DD148821A1 - Differentialentzerrungsgeraet - Google Patents

Abstract

Ein Differentialentzerrungsgeraet fuer fotogrammetrische Zwecke mit automatischer Vergroeszerungs- und Scharfabbildungssteuerung soll so ausgebildet werden, dasz eine optimale Arbeitsgeschwindigkeit und eine gute Ausnutzung der vorhandenen Lichtenergie moeglich ist. Bei der Abbildung der Lampe in die Aperturblende soll das kleinere Lampenbild nicht stoeren. Daher sind Mittel zur Steuerung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Blendenspalt und der Projektionsflaeche in Abhaengigkeit von der Vergroeszerung vorgesehen, die erst wirksam werden, wenn die Oeffnung der Aperturblende groeszer wird als das Bild der Lampe in dieser Oeffnung.

Description

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Titel: Differentialentzerrungsgerät

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Differentialentzerrungsgerät für fotogrammetrische Zwecke mit automatischer Vergrößerungs- und Scharfabbildungssteuerung, das zur Belichtungsregelung einen gegenüber einer Projektionsfläche mit veränderbaren Relativgeschwindigkeiten bewegbaren Spalt, eine verstellbare Aperturblende, eine durch ein Objektiv in die Aperturblendenöffnung abgebildete Lampe und einen rechtwinklig zum Projektionsstrahlengang verschiebbaren Graukeil aufweist, wobei die Aperturblende zwischen einem Öffnungsminimum und einem Offnungsmaximum in Abhängigkeit von der Vergrößerung gesteuert wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik:

Bei den bekannten Differentialentzerrungsgeräten mit optischer Bildübertragung und Relativgeschwindigkeit zwischen Projektionsfläche und Spalt wird diese Relativgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Schwierigkeitsgrad des Geländes im Entzerrungsproseß geändert. Damit trotzdem eine gleichmäßige mittlere Schwärzung der herzustellenden Orthophotos erreicht wird, muß die Beleuchtungsstärke so gesteuert v/erden, daß das Produkt von Beleuchtungsstärke und Belichtungszeit in jedem Augenblick konstant ist. Hierzu wird beispielsweise ein Grau- keil mit einem Dichteumfang von 12:1 bis 30:1 verwendet. Der Graukeil verändert durch seine Lage im Strahlengang des Differentialentzerrungsgerätes die Beleuchtungsstärke

in Abhängigkeit von der Vergrößerung als auch von der Relativgeschwindigkeit der Spaltblende gegenüber der mit einer lichtempfindlichen Schicht versehenen Projektionsfläche. Der Nachteil des Graukeils liegt besonders darin, daß er bis auf den Zustand der maximalen Vergrößerung ständig relativ viel Licht absorbiert, so daß nur mit hoch empfindlichem Spezialfilm auf der Projektionsfläche gearbeitet werden kann· In einem anderen Differentialentzerrungsgerät wird die Beleuchtungsstärke durch die Veränderung der Relativgeschwindigkeit der Spaltblende und durch die Veränderung der Öffnung einer Aperturblende automatisch gesteuert. Die Aperturblende ist nur dann wirkungsvoll, wenn die in die Blendenöffnung abgebildete Lampe diese zumindest ausfüllt. Ist die Blendenöffnung größer als das Bild der Lampe, so ist die Wirkung der Aperturblende stark eingeschränkt. In der Praxis besteht wegen der auftretenden Nebenerscheinungen, insbesondere der Erwärmung,nicht die Möglichkeit die Größe der Lampe der größten notwendigen Öffnung der Aperturblende anzupassen.

Schließlich ist es bei der häufig notwendigen Entzerrung von Farbfotografien nicht möglich, die Intensität der Lichtquelle durch Veränderung der Betriebsspannung zu steuern, weil dadurch die spektrale Charakteristik des Lichtes verändert und die Farbfotografien in sich schwer überschaubar verfälscht werden.

Ziel der Erfindung;;

Durch die Erfindung sollen die aufgezeigten Mängel vermieden und ein Differentialentzerrungsgerät geschaffen werden, das eine optimale Arbeitsgeschwindigkeit und eine gute Ausnutzung der vorhandenen Lichtenergie ermöglicht.

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Darlegung!; des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Differentialentzerrungsgerät zu schaffen, das genau arbeitet, nicht an die Verwendung von Spezialfilmen gebunden ist, keine spektralen Verfälschungen bei der Entzerrung von Farbfotos zuläßt und bei dem eine größere Aperturblende und ein kleineres Lampenbild nicht störend in Erscheinung treten

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß llittel zur Steuerung der Relativgeschwindigkeit zwischen Spalt und Projektionsfläche in Abhängigkeit von der Vergrößerung vergesehen sind, die erst wirksam werden, wenn die Öffnung der Aperturblende größer v/ird als das Bild der Lampe in dieser Öffnung. Die Steuerung der konstanten Belichtung in Abhängigkeit von der Vergrößerung erfolgt also automatisch durch Veränderung der Öffnung der Aperturblende; damit v/ird ein optimales Auflösungsvermögen erzielt· Wird die Aperturblendenöffnung größer als das Bild der Lampe in der Ebene der Aperturblende, dann v/ird die Relativgeschwindigkeit zwischen Spalt und fotografischem Material in Abhängigkeit von der Vergrößerung verändert. Damit werden die Nachteile der Aperturblende vermieden. Bei Vergrößerungen, für die das Bild der Lampe kleiner ist als die Öffnung der Aperturblende, wird die Relativgeschv/indigkeit des Spaltes herabgesetzt und dadurch die Belichtungszeit verändert. Die Geschwindigkeit des Spaltes gegenüber dem fotografischen Ifeterial ist proportional zur Geschv/indigkeit einer Keßmarke im Auswertegerät. Da diese Geschwindigkeit zur Gewährleistung einer hohen Arbeitsproduktivität optimiert werden muß, kann der Operateur an einem fotogrammetrischen Auswertegerät die Abtastgeschwindigkeit so lange erhöhen, bis der zur Steuerung der Belichtung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit verwendete Graukeil den Strahlengang nicht mehr beeinflußt.

Der Graukeil selbst hat einen Dichteumfang von 3:1.

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Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der schema tischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Pig· 1 die erfindungswesentlichen optisch wirksamen Bauteile eines Differentialentzerrungsgerätes, Fig. 2 einen Ausschnitt aus der optischen Anordnung

des Differentialentzerrungsgerätes und Fig. 3 einen Ausschnitt aus der elektrischen Anordnung des Differentialentzerrungsgerätes·

In Fig. 1 beleuchtet eine Lichtquelle 1 durch einen Kondensor 2 nach Umlenkung durch ein Prisma 3 ein Meßbild 4, das differentiell zu entzerren ist· Das vom Meßbild 4 ausgehende !Lichtstrahlenbündel wird durch ein Prisma 5 umgelenkt zu einem Objektiv 6 und einer veränderbaren Aperturblende 7· Das Meßbild 4 befindet sich in der dingseitigen Brennweite des Objektivs 6_# Der Aperturblende 7 sind im Strahlengang 8 zwei Umlenkprismen 9; 10, ein Objektiv 11, ein weiteres Umlenkprisma 12, zwei Schiebeprismen 13; 14 und ein zwischen ihnen angeordnetes Objektiv 15, ein weiteres Prisma 16, ein Graukeil 17 sowie eine Spaltblende 18 nachgeordnet. Alle genannten optischen Glieder außer den Schiebeprismen 13; 14 und dem Graukeil ¹7 sind im Strahlengang 8 fest angeordnet, wobei die Schiebeprismen parallel und der Graukeil 17 rechtwinklig zu dem Teil des Strahlenganges 8 verstellbar ist, der sich in ihrer Iiähe befindet. Die Objektive 11 und 15 haben eine gemeinsame Abbildungsebene 19. Kit dem Schiebeprisma 14 ist ein Kurvenlineal 20 verbunden, mit dem ein Fühlhebel 21 in Berührung steht, der auf ein Potentiometer 22 einwirkt. Der Spaltblende 18 ist ein um eine Achse X-X drehbarer Zylinder 23 nachgeordnet, der den Film 24 trägt und durch einen Motor 25 mit veränderbarer Geschwindigkeit gedreht wird.

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In Pig· 2 ist das mit dem Schiebeprisma 14 verbundene Kurvenlineal 20 dargestellt, gegen das der Fühlhebel 21 mit einer Rolle 26 mit Hilfe einer Schraubenfeder 27 gedrückt wird. Der Fühlhebel 21 ist in einem gerätefesten Lager 28 verschiebbar gelagert und hat an einem Ende einen Arm 29, mit dem ein Faden 30 verbunden ist, der auf die Achse 31 des Potentiometers 22 aufgewickelt und auf dieser mit einem Ende befestigt ist. Die Schraubenfeder 27 stützt sich einerseits gegen einen Bund 32 am Fühlhebel 21 und andererseits gegen ein Geräteteil 33 ab·

In Fig. 3 befindet sich das Potentiometer 22 im Stromkreis 34 eines Sollwertpotentiometers 35 für den Regelkreis 36" des Antriebsmotors 25 des Filmzylinders 24« Der Regelkreis umfaßt einen Differenzverstärker 37, einen Leistungsverstärker 38, den Antriebsmotor 25 und einen Tachogenerator 39.

Im Differentialentzerrungsgerät mit automatischer Vergrößerungs- und Scharfabbildungssteuerung wird die Lichtquelle (Lampe) 1 durch Kondensor 2 und Objektiv 6 in die Ebene der veränderbaren Aperturblende 7 abgebildet. Das zu entzerrende Bild 4 wird durch die Objektive 6 und 11 in die Abbildungsebene 19 mit fester Vergrößerung (ζ- B, zweifach) abgebildet und von dort durch das feste Objektiv 15 in die Ebene der Spaltblende 18 projiziert. Die Vergrößerung wird dabei durch die Schiebeprismen 13; 14 verändert, die in Richtung des Doppelpfeils 40 verschiebbar sind. Das Prisma 14 wird linear zur Vergrößerungsänderung verschoben. In Abhängigkeit von der Lage des Prismas 14 wird das Prisma 13 so verschoben, daß die Scharfabbildung eingehalten wird. Die lineare Verschiebung des Prismas 14 kann über ein nicht dargestelltes mechanisches Gestänge direkt auf die Aperturblende 7 übertragen werden, so daß sich der Durchmesser der Aperturblendenöffnung linear mit der Vergrößerung ändert. Es ergibt sich ein konstanter scheinbarer öffnungsdurchmesser

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der Aperturblende 7 und ein optimales Auflösungsvermögen des gesamten optischen Systems.

Der weiterhin vorgesehene Graukeil 17 hat eine Transparenz von 30 bis 100 %_t seine Verschiebung verändert über nicht dargestellte Mittel die Rotationsgeschwindigkeit des Filmzylinders 23 und damit die Geschwindigkeit einer Meßmarke in einem fotogrammetrischen Modell (nicht dargestellt), wenn dies unter Berücksichtigung der geomorphologischen Struktur des zu entzerrenden Geländes notwendig ist,

Das mit dem Schiebeprisma H starr verbundene Kurvenlineal· 20 verstellt über den Fühlhebel 21 und den Faden 30 das Potentiometer 22. Kurvenlineal 20 und Achsendurchmesser des Potentiometers 22 sind aufeinander abgestimmt, so daß die Reduzierung der Rotationsgeschwindigkeit des Zylinders 23 den durch die Änderung der Vergrößerung bedingten Abfall der Beleuchtungsstärke durch eine längere Belichtungszeit ausgleicht und eine gleichmäßige Belichtung gewährleistet. Die Verstellung des Potentiometers 22 liefert eine elektrische Steuergröße R (Δ) für die Steuerung der Motorspannung IL·. in Abhängigkeit von der Vergrößerung β . Diese elektrische Steuergröße beeinflußt neben der des Sollwertpotentiometers 35 die Eingangsspannung U~ ,, des Differenzverstärkers 37 im Regelkreis 36 des Motors 25. Dadurch ergibt sich die angestrebte Korrektur der Drehzahl des Motors 25 in Abhängigkeit von der jeweiligen Vergrößerung.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise sind Veränderungen im optischen System denkbar. Ebenso könnte der Fühlhebel 21 als Zahnstange und die Achse 31 des Potentiometers 22 mit einem Ritzel versehen sein, das mit der Zahnstange in Eingriff steht·

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Claims (1)

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   Erfindungsanspruch:

   Differentialentzerrungsgerät mit automatischer Vergrößerungs- und Scharf abbildungssteuerung., das zur Belichtungsregelung einen gegenüber einer Projektionsfläche mit veränderbaren Relativgeschwindiglceiten bewegbaren Spalt, eine verstellbare Aperturblende, eine in die Aperturblendenöffnung durch ein Objektiv abgebildete Lampe und einen rechtwinklig zum Projektionsstrahlengang verschiebbaren Graukeil aufweist, wobei die Aperturblende zwischen einem Öffnungsminimum und einem Öffnungsmaximurn in Abhängigkeit von der Vergrößerung gesteuert wird, gekennzeichnet dadurch, daß Inittel zur Steuerung der Relativgeschwindigkeiten zwischen Spalt und Projektionsfläche in Abhängigkeit von der Vergrößerung vorgesehen sind, die erst wirksam werden, wenn die Öffnung der Aperturblende größer wird als das Bild der Lampe in der Blendenöffnung.

   30.1.1980

   Hierzu..3. Seiten Zeichnungen