CH663099A5

CH663099A5 - Verfahren zur erzeugung und aufzeichnung entzerrter mischbilder aus multispektralaufnahmen.

Info

Publication number: CH663099A5
Application number: CH3109/84A
Authority: CH
Inventors: Joachim Rulf
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1983-06-30
Filing date: 1984-06-27
Publication date: 1987-11-13
Also published as: US4575232A; DD218445A1; DE3410164A1; DD218445B1

Description

Die Erfindung findet Anwendung bei der Aufbereitung von Multispektralaufnahmen zur Erzeugung von mehrkana-ligen Mischbildern unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung und Intensität. Eine derartige Auswertung von aero-kosmischen- und Flugzeugaufnahmen ist von wesentlicher Bedeutung für die Gewinnung und Verarbeitung von Fernerkundungsdaten.

Es ist bereits bekannt, mittels Hochleistungsaufnahmesystemen in mehreren ausgewählten Bereichen des optischen Spektrums vom Raumschiff oder Flugzeug aus Aufnahmen ein- und desselben Geländeabschnittes durchzuführen, die gleiche Abbildungsmassstäbe aufweisen (MKF 6, MSK 4 des VEB Carl Zeiss JENA).

Zur Auswertung, optischen Umbildung und Erzeugung von mehrkanaligen Mischbildern aus Multispektralaufnahmen werden bisher spezielle Gerätesysteme benutzt, z.B. der Multispektralprojektor MSP 4 des VEB Carl Zeiss JENA, der über 4 Kanäle ein Mischbild zur visuellen Interpretation erzeugt, wobei Spektralbereich und Intensität jedes Kanals variiert werden können.

Diese betrachteten Mischbilder weisen noch Fehler auf, die erst durch einzelne Entzerrung der Multispektralaufnahmen in einem Entzerrungsgerät, z.B. nach DD-WP 148 820 beseitigt werden können. Somit liegen beim MSP 4 noch keine entzerrten Mischbilder auf Colorfilmmaterial vor, wie sie zur Herstellung thematischer und topografischer Karten notwendig sind.

Ziel der Erfindung ist eine schnelle Erzeugung von entzerrten Mischbildern aus Multispektralaufnahmen in einem einheitlichen Gerätesystem.

Aufgabe der Erfindung ist es, in einem Gerät die Herstellung von Mischbildern wählbarer Intensität und spektraler Zusammensetzung aus Multispektralaufnahmen zu realisieren, wobei das Mischbild auf Colorfilmmaterial aufbelichtet wird. Erfindungsgemäss wird die Aufgabe bei einem Verfahren zur Erzeugung und Aufzeichnung entzerrter

Mischbilder aus Multispektralaufnahmen dadurch gelöst, dass mit einer Multispektralkamera erzeugte fotografische Aufnahmen, die definierten Spektralkanälen entsprechen, unmittelbar nacheinander in der Bildebene eines Entzerrungsgerätes zur optischen Achse positioniert werden, die Freiheitsgrade des Entzerrungsgeräts unter Einhaltung der Newton- und Scheimpflugbedingung eingestellt werden, jeweils Bandpassfilter in den Strahlengang eingeschwenkt werden sowie nacheinander die Belichtung auf ein einziges Colorfilmmaterial erfolgt. Dabei ist es vorteilhaft, dass die Ansteuerung und Einstellung der Freiheitsgrade des Entzerrungsgeräts, die Belichtungszeit für jede Multispektralauf-nahme und das Einschwenken der Bandpassfilter über Rechner geregelt werden, wobei für alle Funktionen ein Rechner verwendet werden kann. Die erfindungsgemässe Lösung bewirkt die Bereitstellung von entzerrten Mischbildern auf Colorfilmmaterial, wobei durch die Verwendung eines einheitlichen Gerätes die Herstellungszeit gering gehalten wird, ohne auf die Vorteile variabler Belichtung oder Spektralkanäle verzichten zu müssen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Einer das gesamte sichtbare Spektrum aussendenden Lichtquelle 1 sind entlang einer optischen Achse 2 ein Kondensor 3, ein kardanisch aufgehängter Bildträger 4, eine Projektionsoptik 5, ein Verschluss 6, ein Filterrevolver 7 sowie ein Projektionstisch 8 mit einer fotoempfindlichen Schicht 9 nachgeordnet. Der Bildträger 4 mit Multispektralaufnahmen 10,11,12, 13 ist mit mechanischen Positioniereinrichtungen 14,15 für Verschiebungen in ex- bzw. ey-Rich-tung verbunden, die Antriebsmotoren 16, 17 mit rotatorischen Inkrementalgebern aufweisen. Der Filterrevolver 7 ist mit Farbfiltern 18,19,20,21 versehen, die über einen Antrieb 22 in den Strahlengang eingeschwenkt werden. Verschluss 6 weist einen Antrieb 23 zum Ein- und Ausschwenken aus dem Strahlengang und Projektionsoptik 5 einen Antrieb 24 zur vertikalen Verschiebung auf. Der Bildträger 4 ist um Drehachsen 25,26 in q> - bzw.co - Richtung, der kardanisch gelagerte Projektionstisch 8 um Drehachsen 27,28 in <p - bzw. co' - Richtung kardanisch schwenkbar gelagert. Die Antriebe 16,17,25,26,24,23,22,27 und 28 sind mit einem Rechner 29 elektrisch verbunden, der mit einer Eingabeeinheit 30 verbunden ist. Über die Eingabeeinheit wird durch den Rechner durch entsprechende Ansteuerung der mit ihm verbundenen Antriebe Übertragungskanal, Belichtungszeit sowie Position des jeweiligen Multispektral-bildes eingestellt. Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend erläutert.

Durch die Antriebseinheiten 14,15 werden nacheinander die schwarz-weissen Multispektralaufnahmen 10,11,12,13 der optischen Achse 2 zugeordnet. Diese Zuordnung geschieht mittels der üblichen Passmarken auf jedem Bild, wobei die Hauptmarken durch Aussenmarken ergänzt werden können, wobei die Erfassung der Marken manuell oder auf optischem Wege erfolgen kann. Gleichzeitig wird der dem Spektralwert der Aufnahme entsprechende Filter 18,19,20 oder 21 in den Strahlengang eingeschwenkt. Entsprechend der jeweils vorgesehenen Belichtungszeit wird der Verschluss 6 geöffnet und geschlossen. Auf der fotoempfindlichen Schicht 9 wird das spektrale Mischbild erzeugt. Dabei wird über den Rechner 29, der über Eingabeeinheit 30 programmiert wurde, die Entzerrung durchgeführt. Die für die einzelnen Multispektralaufnahmen gleichen Freiheitsgrade der Tischneigung <P, o> , des Abstandes des Objektivs zum Tisch a' sowie des Hauptpunktes ex, ey werden über rechnergesteuerte Regelkreise positioniert, wobei gleichzeitig die Newton- und Scheimpflugbedingung für die optische Transformation realisiert werden, d.h. die Sekundärgrössen

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a-Distanz, Bildträger-Objektiv sowie <p, co -Nachführung des Bildträgers.

Auf der fotoempfindlichen Schicht 9 ist somit ein farbiges und entzerrtes Mischbild entstanden. Dabei sind auch Varia- 5

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tionen der Anordnung denkbar, z.B. ein drehbarer Bildträger mit eingesetztem Kipprahmen sowie eine beliebig gewählte Anordnung von Filtern und Verschluss im Lichtstrom oder eine andere Form der Projektionsoptik, z.B. als Zoom-Objektiv denkbar.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

663099 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Erzeugung und Aufzeichnung entzerrter Mischbilder aus Multispektralaufnahmen, dadurch gekennzeichnet, dass

- mehrere von einem Objekt erzeugte fotografische Aufnahmen, die definierten Spektralkanälen entsprechen, unmittelbar nacheinander in der Bildebene eines Entzerrungsgerätes zur optischen Achse positioniert werden,

- die Freiheitsgrade des Entzerrungsgerätes unter Einhaltung der Newton- und Scheimpflugbedingung eingestellt werden,

- jeweils Bandpassfilter in den Strahlengang eingeschwenkt werden sowie

- nacheinander die Belichtung auf ein einziges Colorfilmmaterial erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung und Einstellung der Freiheitsgrade des Entzerrungsgerätes über einen Rechner erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungszeit für jede Multispektralauf-nahme über einen Rechner einstellbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschwenken der Bandpassfilter über einen Rechner gesteuert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Rechner zur Regelung der Freiheitsgrade, der Belichtungszeit und des Einschwenkens der Bandpassfilter vorgesehen ist.