aufnahmen betrachtet, die von rückwärts her auf den.
Bildebenen des Stereoskops ent- worfen wurden, wobei die Bildebenen, wie schon erwähnt, durch Mattscheiben gebildet werden. Dabei sind, wie schon erwähnt, die Teilprojektoren des für diesen Zweck zu -ver wendenden Doppelpro-jektors innerhalb der praktisch vorgeschriebenen Grenzen beliebig gegeneinander und gegen die entsprechenden Mattscheibenflächen orientierbar. Um den Doppelprojektor leicht und handlich zu ge stalten, könnten gegebenenfalls an Stelle der Originalaufnahmen Verkleiiierungen dersel ben zur Projektion verwendet -werden.
Bei dieser eben geschilderten Art der Ge rätebenutzung erfolgt die Einstellung des Abstandes verschiedener Schichtlinien selbst verständlich nicht mehr durch Abstandsände rung der beiden reellen Messmarken, sondern durch Annäherung oder Entfernung des Doppelprojektors von den Projektionsfläeheii.
Um auch bei standortsverkehrt eingeleg ten Messbildern, also dann, wenn die linke Aufnahme im Ausmessgerät rechts liegt und umgekehrt, dem Beobachter ein orthostereo- skopisches Modell der Landschaft darzubie ten, kann man das in Fig. 2 dargestellte, zur Betrachtung dienende, aus vier starr ange ordneten Spiegeln und zwei Okularen beste hende (Helmholtzsche) Betrachtungsstereo skop, mit dem dem linken Auge das linke Bild und dem rechten Auge das rechte Bild dargeboten wird, entfernen und durch das in Fig. <B>3</B> dargestellte Betrachtungsstereoskop ersetzen,
das ebenfalls aus vier starr ange ordneten Spiegeln und zwei Okularen bestehf, bei dem jetzt das linke Bild dem rechten Auge und das rechte Bild dem linken Auge dargeboten wird. Die Okulare des zweiten Stereoskops haben dabei eine andere Brenn weite als die des ersten.
Soll- die Kartierung nicht nach den Auf nahmen selbst, sondern nach ihren Projek tionen erfolgen, so werden die beiden Bilder in die Bildhalter der Projektoren L, und I#u (Fig. 4 und<B>5)</B> eingelegt und entsprechend beleuchtet. Die Bilder projizieren sieh dabei auf die Mattscheiben, die an Stelle der Bilder B, und<U>B.</U> (Fig. <B>1)</B> in die Scheiben V, und F, einzulegen sind. Während man nun beide.
Projektionen durch die Okulare<B>0,</B> und 0,# betrachtet, ändert man systematisch die ge genseitige Orientierung der Projektionen mit Hilfe der vorgesehenen Dreh- und Verschie bungseinrichtungen so lange, bis sich ein störungsfreies optisches Modell der Land schaft ergibt, dem dann ein bestimmter Mass stab gegeben werden kann. Die Massstabein- stellung geschieht durch Verkleinerung oder Vergrösserung des räumlichen Abstandes der Mittelpunkte der beiden Projektionsobjek tive<B>J,</B> und<B>J2.</B> Dieser Abstand entspricht ja-, wie oben ausgeführt wurde, der stark ver kleinerten Aufnahmebasis der Originalauf nahmen.
Jede Verkleinerung dieses Abstan des muss also eine Verkleinerung des opti schen Hodelles, jede Vergrösserung entspre chend eine Vergrösserung des optischen Mo- delles zur Folge haben.
Die Kartierung der Schichtlinien und Si tuationslinien erfolgt hiernach in derselben Weise, wie sie oben beschrieben wurde, mit dem 'Unterschied jedoch, dass jetzt die<B>Ab-</B> standsänderung der Raummarke nicht mehr durch Veränderung des Abstandes der Mess- marken AI4 und 31, herbeigeführt wird, son dern durch Verschiebung des gesamten Raummodelles, das heisst durch gemeinsame Änderungen des Abstandes der Teilprojekto ren L von den Projektionsebenen.
Da die Teilprojektoren auf dem Träger<B>A</B> befestigt sind, so geschieht die Abstandsänderung durch Verschieben des Schlittens<B>D</B> mittelst der Schraube G. Diese Verschiebung, deren maximaler Betrag dem Höhenunterschied zwischen dem tiefst- und dem höchstgele genen Geländepunkt entspricht, ist allerdings nur innerhalb gewisser Grenzen zulässig, weil allen Abbildungen, ausserhalb der durch das Linsengesetz gegebenen Ebene der schärf sten Abbildung Unschärfen zukommen, so,lange aber die Höhendifferenzen des Ge ländes im Verhältnis zur Flughöhe gering sind,
sind diese Unschärfen ohne wesent- liehen Einfluss auf die Genauigkeit der Mes sung, zumal man die Tiefenschärfe der Projektion durch Verwendung kurzbrenn- weitiger Projektionsobjektive steigern kann, Überdies äussert sich ein Unscharfwerden derb Bildes, das heisst eine Deformation der schar fen Projektionspunkte zu Zerstreuungs kreisen nur in einem Weieherwerden der Oberfläche des optischen Modelles, ohne dass diese Oberfläche dadurch eine räumliche Verlagerung erfährt.