DD222395A1

DD222395A1 - ARRANGEMENT FOR CONTROLLING ACHIEVED IMAGE CAMERAS

Info

Publication number: DD222395A1
Application number: DD25734883A
Authority: DD
Inventors: Thomas Braunschweig; Bernard Beck; Rolf-Peter Mark
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1983-12-01
Filing date: 1983-12-01
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung von Luftbildkameras, bei der ein Objektiv das ueberflogene Gelaende auf eine Projektionsflaeche abbildet, auf der Projektionsflaeche eine Anzahl von Photoempfaengern so angebracht sind, dass sie zwei senkrecht zur Flugrichtung verlaufende Zeilen bilden, aus den Signalen der Photoempfaenger Helligkeit, Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit des Bildes auf der Projektionsflaeche bestimmt, diese Werte in Einstelldaten fuer Bildfolge, Belichtungszeit, Blende und Abdriftkompensation der Luftbildkamera und diese Daten an die Luftbildkamera uebertragen werden. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen in der Erhoehung der Zuverlaessigkeit, Genauigkeit und Universalitaet von Steuergeraeten fuer Luftbildkameras und damit in einer weitgehenden Entlastung des Operateurs. Erfindungsgemaess ist auf der Projektionsflaeche eine dritte Photoempfaengerzeile angebracht, die parallel zur Flugrichtung verlaeuft, des weiteren sind zwei Rechner mit entsprechenden Speichern, die auf einen gemeinsamen Systembus zugreifen, vorgesehen. Ein Rechner bestimmt aus den Signalen der dritten Zeile das Vg/hg-Verhaeltnis, waehrend der zweite Rechner staendig die differentielle Gelaendehelligkeit analysiert und unter Steuerung des ersten Rechners die Abdrift berechnet. Das Anwendungsgebiet der Erfindung bilden Steuergeraete fuer Luftbild- und aerokosmische Kameras.The invention relates to an arrangement for the control of aerial camera in which an objective images the flying terrain on a projection surface on the projection surface a number of photoreceptors are mounted so that they form two perpendicular to the direction of flight lines, from the signals of the photoreceptor brightness, Movement direction and speed of the image on the projection surface determined, these values in adjustment data for image sequence, exposure time, aperture and drift compensation of the aerial camera and these data are transmitted to the aerial camera. The aim and the object of the invention consist in the increase of the reliability, accuracy and universality of control units for aerial cameras and thus in a substantial relief of the surgeon. According to the invention, a third photoreceptor line, which runs parallel to the direction of flight, is provided on the projection surface, furthermore two computers with corresponding memories, which access a common system bus, are provided. A computer determines from the signals of the third line the Vg / hg ratio, while the second computer constantly analyzes the differential terrain brightness and calculates the drift under the control of the first computer. The field of application of the invention are control units for aerial and aerocosmic cameras.

Description

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Titel der Erfindung: Anordnung zur SteuerungTitle of the invention: Arrangement for control

von Luftbildaufnahmekamerasfrom aerial photography cameras

Anwendungsgebiet der Erfindung: Field of application of the invention :

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung von Luftbildkameras, bei der ein Objektiv das überflogene Gelände auf eine Projektionsfläche abbildet, auf der Projektionsfläche eine Anzahl von Photoetnpfängern so angebräunt sind, daß sie zwei senkrecht zur Flugrichtung verlaufende Zeilen bilden, aus den Signalen der Photoempfänger Helligkeit, Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit des Bildes auf der Projektionsfläche bestimmt, diese Werte in Einstelldaten für Bildfolge, Belichtungszeit, Blende und Abdriftkompensation der Luftbildkamera umgesetzt und diese Daten an die Luftbildkamera übertragen werden.The invention relates to an arrangement for the control of aerial cameras, in which an objective images the overflown terrain on a projection surface, on the projection surface a number of Photoetnänger are so gebräunt that they form two perpendicular to the direction of flight lines, from the signals of the photoreceiver brightness, Determines the direction and speed of movement of the image on the screen, these values are converted into adjustment data for image sequence, exposure time, aperture and drift compensation of the aerial camera and these data are transmitted to the aerial camera.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Characteristic of the known technical solutions :

Luftbilder, welche photogramraetrisch ausgewertet und zur Kartenherstellung herangezogen werden sollen, müssen einen konstanten Oberdeckungsgrad und eine gleichbleibende Orientierung innerhalb der Bildreihe besitzen. Um dies zu sichern, sind herkömmliche Luftbildkameras mit einem Oberdeckungsregler ausgestattet, bei dem das Gelände auf eine Mattscheibe abgebildet wird, über die eine endlose Sprossenkette in gleicher Richtung wie das Gelände bewegt wird. Der Operateur regelt die Geschwindigkeit undAerial images, which should be photogrammraetrically evaluated and used for map production, must have a constant upper coverage and a consistent orientation within the image series. To ensure this, conventional aerial cameras are equipped with a top cover control, in which the terrain is mapped to a screen, over which an endless sprocket chain is moved in the same direction as the terrain. The surgeon regulates the speed and

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Richtung der Sprossenkette so, daß sie ständig mit der scheinbaren Bewegung des Geländes übereinstimmen. Aus der. Geschwindigkeit der Sprossenkette wird das Verhältnis Vg/hg (Vg-Fluggeschwindigkeit, hg-HÖhe über Grund) bestimmt, aus welchem zusammen mit dem eingestellten Oberdeckungsgrad das Bildfolgeintervall festgelegt wird. Die Richtung der ,Sprossenkette entspricht der Abdrift, diese wird durch entsprechende Verdrehung der Luftbildkamera um ihre optische Achse kompensiert. Um eine korrekte Einstellung der Belichtungszeit zu gewährleisten, sind alle Luftbildkameras mit einem Belichtungsmesser ausgerüstet. Die Bedienung des Oberdeckungsreglers erfordert ständige Aufmerksamkeit des Operateurs, was zu einer hohen Anspannung führt. Es ist daher erwünscht, die Steuerung der Luftbildkamera soweit wie möglich zu automatisieren.Direction of the sprout chain so that they constantly agree with the apparent movement of the terrain. From the. Speed of the rung chain, the ratio Vg / hg (Vg-airspeed, hg-height above ground) is determined, from which together with the set upper coverage degree the image sequence interval is determined. The direction of the, rung chain corresponds to the drift, this is compensated by appropriate rotation of the aerial camera around its optical axis. In order to ensure the correct setting of the exposure time, all aerial cameras are equipped with a light meter. The operation of the upper cover controller requires constant attention of the surgeon, which leads to a high tension. It is therefore desirable to automate the control of the aerial camera as much as possible.

In der DD^Patentschrift 113809 wurde ein automatisches Steuergerät für Luftbildkameras vorgeschlagen, welches in der Projektionsfläche eines Objektivs zwei voneinander getrennte digitale Photoempfängermatrizen enthält, denen eine Informationsverarbeitungsstufe nachgeschaltet ist, welche das Bildfolgeintervall, die Abdrift und eine optimierte Belichtungszeit berechnet und mit diesen Werten die Luftbildkamera steuert. Bildfolgeintervall und Abdrift werden dabei durch Korrelation der abgetasteten Werte in einer Zeile der beiden Photoempfängermatrizen bestimmt. Dazu werden die Abtastwerte einer Zeile zwischengespeichert und in einem Korrelator ständig mit den aktuellen Abtastwerten der anderen Zeile verglichen. Ein nachgeschalteter Analysator ermittelt das Maximum des Korrelationsfaktors und dazu die entsprechende Verschiebung des Bildes in Zeilenrichtung (entspricht Abdrift) und in Flugrichtung (entspricht ^vg/h_g)· Außerdem werden aus den Abtastwerten Informationen über die Bildhelligkeit gewonnen, mit deren Hilfe die vorgegebene Belichtungszeit modifiziert wird.In DD ^ Patent 113809 an automatic control unit for aerial cameras has been proposed, which contains two separate digital photoreceptor matrices in the projection surface of an objective, which is followed by an information processing stage, which calculates the image sequence interval, the drift and an optimized exposure time and with these values the aerial camera controls. Image sequence interval and drift are determined by correlating the sampled values in one row of the two photoreceiver matrices. For this purpose, the samples of a line are buffered and constantly compared in a correlator with the current samples of the other line. A downstream analyzer determines the maximum of the correlation factor and, in addition, the corresponding shift of the image in the row direction (corresponds to drift) and in the direction of flight (corresponds to ^v g / h _g ). In addition, information about the image brightness is obtained from the sampled values, with the aid of which the predefined exposure time is modified.

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Diese Anordnung weist eine Anzahl von Nachteilen auf. Zum einen ist, hauptsächlich durch den hohen Preis von Photoempfängermatrizen bedingt, ein sehr großer Aufwand notwendig .This arrangement has a number of disadvantages. On the one hand, a great deal of effort is required, mainly due to the high price of photoreceptor matrices.

Des weiteren funktioniert die Bestimmung des V /h -Verhältnisses nur bei sehr geringen Werten der Abdrift-mit ausreichender Genauigkeit, da bei Abdrift des Flugzeugs auf der zweiten Photoempfängermatrize das Bild des Geländes gegenüber der ersten Matrize verdreht erscheint, so daß sich der Korrelationsfaktor verringert. Dadurch kann sich bei ungünstigem Gelände kein auswertbares Maximum d.es Korrelationsfaktors mehr ergeben, oder die Lage des Korrelationsmaximums wird verfälscht. Der mögliche Ausweg, den Abstand der Photoempfängerraatrizen zu verrringern, bedingt aber eine Vergrößerung des Fehlers der Abdriftbestimmung, da die Elemente der Matrizen eine bestimmte, nicht zu vernachlässigende Größe haben. Eine weitere bekannte Lösung (DE-Auslegeschrift 26 36 769) beschreibt ein Steuergerät, bei dem zum Ermitteln des V /h -Verhältnisses ein Zylinder-Furthermore, determination of the V / h ratio only works at very low levels of drift-with sufficient accuracy, since with the drift of the aircraft on the second photoreceptor die, the image of the terrain appears rotated with respect to the first matrix, thus decreasing the correlation factor. As a result, no evaluable maximum of the correlation factor can result in unfavorable terrain, or the position of the correlation maximum is falsified. The possible way out of reducing the distance between the photoreceptor trays, however, is to increase the error of the drift determination, since the elements of the arrays have a certain, not to be neglected size. Another known solution (DE-Auslegeschrift 26 36 769) describes a control unit, in which for determining the V / h ratio, a cylinder

9 9 . linsensystem und eine bis drei Differenzdioden dienen. Bei dieser Lösung wird das Gelände nur entlang einer in Flugrichtung liegenden Linie abgetastet, so daß beim zufälligen Zusammenfallen eines gleichförmigen langgestreckten Geländeabschnitts mit dieser Linie die V /h -Bestimmung versagt. Weiterhin ist eine Lösung bekannt (DE-Offenlegungsschrift 30 00 654), bei der das Gelände von einer Videokamera abgetastet , elektronisch ein bestimmter Bildbereich isoliert, zwischengespeichert und in nachfolgenden Videoaufnahmen wieder gesucht wird. Aus der Versetzung des Bildbereichs wird die Geschwindigkeit und der Flugwinkel bestimmt. Diese Lösung erfordert einen sehr hohen elektronischen und programmtechnischen Aufwand, da der ausgewählte Bildbereich in den nachfolgenden Aufnahmen in einem Bildausschnitt gesucht werden muß, der seine eigene Größe trotz Anwendung einer Abschätzung für den wahrscheinlichen Aufenthaltsort9 9. lens system and one to three differential diodes serve. In this approach, the terrain is scanned only along an in-flight line so that coincident coincidence of a uniform elongated terrain section with this line will fail the V / h determination. Furthermore, a solution is known (DE-Offenlegungsschrift 30 00 654), in which the terrain scanned by a video camera, electronically isolated a certain image area, cached and searched again in subsequent video recordings. From the displacement of the image area, the speed and the flight angle are determined. This solution requires a very high electronic and programmatic effort, since the selected image area must be searched in subsequent shots in a picture which is its own size despite the application of an estimate of the probable location

beträchtlich überschreitet.considerably exceeds.

Ziel der Erfindungs Object of the invention s

Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhöhung der Genauigkeit , Zuverlässigkeit und Universalität von Steuergeräten für Luftbildkameras und damit in der weitgehenden Entlastung des Operateurs von monotonen Arbeiten.The object of the invention is to increase the accuracy, reliability and universality of control units for aerial cameras and thus in the substantial relief of the surgeon of monotonous work.

Wesen der Erfindung: Essence of the invention :

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuergerät für Luftbildkameras zu schaffen, das eine genaue und sichere Bestimmung von Vg/hg-Verhältnis und Abdrift gewährleistet und außerdem eine optimale Steuerung der Belichtungszeit ermöglicht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine dritte Photoempfängerzeile, welche parallel zur Flugrichtung verläuft, auf der Projektionsfläche angebracht ist, daß der dritten und mindestens einer der anderen Photoerapfängerzeilen ein Datenspeicher nachgeschaltet ist, daß den beiden parallelen Photoempfängerzeilen ein erster Rechner zugeordnet ist, daß der id Flugrichtung verlaufenden Zeile ein zweiter Rechner zugeordnet ist, daß die beiden Rechner im Wesentlichen auf den gleichen Systembus zugreifen und daß die Ausgänge der Rechner mit entsprechenden Stelleinrichtungen der Luftbildkamera verbunden sind.The object of the invention is to provide a control unit for aerial cameras, which ensures an accurate and reliable determination of Vg / hg ratio and drift and also allows optimal control of the exposure time. According to the invention, this object is achieved in that a third photoreceptor line, which is parallel to the direction of flight, is mounted on the projection surface, that the third and at least one of the other Photerapfängerzeilen a data memory is connected, that the two parallel photoreceptor lines, a first computer is assigned the id flight direction line is associated with a second computer, that the two computers access essentially the same system bus and that the outputs of the computer are connected to corresponding adjusting devices of the aerial camera.

Dabei ist der erste Rechner mit einer Einrichtung zur Kompensation des Abdrift der Luftbildkamera, der zweite Rechner mit der Verschlußauslösung verbunden.In this case, the first computer is connected to a device for compensating the drift of the aerial camera, the second computer with the shutter release.

Des weiteren ist es günstig, wenn der erste Rechner mit einer Einrichtung zur Einstellung von Blende und/oder Belichtungszeit der Luftbildkamera verbunden ist.Furthermore, it is favorable if the first computer is connected to a device for adjusting the aperture and / or exposure time of the aerial camera.

FQr die Erreichung optimaler Ergebnisse ist es weiterhin von Vorteil, wenn der der einen der parallelen Zeilen zugeordnete Datenspeicher mit einer Einrichtung zur Berechnung der optimalen Filmgradation verbunden ist, diese Einrichtung kann auch der erste Rechner selbst sein.In order to achieve optimum results, it is furthermore advantageous if the data memory allocated to one of the parallel lines is connected to a device for calculating the optimum film gradation, and this device can also be the first computer itself.

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Falls ein Rechner ausreichend hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit vorhanden ist, könnten vorteilhafterweise die beiden Rechner durch diesen einen ersetzt werden. Im Folgenden wird die Funktion des erfindungsgemäßen Steuergerätes beschrieben. Zu Beginn werden die Daten der parallel zur Flugrichtung liegenden Photoempfängerzeile und derjenigen der parallelen Zeilen, welche in Bewegungsrichtung des Geländeabbildes auf dem Projektionsschirm vorn liegt, in je einem Datenspeicher abgespeichert. Der zweite Rechner erhält ständig die Daten der dritten Zeile, vergleicht sie mit den abgespeicherten Daten dieser Zeile und berechnet daraus die Verschiebung des Bildes in Flugrichtung. Hat diese Verschiebung den Wert erreicht, der dem Abstand der beiden parallelen Zeilen entspricht, wird an den ersten Rechner der Befehl übermittelt, die abgespeicherten Daten der ersten Zeile mit den jetzt einkomraenden Daten der zweiten Zeile zu -vergleichen, die Abdrift zu berechnen und entsprechende Korrekturbefehle an die Luftbildkamera abzugeben. Aus der Verschiebung in FlugrichtungIf a computer of sufficiently high processing speed is available, advantageously the two computers could be replaced by this one. In the following, the function of the control unit according to the invention will be described. At the beginning, the data of the photoreceptor line lying parallel to the direction of flight and that of the parallel lines, which lies ahead in the direction of movement of the terrain image on the projection screen, are stored in a respective data memory. The second computer constantly receives the data of the third line, compares it with the stored data of this line and calculates the shift of the image in the direction of flight. If this shift has reached the value corresponding to the distance between the two parallel lines, the command is sent to the first computer to compare the stored data of the first line with the data of the second line now to be collected, to calculate the drift and corresponding correction commands to the aerial camera. From the shift in the direction of flight

wird das V /h -Verhältnis berechnet; dieses dient dann zu-the V / h ratio is calculated; this then serves

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sammen mit den eingestellten Oberdeckungsgrad zur zeitgerechten Bildung von Steuerimpulsen für die Verschlußäuslösung; außerdem bei mit Bildwanderungsausgleich ausgerüsteten Kameras zur entsprechenden Steuerung der Geschwindigkeit der BiIdwanderungsausgleicheinrichtung. In der Zeit, in der das Abbild eines bestimmten Geländestreifens von der ersten Zeile zur zweiten wandert, hat der erste Rechner Zeit, die von einer der parallelen Zeilen einkommenden Daten bzgl. der Geländehelligkeit zu analysieren und daraus nach bekannten Formeln die optimale Kombination von Blende und Belichtungszeit zu berechnen, entsprechende Steuerimpulse zu bilden und an die Luftbildkamera abzugeben. Es bietet sich dabei an, eine Bestimmung der minimalen und maximalen Geländehelligkeit vorzunehmen und die Belichtungszeit/Blenden-Kombination so vor-/ zunehmen, daß die dunkelsten Stellen des Bildes noch ausreichend belichtet werden. Außerdem kann aus dem Verhältnis der minimalen und der maximalen Geländehelligkeit die optimaletogether with the set upper cover factor for the timely formation of control pulses for the Verschlußäuslösung; in addition, with cameras equipped with image migration compensation for the corresponding control of the speed of the image migration compensation device. During the time in which the image of a particular terrain strip from the first line migrates to the second, the first computer time, the incoming of one of the parallel line data of the terrain brightness has respect. Analyze and therefrom according to known formulas, the optimal combination of aperture and Calculate exposure time to form corresponding control pulses and deliver it to the aerial camera. It makes sense in this case to make a determination of the minimum and maximum area brightness and the exposure time / aperture combination before / increase so that the darkest areas of the image are still exposed sufficiently. In addition, from the ratio of minimum and maximum terrain brightness, the optimum

A A OO AA OO

Filmgradation bestimmt und aufgezeichnet oder angezeigt werden, um so Hinweise für die günstigste Wahl der Entwicklungsbedingungen zu geben. Gleichzeitig kann dabei der Einfluß der Entwicklungsbedingungen auf die effektive Filmempfindlichkeit bei der Bestimmung der Belichtungszeit/ Blenden-Kombination berücksichtigt werden. Durch das erfindungsgemäße Steuergerät wird der Operateur von nahezu allen Einstell- und Nachsteueraufgaben entlastet, so däß er sich voll auf seine Navigationsaufgaben konzen-*·, trieren bzw. sogar der Pilot des Flugzeuges die gesarate Kämerabedienung übernehmen kann. Durch die Berücksichtigung objektiv bestimmter Ausgangsdaten bei der Wahl der Belichtungsbedingungen wird ein optimales Bildergebnis- bei der Luftbildaufnahme gesichert.Film gradation can be determined and recorded or displayed to give hints for the most favorable choice of development conditions. At the same time, the influence of the development conditions on the effective film sensitivity in determining the exposure time / aperture combination can be taken into account. The control unit according to the invention relieves the operator of almost all setting and after-steering tasks, so that he can concentrate fully on his navigation tasks, or even the pilot of the aircraft can take over the entire Kämerabedienung. By considering objectively determined output data in the selection of exposure conditions optimum Bildergebnis- is secured in the aerial photograph.

ÄusfÖhrungsbeispiele: Example examples :

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführurigsbeispieles" beschrieben:The invention will be described below with reference to a preferred Ausführurigsbeispieles ":

Die drei Figuren zeigen:The three figures show:

Fig. 1 : ein stark schematisches Blockschaltbild Fig. 2 : ein schematisches Bild der Zusammenschaltung derFig. 1: a highly schematic block diagram Fig. 2: a schematic diagram of the interconnection of

Photoempfängerzeilen mit dem Rechner Fig. 3 : einen Grobablaufplan der Kamerasteuerung In Fig. 1 befinden sich drei Photoempfängerzeilen 1, 2, 3 auf der Projektionsfläche 4 eines hier nicht dargestellten Objektivs Der Pfeil 5 zeigt die Bewegungsrichtung des von dem Objektiv auf die Projektionsfläche 4 projezierten 'Abbildes des Geländes an. Den Zeilen 1 und 3 sind je ein Datenspeicher 6, 7 und ein Rechner 8, 9 nachgeordnet, die Zeilen 2 bzw. 3 sind auch direkt mit dem Rechner 8 bzw. 9 verbunden. Der Rechner,8 weist Ausgänge zur Abdriftkompensation 10, zur Belichtungszeit/Blendensteuerung Ii und zur Gradatipnsaufzeichnung 12 auf, der Rechner 9 zur .Verschlußauslösung 13 und zum Bildwanderungsausgleich 14. Außerdem sind die beiden Rechner über eine Steuerleitung 15 verbunden Nach Einschalten des Steuergerätes werden die Daten von der Photoempfängerzeile 1 und 3 in die Speicher 6 bzw. 7 eingelesen.Fig. 3: a rough flowchart of the camera control In Fig. 1 are three photoreceptor lines 1, 2, 3 on the projection surface 4 of an objective, not shown here The arrow 5 shows the direction of movement of projected by the lens on the projection surface 4 ' Image of the terrain. Lines 1 and 3 are each a data memory 6, 7 and a computer 8, 9 downstream, the lines 2 and 3 are also connected directly to the computer 8 and 9 respectively. The computer, 8 has outputs for drift compensation 10, the exposure time / aperture control Ii and Gradatipns recording 12, the computer 9 for .Verschlußauslösung 13 and Bildwanderungsausgleich 14. In addition, the two computers are connected via a control line 15 After turning on the controller, the data from the photoreceptor line 1 and 3 in the memory 6 or 7 read.

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Im Rechner 8 werden die von der Zeile 2 einkommenden Daten ständig b'zgl. der Bildhelligkeit analysiert, die maximalen und minimalen Geländehelligkeiten bestimmt und aus diesen Werten sowohl eine optimale Belichtungszeit/Blenden-Korabination berechnet, entsprechende Steuerimpulse gebildet und an die Belichtungszeit/Blenden-Steuerung 1Γ abgegeben als auch die optimale Filmgradation berechnet und an die Gradationsaufzeichnung 12 abgegeben. Im Rechner 8 werden die im Speicher abgespeicherten Bilddaten ständig mit den neu einkommenden Bilddaten von der Zeile 3 verglichen und die entsprechende Verschiebung bestimmt. Aus dieser wird das V /h -VerhältnisIn the computer 8, the incoming data from the line 2 are constantly b'zgl. the image brightness is analyzed, the maximum and minimum terrain brightnesses determined and calculated from these values both optimal exposure / aperture Korabination, formed corresponding control pulses and delivered to the exposure time / aperture control 1Γ and the optimum film gradation calculated and delivered to the gradation record 12. In the computer 8, the image data stored in the memory are constantly compared with the newly incoming image data from the line 3 and determines the corresponding shift. This becomes the V / h ratio

y cdy cd

berechnet, das dann zur Steuerung der Verschlußauslösung und des Bildwanderungsausgleiches 14 dient. Sobald die festgestellte Verschiebung den Werte erreicht hat, der dem Abstand der beiden Zeilen 1, 2 entspricht wird über die Steuerleitung 15 der Befehl an den Rechner 8 gegeben, jetzt die abgespeicherten Werte von der Zeile 1 mit den einkominenden Werten von der Zeile 2 zu vergleichen und aus der festgestellten Verschiebung den"Wert . der Abdrift zu bestimmen, und an die Abdriftkompensation 10 abzugeben. Oetzt beginnt der Ablauf von neuem mit dem Einspeichern der Daten von Zeile 1 und 3 in die Speicher 6 bzw. 7.calculated, which then serves to control the shutter release and the Bildwanderungsausgleiches 14. As soon as the determined shift has reached the values corresponding to the spacing of the two lines 1, 2, the command is sent to the computer 8 via the control line 15, to compare now the stored values from the line 1 with the einkominenden values from the line 2 and from the determined shift, determine the value of the drift and deliver it to the drift compensation 10. Now, the process begins anew with the storage of the data from lines 1 and 3 into the memories 6 and 7, respectively.

Eine bedeutende Steigerung der Genauigkeit der V /h -Bestimmung läßt sich erreichen, wenn die Daten der dritten Photoempfängerzeile 3 im Speicher nach jeder Bestimmung der Verschiebung von den aktuellen Werten überschrieben werden aod der Wert der Verschiebung in einem weiteren Speicher akkumuliert wird, bis die Verschiebung den Wert des Abstandes der Zeilen 2, erreicht hat und der Befehl zur Bestimmung der Abdrift an den Rechner 8 gegeben wird, gleichzeitig mit dem Abspeichern der Werte von Zeile 1 in den Speicher 6, wird dann dieser Zwischenspeicher wieder auf Null zurückgesetzt. Dadurch wird eine differentielle Bestimmung der Verschiebung realisiert, wodurch der Einfluß der Abdrift auf die Größe des Maximums des Korrelationsfaktors stark reduziert wird.A significant increase in the accuracy of the V / h determination can be achieved by overwriting the data of the third photoreceptor row 3 in the memory after each determination of the shift from the current values, and accumulating the value of the shift in another memory until the shift has reached the value of the distance of the lines 2, and the command for determining the drift is given to the computer 8, simultaneously with the storage of the values of line 1 in the memory 6, then this latch is reset to zero again. As a result, a differential determination of the shift is realized, whereby the influence of the drift on the size of the maximum of the correlation factor is greatly reduced.

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Die Eingabe der Einstellwerte, wie Filraempfindiichkeit, Überdeckungsgrad usw., die zur Bildung der Steuersignale notwendig sind, in. die Rechner 8 und 9, erfolgt über hier nicht dargestellte übliche Mittel wie Schalter und Tastaturen. In Fig. 2 ist die Realisierung der Zusammenschaltung der .Photoempfängerzeilen 1, 2, 3 mit den Rechnern 8, 9, schematisch dargestellt , Die beiden Rechner 8, 9, die vorteilhafterweise als Einchipmikrorechner ausgeführt sind, benutzen einen geraeinsamen Systembus, bestehend aus Datenbus 16, Addressbus 17 und Steuerbus 18. Die Photoempfängerzeilen 1, 2, 3 können z. B. CCD-Zeilen mit je 256 Elementen sein. Sie werden von bekannten Ansteuerschaltungen 19, 20, 21 gesteuert. Diese enthalten den eigentlichen Ansteuerbaustein,: der das Auslesen oer Daten aus der CCD-Zeile realisiert, Sample & Hold-Verstärker und A/D-Wandler zur Umwandlung der analogen Werte in digitale Datenwerte. Die Ansteuerschaltungen 19, 20, 21 werden vom Steuerbus 18 über die Steuerleitungen 22, 23, 24 angesprochen. Die Übernahme der Daten auf den Datenbus IS wird von Torschaltungen 25, 26, 27 gesteuert, die die entsprechenden Befehle vom Steuerbus 18 über die Steuerleitungen 28, 29, 30 erhalten. Zum Zwischenspeichern der Daten dient der Speicherbaustein 31, der z. B, als lKx8-RAM ausgeführt sein kann. Die Arbeit des Speicherbausteins 31 wird vom Steuerbus 18 über die Eingänge 32 (Chip-Select) 33 (Data, out) und 34 (Data in) gesteuert. Die Verbindung der Rechner 8 und 9 zur Luftbildkamera wird über die Ausgänge 35 zur Abdriftkompensation, 36 zur Belichtungszeit/Blendensteuerung, 37 zur Gradationsaufzeichnung, 38 zur Verschlußauslösung und 39 zum Bildwanderungsausgleich hergestellt .The input of the setting values, such as Filraempfindiichkeit, degree of coverage, etc., which are necessary for the formation of the control signals, in. The computer 8 and 9, via not shown here conventional means such as switches and keyboards. In Fig. 2, the realization of the interconnection of .Photoempfängerzeilen 1, 2, 3 with the computers 8, 9, shown schematically, the two computers 8, 9, which are advantageously designed as Einchipmikrorechner use a geraeinsamen system bus, consisting of data bus 16 , Addressbus 17 and control bus 18. The photoreceiver lines 1, 2, 3 can, for. B. CCD lines with 256 elements each. They are controlled by known drive circuits 19, 20, 21. These contain the actual drive module ,: realizing the reading oer data from the CCD array, sample and hold amplifiers and A / D converter for converting the analog values to digital data values. The drive circuits 19, 20, 21 are addressed by the control bus 18 via the control lines 22, 23, 24. The acquisition of the data on the data bus IS is controlled by gate circuits 25, 26, 27, which receive the corresponding commands from the control bus 18 via the control lines 28, 29, 30. For buffering the data of the memory module 31, the z. B, as lKx8 RAM can be executed. The work of the memory module 31 is controlled by the control bus 18 via the inputs 32 (Chip Select) 33 (Data, out) and 34 (Data in). The connection of computers 8 and 9 to the aerial camera is established via the outputs 35 for drift compensation, 36 for exposure time / aperture control, 37 for gradation recording, 38 for shutter release and 39 for image migration compensation.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Steuergerätes wird im folgenden anhand des Grobablaufplanes in Fig. 3 näher erläutert . Dabei beschreibt der linke Strang die Aufgaben des Rechner 8, der rechte Strang die des Rechner 9. Nach dem Einschalten der Steuerung erfolgt das Einlesen und Abspeichern der Daten von Zeile 1 in einen Speicherbereich des Speicher-The function of the control device according to the invention is explained in more detail below with reference to the rough flow plan in Fig. 3. In this case, the left strand describes the tasks of the computer 8, the right strand of the computer 9. After switching on the control, the reading and saving of the data from line 1 into a memory area of the memory

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bausteines 31. Anschließend werden wiederum die Daten von Zeile 1 eingelesen und es läuft eine Routine zur Bestimmung der Belichtungswerte an. Die Einzelheiten dieser Routine sind nicht Gegenstand des vorliegender? Patents, es bietet sich jedoch an, aus einer Reihe von Daten der Zeile 1 die minimale und maximale Helligkeit zu bestimmen, aus diesen Werten und gegebenenfalls nach weiteren Zwischenwerten eine optimale Belichtung zu berechnen und unter Beachtung einer optimalen Blendeneinstellung die Belichtungszeit zu bestimmen, entsprechende Steuerimpulsezu bilden und an die Kammer abzugeben. Außerdem ist es sinnvoll für eine maximale Ausnutzung des Informationsgehaltes des Filmes aus den Minima und Maxima der Helligkeit die optimale Filmgradation zu berechnen, wie das bereits im DD-Patent 156299 vorgeschlagen wurde. Da die Belichtungszeit vom gleichen Rechner bestimmt wird, läßt sich auch in einfacher Weise der Einfluß der Gradation auf die effektive Filmempfindlichkeit bei der Wahl der Belichtungszeit realisieren. Diese Routine kann solange wiederholt werden, bis vom Rechner 9 ein Steuersignal zum Abarbeiten der nächsten Aufgabe kommt. Der Rechner 9 bestimmt während der Abarbeitung dieser Routine das V /h -Verhältnis. Dazu werden die Daten der Zeile 3 ein-Subsequently, the data from line 1 are read in again and a routine for determining the exposure values starts. The details of this routine are not the subject of this? However, it is advisable to determine the minimum and maximum brightness from a series of data of line 1, to calculate an optimum exposure from these values and optionally after further intermediate values and to determine the exposure time, taking into account an optimum aperture setting, corresponding control pulses form and deliver to the Chamber. In addition, it is useful for a maximum utilization of the information content of the film from the minima and maxima of the brightness to calculate the optimal film gradation, as has already been proposed in DD patent 156299. Since the exposure time is determined by the same computer, the influence of the gradation on the effective film sensitivity in the selection of the exposure time can also be realized in a simple manner. This routine can be repeated until the computer 9 receives a control signal for executing the next task. The computer 9 determines the V / h ratio during the execution of this routine. For this purpose, the data of line 3

9 9 gelesen und abgespeichert. Der Rechner 9 vergleicht die beiden Datenreihen miteinander und bestimmt die Verschiebung des Bildes des Geländes auf der Projektionsfläche. Der Wert der Verschiebung wird mit dem Abstand der Zeilen 1 und 2 verglichen. Ist dieser Abstand noch nicht innerhalb eines gewissen Toleranzbereiches erreicht, so wird erneut die Zeile ausgelesen und die Daten abgespeichert. Es ist am günstigsten, bei diesem Abspeichern die zuerst in den Speicher gebrachten Werte zu überschreiben und den Vergleich jeweils zwischen den letzten und vorletzten Datenreihen der Zeile 3 vorzunehmen, da in dieser Zeit die durch die Abdrift bedingten Veränderungen der Bilddaten gering sind und Somit ein scharfes Extreraum des Korrelationsfaktors beim Vergleich entsteht. Die festgestellten9 9 read and saved. The computer 9 compares the two data series with each other and determines the displacement of the image of the terrain on the screen. The value of the displacement is compared with the distance of lines 1 and 2. If this distance has not yet been reached within a certain tolerance range, the row is read out again and the data is stored. It is best to overwrite the values first placed in the memory during this saving and to make the comparison between the last and next to last rows of data of row 3, since in this time the drift-induced changes of the image data are small and thus a sharp Extra space of the correlation factor arises during the comparison. The stated

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Verschiebungswerte werden aufaddiert und jeweils mi^ dem Abstand der Zeilen 1 und 2 verglichen »Wenn die Verschiebung innerhalb des Toleranzbereiches des Abstandes liegt, wird das V/h -Verhältnis berechnet und an die Luftbildkameraausgegeben sowie das Steuersignal für den Rechner 8 erzeugt. Daraufhin wird die Zeile 2 eingelesen und mit den abgespeicherten Werten der Zeile 1 verglichen. Aus diesem Vergleich wird die Abdrift bestimmt und an die Abdriftkompensation der Luf tbildkamena abgegeben. Solange die Steuerung noch eingeschaltet ist, beginnt jetzt der gesamte Zyklus von Neuem.Displacement values are added up and compared, respectively, with the distance of lines 1 and 2. If the shift is within the tolerance range of the distance, the V / h ratio is calculated and output to the aerial camera and the control signal for the computer 8 is generated. Then line 2 is read in and compared with the stored values of line 1. From this comparison, the drift is determined and delivered to the drift compensation of Luf bildbildkamena. As long as the controller is still on, the entire cycle will start again.

Die Realisierung der Erfindung ist nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden, so können z. B. mehr als die dargestellten 3 Photoempfängerzeilen vorgesehen sein, solange nur eine der dargestellten Lösung entsprechende Einteilung und Verarbeitung der Bilddaten erfolgt. Des weiteren ist es gleich, ob mit den Rechnern 8 und 9 nur die numerischen Werte für V /h_a-Verhältnls, Abdrift, Helligkeit, Blende, Belichtangszeit bestimmt werden oder ob sofort die notwendigen Steuerimpulse für die Luftbildkamera gebildet werden.The realization of the invention is not bound to the illustrated embodiment, so z. B. be provided more than the illustrated 3 photoreceiver lines, as long as only one of the solution shown corresponding division and processing of image data. Furthermore, it is the same whether with the computers 8 and 9, only the numerical values for V / h _a -Verhältnls, drift, brightness, aperture, Belichtangszeit be determined or whether immediately the necessary control pulses are formed for the aerial camera.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß durch plötzliche Kippungen des Flugzeuges um;seine Längs- und Querachse bewirkte Verschiebungen des Geländeabbildes auf der Projektionsfläche 4 erkannt werden können und somit eine Verfälschung der Ergebnisse vermeidbar ist. Kippungen um die Längsachse zeigen sich in einer plötzlichen Verringerung des Korrelationsfaktors der Daten, der in Flugrichtung liegenden Zeile 3, während Kippungen um die Querachse plötzliche Änderungen des V /h -Verhältnisses, welches dann sogar negativ werden kann, bewirken. Durch die "differentielle" Bestimmung des V_/h -Verhältnisses werden solche Änderungen erkannt und bei der Steuerung der Luftbildkamera berücksichtigt.A particular advantage of the solution according to the invention is that displacements of the terrain image caused by sudden tilting of the aircraft about its longitudinal and transverse axes can be detected on the projection surface 4, thus avoiding falsification of the results. Tilts about the longitudinal axis show up in a sudden decrease in the correlation factor of the data, the line 3 in the direction of flight, while tilting about the transverse axis causes sudden changes in the V / h ratio, which can then even become negative. Through the "differential" determination of the V_ / h ratio such changes are detected and taken into account in the control of the aerial camera.

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Claims

Claim of invention ;

An arrangement for controlling aerial photography cameras, in which an objective images the area overflown onto a projection surface, on the projection surface a number of photoreceivers are arranged so that they form at least two lines extending substantially perpendicular to the direction of flight, preferably from the signals of the photoreceivers Brightness, direction of movement and speed of the image on the projection surface are determined, these values in adjustment data for image sequence, exposure time, aperture setting. and drift compensation of the aerial camera implemented and these data are transmitted to the aerial camera, characterized in that preferably a third Photoerapfängerzeile, which is parallel to the direction of flight, is mounted on the projection surface, that the third and at least one of the other photoreceiver lines, a data memory is connected downstream the two parallel photoreceptor lines a first computer is assigned, that the two computers access essentially the same system bus and the outputs of the computer are connected to corresponding adjusting devices of the aerial camera.

2. Arrangement for controlling aerial photography cameras according to item 1, characterized in that the first computer is connected to a device for compensating the drift of the aerial camera.

3. Arrangement for controlling aerial photography cameras according to item 1, characterized in that the second computer is connected to the shutter release of the aerial camera.

4. Arrangement for controlling aerial photography cameras, according to item 1, characterized in that the first computer is connected to a device for adjusting the aperture and / or exposure time of the aerial camera.

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5 arrangement for the control of aerial photography cameras according to item 1, characterized in that the one of the parallel lines associated data memory is connected to a device for calculating the optimal film gradation.

6. Arrangement for controlling aerial photography cameras according to item I _1, characterized in that the first and the second computer are replaced by a single computer

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November 30, 1983
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