DE1237340B

DE1237340B - Photogrammetric mapping device

Info

Publication number: DE1237340B
Application number: DEN15526A
Authority: DE
Inventors: Unno Vilho Helava
Original assignee: National Research Council of Canada
Current assignee: National Research Council of Canada
Priority date: 1957-08-28
Filing date: 1958-08-26
Publication date: 1967-03-23

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int.CL: GOlcFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY Int.CL: GOlc

DEUTSCHES φΜπίκ^ί PATENTAMTGERMAN φΜπίκ ^ ί PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

DeuischeKl.: 42 c-10/02 German Cl .: 42 c -10/02

Nummer: 1237 340Number: 1237 340

Aktenzeichen: N15526IX b/42 cFile number: N15526IX b / 42 c

1 237 340 Anmeldetag: 26.August 1958 1 237 340 Filing date: August 26, 1958

Auslegetag: 23. März 1967Opened on: March 23, 1967

Die Erfindung betrifft ein photogrammetrisches Photogrammetrisches Kartierungsgerät
Kartierungsgerät mit einem Grundgestell, einem mitThe invention relates to a photogrammetric photogrammetric mapping device
Mapping device with a base frame, one with

zwei translatorischen Freiheitsgraden auf diesem two translational degrees of freedom on this

beweglich angebrachten Hauptschlitten, dessen beide
Bewegungsrichtungen eine Bezugsebene definieren, 5
zwei zur Aufnahme je einer von zwei überlappenden National Research Council, Ottawa, Ontario
Aufnahmen bestimmten Bildschlitten, von denen jeder (Kanada)
unabhängig von dem anderen in einer zu der Bezugsebene parallelen Ebene mit zwei translatorischen Vertreter:movably mounted main slide, both of which
Directions of movement define a reference plane, 5
two to accommodate one each of two overlapping National Research Council, Ottawa, Ontario
Shooting specific slide frames, each of which (Canada)
independent of the other in a plane parallel to the reference plane with two translational representatives:

Freiheitsgraden verschoben und um eine senkrecht io Dr. W. MüHer-Bore und DipL-Ing. H. Gralfs,
zu dieser Ebene liegende Achse gedreht werden kann, Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8
einer Hauptschlittenbestatigungsemrichtung zur Verschiebung des Hauptschlittens in den beiden Be- - Degrees of freedom shifted and a perpendicular io Dr. W. MüHer-Bore and Dipl.-Ing. H. Gralfs,
The axis lying on this plane can be rotated, Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8
a main slide confirmation device for moving the main slide in the two loading -

wegungsrichtungen, einem Betrachtungsgerät zur ge- Als Erfinder benannt:directions of movement, a viewing device to the. Named inventor:

meinsamen Betrachtung beider Aufnahmen, welches 15 Unno Vilho Heiava, Ottawa, Ontario (Kanada)joint viewing of both recordings, which 15 Unno Vilho Heiava, Ottawa, Ontario (Canada)

zwei jeweils einer der beiden Aufnahmen zugeordnete two each assigned to one of the two recordings

Meßmarken aufweist, und einem Rechengerät, welches Beanspruchte Prioritätin Abhängigkeit von der Lage des Hauptschlittens ,_r . ., Oo a . ^on ^nm Π .Δ der Eingestellten Höhenparallaxe Korrekturen V. St. v. Amerika vom 28. August 1957 (680 699) Has measuring marks, and a computing device, which claimed priority depending on the position of the main slide, _r . ., Oo a. ^ ^ nm on Π .Δ the set Höhenparallaxe corrections V. United States. America dated August 28, 1957 (680 699)

der Ablesungen des Kartierungsgerätes bewirkt. 20 the readings from the mapping device. 20th

Es ist bekannt, daß die schnellste Vermessung großer 2
Gebiete mit Hilfe des Luftbildwesens möglich ist.It is known that the fastest measurement of large 2
Areas with the help of aerial photography is possible.

Durch Aneinanderfügen einer großen Anzahl von Lichtes zu Ungenauigkeiten, und die Bauart der Linse aufeinanderfolgenden Luftbüdaufnahmen des be- der Kamera selbst bewirkt Verzerrungen oder Vertreffenden Gebietes kann eine ungefähre Luftbüdkarte 25 zeichnungen der Lage des Bildpunktes. Weitere zu (Mosaik) erhalten werden. Wenn der Maßstab, die berücksichtigende Punkte sind die gekrümmte Erd-C •ientierung der Karte und die wahre Lage eines oberfläche und das Schrumpfen des Films.
Fjnktes auf der Karte bekannt sind, kann die wahre Zwei der wesentlichsten Ungenauigkeiten bei den L-ige jedes anderen Punktes hergeleitet werden. Luftbüdern einer ungefähren Luftbüdkarte sind die-By juxtaposing a large number of light to inaccuracies, and the design of the lens successive aerial photographs of the camera itself causes distortions or areas to be hit, an approximate aerial map 25 can draw the position of the image point. Further to be obtained (mosaic). If the scale, the points to be considered are the curved earth orientation of the map and the true location of a surface and the shrinkage of the film.
Knowing the points on the map, the true two of the major inaccuracies in the lines of any other point can be deduced. Luftbüdern an approximate Luftbüdkarte are the-

Ss sind zahlreiche Verfahren der instrumenteilen 30 jenigen, die durch das Kippen und die relative Ver-Ss are numerous methods of the instrument parts 30 those, which by tilting and the relative displacement

/· Tswertung von Luftbüdern bekannt. Mit diesen drehung der Aufnahmen entstehen. Die Ungenauig-/ · The evaluation of Luftbüdern known. With this rotation of the recordings arise. The inaccurate

V rfahren sind jedoch eine Anzahl von Schwierigkeiten keiten infolge der besonderen Linsenausbüdung, dieHowever, methods are a number of difficulties due to the particular lens design that

ν ,bunden. bei der Luftbüdkamera verwendet wird, könnenν, bound. is used with the aerial camera

Das erste Problem liegt darin, daß Luftbüdauf- dadurch überwunden werden, daß eine AbbüdungThe first problem is that air build-ups are overcome by creating a swelling

j- imen sehr selten mit einer Orthogonalprojektion der 35 des Luftbüdes mit einem Projektionsgerät hergestellt j- very rare imen with an orthogonal projection of the 35 of the Luftbüdes produced by a projection apparatus

L !oberfläche identisch sind und daß die Aufnahme wird, das die gleichen Linseneigenschaften besitztL! Surface are identical and that the recording will have the same lens properties

fast immer so hergestellt wird, daß ihre Ebene relativ wie die Kamera. Wenn das Projektionsgerät dann sois almost always produced in such a way that its plane is relative to the camera. If the projection device then so

zu der durch den senkrecht unter der Kamera liegenden angeordnet wird, daß seine Achse nicht rechtwinkligto that arranged by the perpendicular under the camera that its axis is not perpendicular

Punkt verlaufenden Horizontalebene geneigt oder zur Papierebene, auf der ein Abzug oder eine KopiePoint running horizontal plane inclined or to the plane of the paper on which a print or a copy

gekippt ist. 40 des Luftbüdes hergesteüt werden soU, sondern untertipped. 40 of the Luftbüdes are soU, but under

Obwohl das Flugzeug während einer Folge von einem Winkel dazu steht, der dem Winkel gleich ist, Luftbüdaufnahmen einen festen Kurs einzuhalten der zwischen der Achse der Luftbildkamera und der versucht, bewirken Windböen und andere Schwan- horizontalen Ebene liegt, die durch den Schnittpunkt kungen, daß sich der Kurs von Aufnahme zu Auf- der Kameraachse mit der Erdoberfläche verläuft, dann nähme ändert; das führt aber dazu, daß einander 45 sind die Ungenauigkeiten infolge Kippens ausüberlappende Aufnahmen relativ zueinander verdreht geschaltet. Das gleiche Ergebnis kann durch Versind. Wendung eines komplizierteren Instrumentes er-Although during a sequence the aircraft is at an angle equal to the angle of aerial photography to maintain a fixed course that lies between the axis of the aerial camera and that which is trying to cause gusts of wind and other horizontal planes that cut through the point of intersection If the course runs from the recording to the camera axis with the surface of the earth, then it would change; but this results in another 45, the inaccuracies due tilting ausüberlappende recordings connected relative to each other twisted. The same result can be achieved by versind. Turn of a more complicated instrument

Jede Änderung der Höhe des Flugzeuges von Auf- reicht werden, dem Entzerrungsgerät, das für diesenAny change in the altitude of the aircraft will be made by the equalization device that is responsible for this

nähme zu Aufnahme ergibt eine Maßstabänderung Zweck gebaut wird.took to inclusion results in a change of scale purpose is built.

von einem Luftbüd zum nächsten. 50 Unterschiede im Maßstab von einer Aufnahme zurfrom one Luftbüd to the next. 50 differences in scale from one shot to the

Änderungen der Luftdichte führen wegen der nächsten können dadurch ausgeschaltet werden, daßChanges in air density lead because of the next can be turned off by that

Brechung des von der Kamera aufgenommenen die Vergrößerung des zu kopierenden Negativs ver-Refraction of the camera recorded the enlargement of the negative to be copied

Anmelder:Applicant:

ändert wird. Nach. Ausschaltung der Neigungs- und Maßstabsfehler können dann zwei benachbarte Luftbilder durch Verdrehen des einen relativ zum anderen in der gleichen Richtung ausgerichtet werden. Eine Gruppe von benachbarten Abzügen kann dann zusammengefügt werden und stellt dann eine genauere Luftbildkarte dar, vorausgesetzt, daß das aufgenommene Gebiet verhältnismäßig eben ist.will change. To. Elimination of the inclination and scale errors can then two neighboring aerial images be aligned by rotating one relative to the other in the same direction. One Group of adjacent prints can then be put together and then provides a more accurate one Aerial map provided that the recorded area is relatively flat.

Wenn jedoch auf dem Erdboden von Punkt zu Punkt größere Höhenunterschiede vorliegen, treten auf der Karte Verzerrungen auf, da eine Luftbildaufnahme eine Zentralprojektion und nicht eine Orthogonalprojektion des darunterliegenden Erdbodens darstellt. Der genau unter der Kamera liegende Punkt (der Nadirpunkt) wird auf der Aufnahme genau abgebildet, jeder andere Punkt jedoch ist in einer gewählten Bezugsebene vom Nadirpunkt in radialer Richtung um einen Betrag versetzt, der von seinem Abstand vom Nadirpunkt und von seiner Höhe relativ zur Bezugsebene abhängig ist. Um eine wahre orthogonal projizierte Karte zu erhalten, müssen diese Versetzungen bekannt sein; ein geeignetes und zweckmäßiges Verfahren zur Bestimmung dieser Versetzungen besteht darin, daß zwei einander überlappende Aufnahmen stereoskopisch betrachtet werden. Das ist deshalb zweckmäßig, weil nicht nur die Abweichungen bestimmt werden können, sondern gleichzeitig die Höhe jedes Bildpunktes im dreidimensionalen stereoskopischen Bild relativ zur gewählten Bezugsebene gemessen werden kann.However, if there are larger differences in height from point to point on the ground, occur on the map, since an aerial photograph is a central projection and not a Represents orthogonal projection of the ground below. The one just below the camera Point (the nadir point) is shown exactly on the picture, but every other point is in one selected reference plane offset from the nadir point in the radial direction by an amount that of his Distance from the nadir point and its height relative to the reference plane is dependent. To a true one To obtain an orthogonally projected map, these offsets must be known; a suitable and functional one The method for determining these dislocations is that two overlapping Recordings can be viewed stereoscopically. This is useful because not only the deviations can be determined, but at the same time the height of each pixel in the three-dimensional stereoscopic image can be measured relative to the chosen reference plane.

Es sind verschiedene Verfahren zur Durchführung dieser Messung in Gebrauch. Bei einem Gerät wird ein System von Stangen verwendet, die dreidimensional so angeordnet sind, daß sie ein Modell der vom Boden zur Kamera verlaufenden Strahlen darstellen. Ein weiteres Verfahren (britische Patentschrift 764 449) verwendet zwei Mechanismen, mit denen die Differenz zwischen der Lage eines Punktes auf der Aufnahme und der wahren Lage in Orthogonalprojektion berechnet wird. Das wird dadurch erreicht, daß eine Gleichung gelöst wird, in der die Koordinaten des Bildpunktes einer Aufnahme und die Parallaxe (oder die KoordinationsdifFerenz, bezogen auf den gleichen Ursprung) zwischen diesem Punkt und dem entsprechenden Punkt auf einer zweiten überlappende Aufnahme auftreten. Bei dem zuerst erwähnten Gerät muß es beim Projizieren des Negativs nicht nur möglich sein, das Negativ um zwei Achsen zu kippen und um eine Achse zu drehen, sondern es muß auch möglich sein, das Negativ nach dem Kippen relativ zu den Meß- und Betrachtungseinrichtungen zu bewegen, ohne die Ebene, in die das Negativ gekippt wurde, zu ändern oder aber die Meß- und Betrachtungseinrichtungen relativ zu den Aufnahmen zu bewegen. Das erste Gerät muß also dementsprechend sehr groß sein und sehr genau hergestellt werden, wenn die Genauigkeit des Projektionsgerätes die Genauigkeit der Aufnahmen ausschöpfen soll. Das an zweiter Stelle erwähnte Gerät gibt, obwohl es nicht so unhandlich ist wie das erste, nur eine angenäherte Lösung der photogrammatischen Probleme. Obwohl es theoretisch möglich wäre, sehr teure Zusatzgeräte zu entwerfen, die die atmosphärische Brechung, die Erdkrümmung, das Schrumpfen des Films oder weitere systematische Fehler korrigieren, würden die Ungenauigkeiten, die wegen der zusätzlich erforderlichen mechanischen Verbindungen in der Praxis auftreten, den zu korrigierenden Fehlern gleichkommen.Various methods of making this measurement are in use. With one device a system of poles used, which are arranged three-dimensionally so that they are a model of the ground represent rays running towards the camera. Another method (UK patent 764 449) uses two mechanisms by which the difference between the location of a point on the recording and the true position is calculated in orthogonal projection. This is achieved by having a Equation is solved in which the coordinates of the image point and the parallax (or the coordination difference, related to the same origin) between this point and the corresponding one Point occur on a second overlapping recording. With the first mentioned device When projecting the negative, it must not only be possible to tilt the negative about two axes and to do so to rotate an axis, but it must also be possible to move the negative relative to the after tilting Moving measuring and viewing equipment without changing the plane into which the negative was tipped, to change or to move the measuring and viewing devices relative to the recordings. The first device must therefore be very large and very accurate if the Accuracy of the projection device should exhaust the accuracy of the recordings. The second The device mentioned in the first place, although not as unwieldy as the first, is only an approximate solution photogrammatic problems. Although it would theoretically be possible to design very expensive ancillary equipment, the atmospheric refraction, the curvature of the earth, the shrinking of the film or other systematic ones To correct errors, the inaccuracies would be due to the additionally required mechanical Connections that occur in practice are equal to the errors to be corrected.

Weiter ist bereits ein Stereokomperator bekannt, bei dem die Bildkoordinaten mit großer Präzision gemessen werden können. Die Koordinaten sowie die Koordinatenparallaxen werden bei diesem bekannten Gerät nicht wie üblich abgelesen, sondern mit jeweils einstellbaren Punktnummern bei Drücken eines Knopfes auf einem Papierstreifen registriert. Sie können auch gleichzeitig auf Lochstreifen für die Weiterverwendung zur analytischen Berechnung in programmgesteuerten Rechenautomaten übertragen werden.A stereo comparator is also known in which the image coordinates are measured with great precision can be. The coordinates and the coordinate parallaxes are known in this case Device not read as usual, but with adjustable point numbers when you press one Button on a piece of paper. You can also use punched tape for the Transfer further use for analytical calculation in program-controlled calculators will.

Bei dem bekannten Gerät sind jedoch zur Bestimmung der Geländekoordinaten mindestens zwei getrennte Arbeitsgänge erforderlich, nämlich einmal die genaue Vermessung der Bildkoordinaten und Speicherung derselben, z. B. auf einem Lochstreifen, und zum anderen die Eingabe der Lochstreifen in einen programmgesteuerten Rechenautomaten zwecks Berechnung der Geländekoordinaten. Die Arbeitsweise des bekannten Gerätes ist also verhältnismäßig umständlich. In the known device, however, at least two are required to determine the terrain coordinates separate work steps are required, namely the exact measurement of the image coordinates and Storage of the same, e.g. B. on a punched tape, and on the other hand, the input of the punched tape in one program-controlled calculators for the purpose of calculating the terrain coordinates. The way of working the known device is therefore relatively cumbersome.

Bei einem weiteren photogrammetrischen Kartierungsgerät werden mit annähernd senkrechter Achse aufgenommene Luftbilder durch horizontale Parallaxenvermessung ausgewertet. Zur Berechnung bzw. Berücksichtigung der durch die Kippung der Aufnahmen hervorgerufenen Fehler ist bei diesem bekannten Kartierungsgerät eine mechanische Rechenanordnung vorgesehen. Das Rechengerät löst eine Gleichung, welche die Fehler theoretisch wiedergibt. Das Ergebnis ist eine Korrektur der Höhe, die auf Grund der Kippung ansonsten falsch gemessen werden würde.Another photogrammetric mapping device uses an approximately vertical axis recorded aerial images evaluated by horizontal parallax measurement. To calculate or The errors caused by the tilting of the recordings are taken into account in this case known mapping device provided a mechanical computing arrangement. The computing device solves a Equation that theoretically reproduces the errors. The result is a correction of the height that is on Otherwise the reason of the tilt would be measured incorrectly.

Das bekannte Kartierungsgerät hat zunächst den Nachteil, daß es nur für die Verwendung bei geringfügig gekippten Luftaufnahmen eine befriedigende Korrektur liefert. Im übrigen ist es nicht in der Lage, außer der Kippungskorrektur irgendwelche weiteren Korrekturen auszuführen.The known mapping device initially has the disadvantage that it is only for use with minor provides a satisfactory correction for tilted aerial photographs. Otherwise it is not able to perform any other corrections besides the tilt correction.

Im übrigen ist bei dem bekannten Kartierungsgerät nur eine Korrektur einer Meßmarke in einer Richtung vorgesehen. Eine derart beschränkte Korrektur reicht jedoch nicht aus, um alle zu berücksichtigenden Fehler zu kompensieren.In addition, in the known mapping device there is only one correction of a measurement mark in one direction intended. However, such a limited correction is not sufficient to cover all errors to be taken into account to compensate.

Bei einem photogrammetrischen Kartierungsgerät der eingangs genannten Gattung, bei dem ein Rechengerät verwendet wird, welches einerseits alle erforderlichen Korrekturen ausnahmslos berechnen kann und an einer von dem eigentlichen Betrachtungsgerät entfernten Stelle aufstellbar ist, soll die berechnete Korrektur sofort nach Einstellung eines entsprechenden Bildpunktes auf das Betrachtungsgerät gegeben und dort durch entsprechende Verschiebung der Bildschlitten berücksichtigt werden können.In a photogrammetric mapping device of the type mentioned at the outset, in which a computing device is used, which on the one hand can calculate all necessary corrections without exception and can be set up at a location remote from the actual viewing device, the calculated Correction given immediately after setting a corresponding pixel on the viewing device and there can be taken into account by shifting the image slide accordingly.

Hierzu sieht die Erfindung vor, daß das elektronische Rechengerät seine Eingangssignale von zwei auf die Lage des Hauptschlittens ansprechenden elektrischen Gebern und einen gemäß der Parallaxe zwischen den Meßmarken und den entsprechenden Bildpunkten auf zwei überlappenden Aufnahmen zu betätigenden Geber empfängt und daß die Lage jedes der beiden Bildschlitten durch zwei Stellmotoren bestimmt wird, deren Einstellung individuell durch von den Eingangssignalen abhängige Ausgangssignale des Rechengerätes erfolgt.For this purpose, the invention provides that the electronic computing device its input signals from two to the Position of the main slide responding electrical encoders and one according to the parallax between the Measurement marks and the corresponding pixels on two overlapping recordings to be actuated Encoder receives and that the position of each of the two image slides is determined by two servomotors, their setting individually through the output signals of the computing device that are dependent on the input signals he follows.

Das elektronische Rechengerät kann einen Geber für die Brennweite der Luftbildkamera, einen Geber für die Bildkippung, einen Geber zur Einstellung desThe electronic computing device can be a transmitter for the focal length of the aerial camera, a transmitter for the image tilt, a transmitter for setting the

Abstandes des Nadirpunktes jeder Aufnahme von einem gemeinsamen Ursprung, einen Geber für die Maßstabsabweichungen jeder Aufnahme von einem Bezugsmaßstab, eine Schaltstufe zur Korrektur der durch die atmosphärische Lichtbrechung hervorgerufenen Fehler, eine Schaltstufe zur Korrektur der durch die Linsenverzerrung hervorgerufenen Fehler, eine Schaltstufe zur Berücksichtigung des Filmschrumpfens und eine Schaltstufe zur Berücksichtigung der Erdkrümmung umfassen.Distance of the nadir point of each recording from a common origin, a transmitter for the Scale deviations of each recording from a reference scale, a switching stage for correcting the errors caused by atmospheric refraction, a switching stage for correcting the errors caused by lens distortion, a switching stage to take account of film shrinkage and a switching stage for taking into account the curvature of the earth.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen beschrieben. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below under Described in detail with reference to the drawing.

F i g. 1 zeigt eine schematische Gesamtansicht einer Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Darstellung, wobei die stereoskopische Betrachtungseinrichtung, der Kartierungstisch und der Rechner zu erkennen sind;F i g. 1 shows a schematic overall view of an embodiment of the invention in perspective Representation, with the stereoscopic viewer, the mapping table and the calculator can be recognized;

F i g. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab in perspektivischer Darstellung die stereoskopische Betrachtungseinrichtung nach F i g. 1; F i g. FIG. 2 shows, on an enlarged scale, in a perspective illustration the stereoscopic viewing device according to FIG. 1;

F i g. 3 ist ein Schnitt durch den unteren beweglichen Tisch der Fig. 2 nach der LinieIII-III der Fig. 2;F i g. Fig. 3 is a section through the lower movable table of Fig. 2 on the line III-III of Fig. 2;

F i g. 4 ist ein Schnitt durch den BildschHtten-Tisch der F i g. 2 nach der Linie IV-IV der F i g. 2;F i g. Figure 4 is a section through the screen table of Figure 4. 2 according to line IV-IV of FIG. 2;

F i g. 5 ist ein Schnitt durch die Einrichtung nach F i g. 2 längs der Linie V-V der F i g. 4;F i g. 5 is a section through the device according to FIG. 2 along the line V-V of FIG. 4;

F i g. 6 zeigt ein Blockdiagramm des Rechners nach Fig.l;F i g. Figure 6 shows a block diagram of the computer of Figure 1;

F i g. 7 ist ein dreidimensionales Diagramm von zwei Aufnahmen, die so angeordnet sind, daß sie ein dreidimensionales Bild erzeugen;F i g. 7 is a three-dimensional diagram of two shots arranged to form a generate three-dimensional image;

F i g. 8 ist ein räumliches Diagramm einer gekippten, projizierten Aufnahme;F i g. Figure 8 is a spatial diagram of a tilted, projected shot;

F i g. 9 ist ein vertikaler Schnitt und zeigt eine gekippte oder geneigte und eine nicht gekippte Aufnahme, die das gleiche Projektionszentrum besitzen;F i g. 9 is a vertical section showing a tilted or inclined and a non-tilted receptacle; who have the same projection center;

F i g. 10 ist ein räumliches Diagramm der Einzelheiten einer gekippten und einer nicht gekippten Aufnahme, die das gleiche Projektionszentrum besitzen; F i g. Figure 10 is a spatial diagram of the details of a tilted and a non-tilted Recording that share the same projection center;

F i g. 11 zeigt einen vertikalen Schnitt in der Ebene, in der die x-Achse liegt, durch eine gekippte und eine nicht gekippte Aufnahme, die das gleiche Projektionszentrum besitzen; F i g. 11 shows a vertical section in the plane in which the x-axis lies, through one tilted one and one non-tilted recordings that have the same projection center;

F i g. 12 ist ein schematisches Diagramm des Teüs A₁ des Rechners;F i g. Fig. 12 is a schematic diagram of part A _{1 of} the calculator;

F i g. 13 ist ein schematisches Diagramm des Teils B₁ des Rechners;F i g. 13 is a schematic diagram of part B _{1 of} the calculator;

F i g. 14 zeigt den typischen Anbhck von zwei einander überlappenden Aufnahmen, wenn sie durch das binokulare Betrachtungsgerät betrachtet werden;F i g. 14 shows the typical attachment of two overlapping recordings when they are through viewing the binocular viewer;

F i g. 15 ist eine Draufsicht auf zwei einander überlappende Aufnahmen in auseinandergezogener Darstellung; F i g. 15 is an exploded plan view of two overlapping seats;

F i g. 16 ist die Draufsicht auf ein gekipptes, räumlich projiziertes Modell;F i g. Fig. 16 is a top plan view of a tilted spatially projected model;

F i g. 17 zeigt einen Schnitt durch zwei benachbarte, projizierte Aufnahmen;F i g. 17 shows a section through two adjacent, projected recordings;

F i g. 18 zeigt ein Diagramm der von dem Boden zum photographischen Negativ verlaufenden Strahlen;F i g. Figure 18 is a diagram of the rays traveling from the floor to the photographic negative;

Fig. 19 zeigt ein schematisches Diagramm eines zusätzlichen Rechners zur Berechnung von Korrekturen infolge atmosphärischer Lichtbrechung.19 shows a schematic diagram of an additional computer for calculating corrections as a result of atmospheric refraction.

In F i g. 1 ist eine Gesamtansicht des vollständigen Kartierungsgerätes dargestellt. Eine auf einem geeigneten Tisch 2 aufgebaute stereoskopische Be-In Fig. 1 shows an overall view of the complete mapping device. One on a suitable Table 2 assembled stereoscopic loading

trachtungseinrichtung 1 wirkt mit einem Rechner 3 und einem Kartierungstisch 6 zusammen. Einstellungen, die während des Betriebs des Gerätes an der Betrachtungseinrichtung 1 vorgenommen werden, werden durch übliche Mechanismen 4, die hier als Transmissionswellen dargestellt sind, auf ein Schreibgerät 5 des Kartierungstisches 6 übertragen.Trachtungseinrichtung 1 cooperates with a computer 3 and a mapping table 6. Settings, which are carried out on the viewing device 1 during operation of the device by conventional mechanisms 4, which are shown here as transmission waves, onto a writing implement 5 of the mapping table 6 transferred.

Diese Einstellungen werden zusammen mit Einstellungen an einer Regelung 7 außerdem elektrisch ίο dem Rechner 3 zugeführt, und korrigierende Kompensationssignale werden dann elektrisch vom Rechner 3 an die Einrichtung 1 zurückübertragen.These settings, together with settings on a controller 7, are also supplied electrically to the computer 3, and corrective compensation signals are then transmitted back electrically from the computer 3 to the device 1.

In F i g. 2 ist die Betrachtungseinrichtung 1 der F i g. 1 mehr im einzelnen dargestellt. Der Tragteil 10 ist an einem Tisch 2 befestigt. Auf diesem ist ein Schlitten 11 so angebracht, daß er sich in zwei rechtwinklig zueinander liegenden horizontalen Richtungen bewegen kann. Auf dem Schlitten 11 sind wiederum zwei weitere Schlitten 12 und 13 angebracht, die sich relativ zum Schlittenll und parallel zu den Bewegungsrichtungen dieses Schlittens ebenfalls in zwei rechtwinklig zueinander liegenden Richtungen bewegen können. Über die Schlitten 12 und 13 ragen zwei Bildschlitten 14 und 15 hinaus, die je um eine durch die Mittelpunkte 33 bzw. 34 verlaufende vertikale Achse gedreht werden können. Auf den Bildschlitten 14 und 15 sind Aufnahmen 16 und 17 in ihrer richtigen Lage befestigt. Auf diese Weise können ein Punkt 18 der Aufnahme 16 und ein entsprechender Punkt 19 der Aufnahme 17 in eine Lage gebracht werden, in der sie durch ein übliches binokulares Betrachtungsgerät 20 betrachtet werden können, das an der Grundplatte 10 durch Träger 20 a starr befestigt ist. Handräder 21 und 22, die auf Wellen 21a und 22a sitzen, ermöglichen eine genaue Bewegung des SchHttens 11 in seitlicher (X) und Querrichtung (F). Der Schlitten 13 kann in der X-Richtung durch einen Motor 23 und in der F-Richtung durch einen Motor 24 bewegt werden. In gleicher Weise kann der Schlitten 12 in der X-Richtung durch ♦o einen Motor 25 und in der F-Richtung durch einen Motor 26 bewegt werden. Die relative Bewegung des Schlittens 12 zum Schlitten 11 in X- und F-Richtung wird durch Skalenscheiben 27 und 28 angezeigt und die Bewegung des Schlittens 13 relativ zum SchHtten 11 4-5 durch eine Skalenscheibe 29 für die X-Richtung und eine Skalenscheibe 30 für die F-Richtung. Weiterhin sind zwei Handräder 31 und 32 vorgesehen, mit denen die BildschHtten 14 und 15 um ihre vertikalen Achsen gedreht werden können.
F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Antriebsmechanismus für den Schlitten 11. Dieser Mechanismus besteht zunächst aus einem Rahmen 42, der mit Hilfe von Stangen 44 gelagert ist, die in Lagern 45 gleiten, welche an der Platte 10 befestigt sind, so daß der Schlitten in X-Richtung gleiten kann. Der Rahmen 42 wird durch ein Handrad 21 und eine Welle 21a über ein Kegelgetriebe 40 angetrieben, das eine Welle 41 dreht und das Gewindeende dieser WeUe in eine Buchse 46 hineinschraubt, die am Rahmen 42 befestigt ist. Auf Stangen 48, die starr am Rahmen 42 befestigt sind, ist in Lagern 47 ein zweiter Rahmen 43 gelagert. Dieser zweite Rahmen 43 kann sich in F-Richtung relativ zum Rahmen 42 bewegen, Die Bewegung wird dadurch bewirkt, daß eine WeUe 49 über das Handrad 22 und die Welle 22 a gedreht wird. Die Welle 49 wird in eine Buchse 50 hineingeschraubt, die am Rahmen 43 befestigt ist. Auf dem Rahmen 43 ist der SchHtten 11 angebracht. Durch Verlängerung derIn Fig. 2 is the viewing device 1 of FIG. 1 shown in more detail. The support part 10 is attached to a table 2. A carriage 11 is mounted on this so that it can move in two horizontal directions at right angles to one another. Two further carriages 12 and 13 are in turn attached to the carriage 11, which can also move in two directions at right angles to one another relative to the carriage 11 and parallel to the directions of movement of this carriage. Projecting beyond the carriages 12 and 13 are two image carriages 14 and 15, each of which can be rotated about a vertical axis running through the center points 33 and 34, respectively. On the image slides 14 and 15, receptacles 16 and 17 are attached in their correct position. In this way, a point 18 of the receptacle 16 and a corresponding point 19 of the receptacle 17 can be brought into a position in which they can be viewed by a conventional binocular viewing device 20 which is rigidly attached to the base plate 10 by carrier 20 a. Handwheels 21 and 22, which sit on shafts 21a and 22a , enable the bed 11 to be moved precisely in the lateral (X) and transverse (F) directions. The carriage 13 can be moved in the X direction by a motor 23 and in the F direction by a motor 24. In the same way, the carriage 12 can be moved in the X direction by a motor 25 and in the F direction by a motor 26. The relative movement of the carriage 12 to the carriage 11 in the X and F directions is indicated by dials 27 and 28 and the movement of the carriage 13 relative to the SchHtten 11 4-5 by a dial 29 for the X direction and a dial 30 for the F direction. Furthermore, two hand wheels 31 and 32 are provided with which the screens 14 and 15 can be rotated about their vertical axes.
F i g. 3 shows a top view of the drive mechanism for the carriage 11. This mechanism consists first of all of a frame 42 which is supported by means of rods 44 which slide in bearings 45 which are attached to the plate 10 so that the carriage in X -Direction can slide. The frame 42 is driven by a hand wheel 21 and a shaft 21a via a bevel gear 40 which rotates a shaft 41 and screws the threaded end of this shaft into a bushing 46 which is attached to the frame 42. A second frame 43 is mounted in bearings 47 on rods 48 which are rigidly attached to the frame 42. This second frame 43 can move in the F-direction relative to the frame 42. The movement is effected in that a shaft 49 is rotated via the handwheel 22 and the shaft 22a. The shaft 49 is screwed into a bushing 50 which is attached to the frame 43. The shaft 11 is attached to the frame 43. By extending the

Welle 49 über die Buchse 40 hinaus kann diese Welle mit einem Potentiometer 51 gekuppelt werden. Die Welle 49 führt durch das Potentiometer 51 hindurch weiter zu einem Kardangelenk 52 und zu einer Welle 4 a der Wellenverbindung 4 und von dort zum Kartierungstisch 6. Das Kegelgetriebe 40 ist mit einem zweiten Potentiometer 53 und durch ein zweites Kardangelenk 54 mit einer Welle 4 b verbunden und führt von dort zum Kartierungstisch 6. Shaft 49 beyond the socket 40 , this shaft can be coupled with a potentiometer 51. The shaft 49 leads through the potentiometer 51 to a universal joint 52 and to a shaft 4 a of the shaft connection 4 and from there to the mapping table 6. The bevel gear 40 is connected to a second potentiometer 53 and a second universal joint 54 to a shaft 4 b connected and leads from there to the mapping table 6.

Die Schnitte der F i g. 4 und 5 zeigen den Antriebsmechanismus für den Schütten 13. Die Bewegungen in X- und F-Richtung relativ zum Schlitten 11 werden in genau der gleichen Weise ausgeführt wie beim Schlitten 11. Der einzige Unterschied besteht in der Art des Antriebs der X- und F-Wellen. Die Welle 60 wird durch einen Motor 23 gedreht, der den Rahmen 61, welcher auf Stangen 62 gelagert ist, die in am Schlitten 11 befestigten Lagern 63 laufen, in ^-Richtung bewegt. Die Welle 64 wird von einem Motor 24 gedreht, der auf dem Rahmen 61 angebracht ist. Dadurch wird die Bewegung auf eine Buchse 71 übertragen, die an einem Rahmen 65 angebracht ist und diesen Rahmen relativ zum Rahmen 61 in F-Richtung bewegt, wobei Stangen 66 in Lagern 67 gleiten. Der Rahmen 65 ist starr mit dem Schütten 13 verbunden und trägt diesen. Die Größe der Drehung der WeUe 64 und 60 wird von Skalenscheiben 30 bzw. 29 angezeigt. Weiterhin ist ein Zahnrad 68 vorgesehen, das so angebracht ist, daß es sich um eine durch den Punkt 34 verlaufende Achse drehen kann, die am Rahmen 65 befestigt ist. Das Zahnrad 68 wird von einer Schnecke 69 angetrieben, die mit dem Handrad 32 durch eine Welle 70 verbunden ist. Der Büdschütten 15 ist direkt auf dem Zahnrad 68 befestigt.The cuts in FIG. 4 and 5 show the drive mechanism for the chute 13. The movements in the X and F directions relative to the carriage 11 are carried out in exactly the same way as with the carriage 11. The only difference is the type of drive of the X and F -Waves. The shaft 60 is rotated by a motor 23 which moves the frame 61, which is mounted on rods 62 which run in bearings 63 attached to the carriage 11 , in the ^ direction. The shaft 64 is rotated by a motor 24 mounted on the frame 61. As a result, the movement is transmitted to a bush 71 which is attached to a frame 65 and moves this frame relative to the frame 61 in the F-direction, with rods 66 sliding in bearings 67. The frame 65 is rigidly connected to the chute 13 and carries it. The amount of rotation of shafts 64 and 60 is indicated by dials 30 and 29, respectively. Furthermore, a gear 68 is provided which is mounted so that it can rotate about an axis extending through the point 34 and which is attached to the frame 65. The gear 68 is driven by a worm 69 which is connected to the handwheel 32 by a shaft 70 . The Büdschütten 15 is attached directly to the gear 68 .

Der Rechner 3, der in F i g. 6 schematisch dargesteüt ist, besteht aus zwei gleichen Einheiten, wobei je eine Einheit für eine Aufnahme vorgesehen ist. Zur besseren DarsteUung in der Zeichnung ist jede Einheit in zwei TeUe unterteüt worden, die Einheit für die erste Aufnahme ist aufeinanderfolgend in den F i g. 12 und 13 dargesteüt, wobei in Fig. 12 der mit A₁ bezeichnete TeU und in F i g. 13 der mit B₁ bezeichnete TeU dargesteüt sind. Jeder Einheit^ werden von den Potentiometern 53 und 51 Signale in Form von Gleichspannungen zugeführt, die der EinsteUung des Schlittens 11 in X- und F-Richtung entsprechen. Weitere Eingänge sind durch die Knöpfe 76 und 7 vorgesehen, die der Brennweite der LuftbUdkamera und der Höhe des im Betrachtungsgerät 20 betrachteten Punktes entsprechen. Es sind außerdem noch weitere Eingänge zu den Einheiten A und B vorgesehen, die jedoch weiter unten erläutert werden. Die Skalenscheibe für den Zeiger 7 ist so angebracht, daß sie relativ zu der Schalttafel 74, auf der sie befestigt ist, gedreht werden kann; sie kann nach Wunsch durch eine Mutter 75 festgestellt werden.The computer 3 shown in FIG. 6 is shown schematically, consists of two identical units, one unit each being provided for a recording. For better illustration in the drawing, each unit has been divided into two parts, the unit for the first recording is shown consecutively in the FIGS. 12 and 13 are shown, wherein in FIG. 12 the TeU labeled A _{1 and in FIG.} 13 of the TeU denoted by B ₁ are shown. Each unit ^ are fed from the potentiometers 53 and 51 signals in the form of direct voltages, which correspond to the setting of the carriage 11 in the X and F directions. Further inputs are provided through buttons 76 and 7 , which correspond to the focal length of the aerial camera and the height of the point viewed in viewer 20. There are also further inputs to units A and B , but these will be explained below. The dial for the pointer 7 is mounted so that it can be rotated relative to the control panel 74 on which it is mounted; it can be determined by a nut 75 if desired.

Der Ausgang aus dem Geräte regelt über den Motor 23 die Stellung der Welle 60 (Schlitten 13) für die Bewegung in X-Richtung und über den Motor 24 die SteUung der WeUe 64 für Bewegungen in F-Richtung. Es sind Vorkehrungen getroffen, in der für Servomechanismen übüchen Weise von jedem Motor eine Spannung zurückzuleiten, die der SteUung der WeUe, die vom Motor angetrieben wird, entspricht. Die Regelung durch das Gerät B₂ über die Motoren 25 und 26 wird in der gleichen Weise bewirkt.The output from the device regulates the position of the shaft 60 (slide 13) for the movement in the X direction via the motor 23 and the control of the WeUe 64 for movements in the F direction via the motor 24. Precautions have been taken to feed back a voltage from each motor in the manner customary for servomechanisms, which corresponds to the control of the shaft driven by the motor. The regulation by the device B ₂ via the motors 25 and 26 is effected in the same way.

Es soü nun der FaU betrachtet werden, bei dem von zwei einander überlappenden Aufnahmen eines Ge-The FaU should now be considered, in which two overlapping images of a

ländeteUs ein dreidimensionales Bild projiziert wird, wenn die Kameraachse bei der Aufnahme vertikal steht.A three-dimensional image is projected when the camera axis is vertical when the picture is taken.

In Fig. 7 sind D und E die Projektionszentren für die Aufnahmen 16 und 17. Um zu erreichen, daß horizontale Linien des projizierten Bildes mit ursprünglich horizontalen Linien auf dem Boden übereinstimmen, muß die Verbindungslinie zwischen D und E, die als Grundlinie bezeichnet wird, um den gleichen Winkel geneigt werden wie die Linie, die die beiden ίο Punkte verbindet, von denen aus die Aufnahmen gemacht wurden. (Dieses ist ein Teil der absoluten Orientierung des dreidimensionalen Bildes.) Im allgemeinen kann die Linie E-D in drei rechtwinklig zueinander hegende Komponenten aufgeteilt werden, nämüch Bx in I^r-Richtung, By in F-Richtung und Bz in senkrechter Richtung. Diese Anteile werden als Komponenten der Grundlinie bezeichnet. Durch Vergrößerung des Abstandes ED kann das dreidimensionale BUd vergrößert bzw. im Maßstab verkleinert werden. Dadurch wird selbstverständlich gleichzeitig das BUd nach unten bewegt.In Fig. 7 , D and E are the projection centers for the recordings 16 and 17. In order to ensure that horizontal lines of the projected image coincide with originally horizontal lines on the floor, the connecting line between D and E, which is referred to as the base line, be inclined at the same angle as the line connecting the two ίο points from which the pictures were taken. (This is part of the absolute orientation of the three-dimensional image.) In general, the line ED can be divided into three components at right angles to one another, namely Bx in the I ^r direction, By in the F direction and Bz in the perpendicular direction. These proportions are known as the components of the baseline. By increasing the distance ED , the three-dimensional BUd can be enlarged or reduced in scale. As a result, the BUd is of course moved downwards at the same time.

Die Höhe Δ Z eines typischen Punktes K auf der AbbUdung kann relativ zu dem orthogonal projizierten Punkt M in einer geeigneten horizontalen Bezugsebene / bestimmt werden. L und N sind die Nadirpunkte für E bzw. D in dieser Ebene; die Abstände EL und DN werden als Projektionsabstände der beiden Aufnahmen bezeichnet.The height Δ Z of a typical point K on the map can be determined relative to the orthogonally projected point M in a suitable horizontal reference plane /. L and N are the nadir points for E and D, respectively, in this plane; the distances EL and DN are referred to as the projection distances of the two recordings.

Wenn die Originalaufnahme G nicht mit vertikaler Kameraachse aufgenommen wird, sondern so, daß die Achse mit der Vertikalen einen Winkelv einschließt, können übüche Verfahren angewendet werden; die Achse des Projektionsgerätes kann unter dem gleichen Winkel eingesteüt werden wie die Kamera, wie es in F i g. 8 dargestellt ist. Der Strahl DP bildet mit der Ebene von G einen rechten Winkel, so daß die Achse des Projektionsgerätes DP die Ebene J in P statt in N trifft, jedoch bleiben die bei F i g. 7 angestellten Überlegungen weiterhin erhalten.If the original picture G is not recorded with the camera axis vertical, but in such a way that the axis encloses an angle v with the vertical, conventional methods can be used; the axis of the projection device can be inserted at the same angle as the camera, as shown in FIG. 8 is shown. The beam DP forms a right angle with the plane of G , so that the axis of the projection device DP meets the plane J in P instead of in N , but those at F i g remain. 7 continued considerations.

Eine zweckmäßige Art der Betrachtung der Aufnahme, bei der ein räumlicher Eindruck entsteht, ist die, bei der mit einem binokularen Gerät, wie es bei 20 in F i g. 2 dargestellt ist, auf optischem Wege ein Bild der einen Aufnahme dem einen Auge und ein BUd der anderen Aufnahme dem anderen Auge dargeboten wird. Wenn in dem Weg des Lichtes jeder optischen Einheit eine Markierung eingeschaltet wird, vereinigen die Augen des Betrachters die beiden Markierungen zu einer, die im Raum eine bestimmte Lage einnimmt und deren offensichtlicher Abstand vom Betrachter dadurch geändert werden kann, daß der Winkel geändert wird, den der Lichtstrahl jeder Lage einnimmt und deren offensichtlicher Abstand vom Betrachter dadurch geändert werden kann, daß der Winkel geändert wird, den der Lichtstrahl jeder Markierung in dem Betrachtungsgerät mit den Augen des Betrachters büdet. Diese Markierung wird als »wandernde Marke« bezeichnet. Wenn nun zwei entsprechende Punkte des gleichen Bildpunktes auf jeder Aufnahme, die einen einzigen Punkt auf dem Boden darstellen, mit der Markierung in ihrer entsprechenden optischen Einheit in Ubereinstimmung gebracht werden, dann wird der einzige kombinierte Punkt im gleichen Abstand vom Betrachter gesehen wie die wandernde Marke. Es ist klar, daß die wandernde Marke die Ebene J der F i g. 7 festlegt und daß Änderungen der Projektionsabstände EL und DN es ermögüchen, daß der Punkt K in diese Ebene verlegtAn expedient way of viewing the recording, in which a spatial impression is created, is that in which with a binocular device, as shown at 20 in FIG. 2, an image of one recording is presented to one eye and a picture of the other recording is presented to the other eye by optical means. If a marking is switched on in the path of the light of each optical unit, the eyes of the viewer combine the two markings into one which occupies a certain position in space and whose apparent distance from the viewer can be changed by changing the angle the light beam occupies each position and the apparent distance of which from the viewer can be changed by changing the angle that the light beam of each mark in the viewing device makes with the viewer's eyes. This mark is known as the "wandering mark". If now two corresponding points of the same image point are brought to each shot representing a single point on the ground, with the mark in its ent speaking optical unit in accordance, the single combined point at the same distance seen by the viewer as the migrating Brand. It is clear that the traveling marker is level J of FIG. 7 and that changes in the projection distances EL and DN make it possible for point K to be moved into this plane

2525th

wird, so daß aus der Größe der Änderung der Projektionsabstände eine Messung seiner Höhenlage möglich ist. Es ist selbstverständlich, daß das Zusammenfallen des gleichen Bildpunktes auf den beiden Aufnahmen dadurch erreicht werden kann, daß beide Aufnahmen über einer einzigen Meßmarke einander überlagert werden, anstatt die stereoskopische Darstellung zu verwenden. Im allgemeinen fällt ein zweiter Bildpunkt, der ins Blickfeld gebracht wird, wenn die beiden Aufnahmen relativ zueinander festgehalten werden, ίο wegen Höhenunterschiede, Abweichungen, die durch die Zentralprojektion verursacht werden, Fehler in der absoluten Ausrichtung, gekippte Aufnahmen usw. nicht mit der wanderenden Marke zusammen. Jedoch kann der Größenbetrag, um den die beiden Dar-Stellungen des zweiten Bildpunktes vom Punkt des Zusammenfallens verschoben sind, mathematisch bestimmt werden. Dann kann mit Hilfe eines geeigneten Rechners sowie unabhängiger Servomechanismen zum Verschieben jeder Aufnahme die Parallaxe beim zweiten Bildpunkt beseitigt werden, d. h. der Bildpunkt mit der wandernden Marke in Übereinstimmung gebracht werden, so daß die Höhe und die wahren Koordinaten des zweiten Bildpunktes relativ zum ersten Bildpunkt gegeben sind. Um dieses zu erreichen, muß der Rechner selbstverständlich mit Angaben über die Eigenschaften der Aufnahmen versehen werden, wie z. B. die Größe der Neigung, Linsenverzerrungen der Kamera, Schrumpfen des Filmes, atmosphärische Brechung der durch die Kameralinse tretenden Lichtstrahlen, Erdkrümmung usw., bevor die beschriebenen Messungen durchgeführt werden können.so that a measurement of its altitude is possible from the size of the change in the projection distances. It goes without saying that the coincidence of the same image point on the two recordings can be achieved in that the two recordings are superimposed on one another via a single measurement mark instead of using the stereoscopic representation. In general, a second pixel that is brought into view when the two recordings are held relative to one another, ίο due to differences in height, deviations caused by the central projection, errors in the absolute alignment, tilted recordings, etc., does not coincide with the moving mark together. However, the amount by which the two representations of the second image point are shifted from the point of coincidence can be determined mathematically. Then, with the help of a suitable computer and independent servomechanisms to move each picture, the parallax at the second image point can be eliminated, i.e. the image point can be brought into agreement with the moving mark so that the height and the true coordinates of the second image point are given relative to the first image point are. To achieve this, the computer must of course be provided with information about the properties of the recordings, such as. B. the size of the tilt, lens distortion of the camera, shrinkage of the film, atmospheric refraction of the light rays passing through the camera lens, the curvature of the earth, etc., before the measurements described can be carried out.

Um das oben beschriebene System zu verwirklichen, muß zunächst die Differenz der Koordinaten eines Punktes einer nicht gekippten Aufnahme und einer Aufnahme des gleichen Geländes, die um einen gewissen Winkel gekippt ist, berechnet werden. In F i g. 9 sind die horizontal liegende Aufnahme 91 und die gekippte oder geneigte Aufnahme 92 in einem Schnitt dargestellt, der durch die Ebene verläuft, in der der größte Neigungswinkel ν auftritt. Diese Aufnahmen sind mit ihren Ebenen unter einem Abstand /, der Brennweite des Kameraobjektivs, vom Ursprung oder Mittelpunkt 0 angeordnet.In order to implement the system described above, the difference between the coordinates of a point of a non-tilted recording and a recording of the same terrain which is tilted by a certain angle must first be calculated. In Fig. 9, the horizontally lying receptacle 91 and the tilted or inclined receptacle 92 are shown in a section which runs through the plane in which the greatest angle of inclination ν occurs. These recordings are arranged with their planes at a distance /, the focal length of the camera lens, from the origin or center 0.

Die Hauptachse der Kamera trifft bei der Aufnahme 91 die Aufnahme im Punkt N' oder die Ebene J im Nadirpunkt. Die Hauptachse der Kamera für die Aufnahme 92 trifft die Aufnahme 91 im Punkt PP. Der Schnittpunkt der Aufnahmen 91 und 92 liegt bei / γ ₌ In recording 91, the main axis of the camera meets the recording at point N ' or plane J at the nadir point. The main axis of the camera for the receptacle 92 meets the receptacle 91 at point PP. The point of intersection of the recordings 91 and 92 is / γ ₌

und wird als Isozentrum bezeichnet.and is called the isocenter.

Aus Fig. 10, die einen Teil der Fig. 9 räumlich darstellt, ist nach Ο. V. G r u b e r (Ferienkurs in χ = From Fig. 10, which shows a part of FIG. 9 spatially, is after Ο. V. Gruber (vacation course in χ =

Photogrammetrie, 1930) zu entnehmen, daß die Differenz A X und Δ Y zwischen den gekippten und den nicht gekippten KoordinatenPhotogrammetrie, 1930) that the difference AX and Δ Y between the tilted and the non-tilted coordinates

AX=X₁-A und AY= Y₁-A (1) AX = X ₁ -A and AY = Y ₁ -A (1)

beträgt. Dabei ist in Formel (1)amounts to. Here is in formula (1)

tang ν = A = tang ν = A =

Y₁ - sinvY ₁ - sinv

(J + Y₁- ήην)(J + Y ₁ - ήην)

Die Koordinaten X₁ und Y₁ sind die Koordinaten des nicht gekippten Systems; das Koordinatensystem ist so gewählt, daß die Z₁-Achse in Richtung der größten Neigung ν verläuft und die X₁-Achse mit der Linie gleichen Maßstabs durch das Isozentrum zusammenfällt. Der Ursprung liegt im Isozentrum.The coordinates X ₁ and Y ₁ are the coordinates of the non-tilted system; the coordinate system is chosen so that the Z ₁ axis runs in the direction of the greatest inclination ν and the X ₁ axis coincides with the line of the same scale through the isocenter. The origin lies in the isocenter.

Es sei nun ein weiteres Koordinatensystem x, y eingeführt, das sich von dem bisherigen Koordinatensystem dadurch unterscheidet, daß es um einen Winkel δ um den Ursprung gedreht ist.Let us now introduce a further coordinate system x, y which differs from the previous coordinate system in that it is rotated by an angle δ about the origin.

Die Winkel δ und ν können als Funktionen der Winkelt und ω ausgedrückt werden, die auf das Koordinatensystem x, y bezogen sind, wie es in Fig. 10 dargestellt ist.
Dann istThe angles δ and ν can be expressed as functions of the angles and ω related to the coordinate system x, y , as shown in FIG.
Then

]//²· tang² Φ + /² - tang² ω 7] // ² · tang ² Φ + / ² - tang ² ω 7

= |/tang²0 + tang² ω, (2)= | / tang ² 0 + tang ² ω, (2)

3030th

3535

smrsmr

tang <3 -= damit sin (3 = COS δ = tang <3 - = so sin (3 = COS δ =

_ ]/tang²(Z> + tang² ω ]/l + tang² Φ + tang² ω tang Φ_] / tang ² (Z> + tang ² ω] / l + tang ² Φ + tang ² ω tang Φ

tang cotang co

tangΦtangΦ

]/tang²0 + tang²«)
tang co] / tang ² 0 + tang ² «)
tang co

45 j/tang^ + tang² co
Y₁ = y ■ cos δ — χ ■ sin δ, X₁ = χ - cos δ + y · sin δ .
Damit ergeben sich 45 j / tang ^ + tang ² co
Y ₁ = y ■ cos δ - χ ■ sin δ, X ₁ = χ - cos δ + y · sin δ.
This results in

y · tang« — x · ta.ng0 ]/tang² Φ + tang² ft) y tang «- x ta.ng0] / tang ² Φ + tang ² ft)

χ · tang ω + y ■ tang Φ ^tang² Φ + tang² ω χ · tang ω + y ■ tang Φ ^ tang ² Φ + tang ² ω

(4) (5) (6)(4) (5) (6)

(7)(7)

Nunmehr läßt sich der Wert von A berechnen:Now the value of A can be calculated:

Y₁ ■ sinvY ₁ ■ sinv

F₁-I/tang⁵^+ tang² ωF ₁ -I / tang ⁵ ^ + tang ² ω

/ + Y₁ ■ sinv/ + Y ₁ ■ sinv

]/l + tang^ + tang²ft> · \f + IV]/tang²0+ tang²«) ] / l + tang ^ + tang ² ft> · \ f + IV] / tang ² 0+ tang ² «)

Y₁ · Ί/tang² Φ + tang² ω \
]/l + tang²Φ + tang²«)) / Y ₁ Ί / tang ² Φ + tang ² ω \
] / l + tang ² Φ + tang ² «)) /

tang ω — χ- tang Φtang ω - χ- tang Φ

/· ]/l + tang²Φ + tang² co + Y₁ - "[/tang² Φ + tang² co /·]/!+ tang^ + tang²« + y - tang ω — x · tangΦ/ ·] / L + tang ² Φ + tang ² co + Y ₁ - "[/ tang ² Φ + tang ² co / ·] /! + Tang ^ + tang ² « + y - tang ω - x · tangΦ

A = G - G² + G³ A = G - G ² + G ³

(8)(8th)

709 520/90709 520/90

Dabei ist
G = It is
G =

Da jedoch
T₁ However, since
T ₁

y · tang ω — χ · tang<5
+ tang²0 + tang²» y tang ω - χ tang <5
+ tang ² 0 + tang ² »

AyAy

AxAx

AY₁ AX₁ AY ₁ AX ₁

kann man schreibenone can write

Ay = A-y und Ax = A -X. Ay = Ay and Ax = A -X.

A,A,

(9)(9)

Dabei sind Ax und ^dj die Unterschiede zwischen den gekippten und nicht gekipptenKoordinaten, bezogen auf das Isozentrum als Ursprung im ^-Koordinatensystem. Ax and ^ dj are the differences between the tilted and non-tilted coordinates, based on the isocenter as the origin in the ^ coordinate system.

Nund sind in der Praxis tang²?? und tang² ω sehi klein. Deshalb istNow are tang ² ?? and tang ² ω very small. Therefore

1 + tang² Φ + tang² ω1 + tang ² Φ + tang ² ω

ίο ziemlich genau 1. Bei den meisten praktischen Anwendungen kann diese Annäherung zugelassen werden, so daß in diesen Fällen giltίο pretty accurate 1. In most practical applications this approximation can be allowed, so that applies in these cases

/·]/! + tang² Φ + tang³ ω m + tang² Φ + tang² co / ·] /! + tang ² Φ + tang ³ ω m + tang ² Φ + tang ² co

(10)(10)

In Fig. 11 ist N' der Nadirpunkt auf der nicht gekippten Aufnahme 91, und PPx und Ix sind die ao Projektionen von PP und / der F i g. 9 auf die x-Achse. Wenn X und Y die Koordinaten eines Punktes K bezogen auf den Nadirpunkt, als Ursprung sind, der in der Abbildung, die in ihrem Maßstab so eingestellt ist, daß die nicht gekippte Aufnahme 91 als Bezugs- as ebene J verwendet werden kann, in einer Höhe Δ Z liegt, erscheint der Punkt K auf der Aufnahme 91 bei M, und es ist klar, daß die Koordinate χ des Punktes M gegeben ist durchIn FIG. 11, N 'is the nadir point on the untilted receptacle 91, and PPx and Ix are the ao projections of PP and / of FIG. 9 on the x-axis. If X and Y are the coordinates of a point K with respect to the nadir point, as the origin, which in the illustration, which is set in its scale so that the non-tilted receptacle 91 can be used as a reference plane J , at a height Δ Z , the point K appears on the receptacle 91 at M, and it is clear that the coordinate χ of the point M is given by

X +X +

AZAZ

3030th

f-ΔΖf-ΔΖ

•X-f-XaagO + F₃(X), • Xf-XaagO + F ₃ (X),

wobei, wie bereits bemerkt, X die orthogonale Koordinate von K relativ zum Nadirpunkt ist.where, as noted, X is the orthogonal coordinate of K relative to the nadir point.

Auf Grund ähnlicher Überlegungen läßt sich ableiten On the basis of similar considerations, one can deduce

^y + -t^tt* ^y + -t ^ tt * ^Y~ f- ^Y ~ f- ^tanv + ^tan v + ^F*w> ^F * w>

f — AZ 2f - AZ 2

4040

wobei F_s(X) und F_i(Y) irgendwelche bekannten, allgemeinen Funktionen in der X- bzw. Y-Richtung darstellen, in denen beispielsweise die atmosphärische Lichtbrechung usw. enthalten ist.where F _s (X) and F _i (Y) represent any known general functions in the X and Y directions, respectively, including, for example, atmospheric refraction, etc.

Unter Benutzung der Gleichung (9) läßt sich aus Fig. 11 die Tatsache ableiten, daß die Differenz zwischen der Koordinate der gekippten Aufnahme und der orthogonal projizierten Koordinate der nicht gekippten Aufnahme, bezogen auf das Isozentrum, gleich istUsing the equation (9), it can be deduced from Fig. 11 that the difference between the coordinate of the tilted recording and the orthogonally projected coordinate of the not tilted recording, based on the isocenter, is the same

A-x A-x

f-AZf-AZ

woraus sogleich folgt, daß A X (nämlich die Differenz zwischen der gekippten Koordinate, bezogen auf den Hauptpunkt der gekippten Aufnahme, und der nicht gekippten, orthogonal projizierten Koordinate, bezogen auf den Nadirpunkt) gegeben ist durchfrom which it immediately follows that AX (namely the difference between the tilted coordinate, based on the main point of the tilted recording, and the non-tilted, orthogonally projected coordinate, based on the nadir point) is given by

AX=A -X ■ X + 2 · /· tang— + F₁ (Z₂). AX = A -X ■ X + 2 · / · tang— + F ₁ (Z ₂ ).

f — AZ 2f - AZ 2

(12)(12)

Eine ähnliche Überlegung ergibtA similar consideration emerges

A 7A 7

AY= A-y- -,-—— · Y + 2 - /· tang — + F₂ (Y). f— AZ 2 AY = Ay- -, -—— · Y + 2 - / · tang - + F ₂ (Y). f - AZ 2

(13)(13)

65 Diese Gleichungen können dann auf jede Aufnahme eines Paares sich überlappender Aufnahmen angewendet werden und ergeben 65 These equations can then be applied to each shot of a pair of overlapping shots and yielded

AX', AY', AX" und AY" AX ', AY', AX " and AY"

als Koordinatendifferenzen der ersten bzw. zweiter der einander überlappenden Aufnahmen.as coordinate differences of the first and second of the overlapping recordings.

Die Gleichungen (12) und (13) beziehen sich auf die Änderungen A X und A Y in einem Koordinatensystem, das den Nadirpunkt der gerade betrachteter Aufnahme als Urspiung besitzt. Wenn zwei Aufnahmen miteinander in Bezug gesetzt werden sollen, wie es bei der Stereoskopie der Fall ist, muß natürlicl; ein einziger Ursprung gewählt werden. Als geeignete! Punkt für diesen Ursprung empfiehlt sich, da dabei die Symmetrie der Betrachtungseinrichtung gewahrt bleibt der Mittelpunkt der Linie, die die beiden Meßmarker in der Bezugsebene verbindet. Das würde erforderlicl machen, daß Xund 7 in den Gleichungen (12) und (13] für die ersteAufnahme durch\X + ^j^j und (Y—ßY' The equations (12) and (13) relate to the changes AX and AY in a coordinate system which has the nadir point of the picture just viewed as the origin. If two recordings are to be set in relation to one another, as is the case with stereoscopy, then of course; a single origin can be chosen. As suitable! Point for this origin is recommended, since the symmetry of the viewing device is preserved, the center of the line that connects the two measuring markers in the reference plane. That would make it necessary that X and 7 in equations (12) and (13] for the first inclusion by \ X + ^j ^ j and (Y-ßY '

( Bx \(Bx \

und für die zweite Aufnahme durch f X j uncand for the second recording by f X j unc

(Y — ßY") ersetzt werden müssen, wobei Bx di< Komponente der Grundlinie der Fig. 7 und de: Ausdruck ßY' — ßY" die Strecke By der Fig. 7 ist In die Gleichungen (12) und (13) muß noch eh weiterer Zusatz aufgenommen werden, um auch di< Fälle zu erfassen, bei denen der Maßstab einer ode beider Aufnahmen von dem gewünschten Auftrags maßstab abweicht, wie es bei Fig. 11 angenommei wurde. (Y - ßY ") must be replaced, where Bx di <component of the base line of FIG. 7 and de: expression ßY '- ßY" is the segment By of FIG Before further additions are recorded, in order to also cover the cases in which the scale of one or both recordings deviates from the desired order scale, as was assumed in FIG. 11.

Fig. 17 zeigt zwei Aufnahmen 111 und 112, derei Projektionszentren mit E bzw. D bezeichnet sind Es sei angenommen, daß die Aufnahmen nich geneigt oder gekippt sind, da hierdurch das Beispie vereinfacht wird. Es sei weiter angenommen, daß de Maßstab, in dem die Auftragung gewünscht ist, ii der Bezugsebene 113 vorliegt, so daß die senkrechte! Abstände von den Projektionszentren zur Ebene 11: für die beiden Aufnahmen EL bzw. DN sind. Da de Abstand von jedem Projektionszentrum zur enl sprechenden Aufnahme / ist, sind die Verschiebungei ßZ' und ßZ" von den Ebenen der Aufnahmen von de Bezugsebene je ein Maß für die Maßstabsänderun von Aufnahme zum Auftragungsmaßstab.17 shows two recordings 111 and 112, the projection centers of which are designated E and D, respectively. It is assumed that the recordings are not inclined or tilted, since this simplifies the example. It is further assumed that the scale on which the plot is desired is present on the reference plane 113 , so that the vertical! Distances from the projection centers to level 11: for the two recordings EL and DN are. Since the distance from each projection center to the enl speaking recording is / is, the shifts ßZ ' and ßZ " from the planes of the recordings from the reference plane are each a measure of the change in scale from the recording to the plot scale.

Aus Fig. 17 ist ersichtlich, daß in diesem Fall da A Z der bisherigen Gleichungen (12) und (13) ersetz werden muß durch A Z + β Z + β Z' und A Z + β Z' From Fig. 17 it can be seen that in this case AZ of the previous equations (12) and (13) must be replaced by AZ + β Z + β Z ' and AZ + β Z'

Wenn man daher die Gleichungen (12) und (13) auf jede der entsprechenden Aufnahmen oder Bilder anwendet, erhält manTherefore, if one applies equations (12) and (13) to each of the corresponding recordings or images applies, one obtains

f-AZ-ßZ' \ 2 j 2 2 f-AZ-ßZ '\ 2 j 2 2

Ar =A' /^ΖΓ^βΖ ₀^, *y '(Y-ßY') + 2 · tang^i- + β 7' + F₂(Y), (15) Ar = A '/ ^Ζ Γ ^βΖ ₀ ^, * y ' (Y-ßY ') + 2 tang ^ i- + β 7' + F ₂ (Y), (15)

f-AZ — ßZ' f-AZ - ßZ ' 22

wobei F₁(X) und F_z(Y) irgendwelche bekannten zusätzlichen Korrekturen darstellen, die, wenn es gewünscht wird, verwendet werden können, und wobei die Indizes sich auf die erste Aufnahme beziehen. Weiterhin istwhere F ₁ (X) and F _z (Y) represent any known additional corrections which can be used if desired, and the indices refer to the first shot. Furthermore is

/ = (Y-ß/)+ 'Vr-ßr)-f-»*gf + F_i(Y)· (17) / = (Y-ß /) + 'Vr-ßr) -f - »* gf + F _i (Y) · (17)

Zur Vereinfachung seien die Menden Abkürzungen 25 (Y — ßY') an der KlemmeT_sa erzeugt. An der getroffen KlemmeT₁₄ liegt ebenfalls ein Signal entsprechendFor the sake of simplicity, the Menden abbreviations 25 (Y - ßY ') are generated at the terminal T _sa. A corresponding signal is also present _{at terminal T 14} that has been hit

tang Φ = a (18) ^^em ^^ert ~ßY' ^an- Ein der positiven Brennweitetang Φ = a (18) ^ ^em ^ ^ert ~ ßY ' ^an - one of the positive focal length

entsprechendes Signal + / wird einem Leistungstang W₁ = b (19) verstärker 114 zugeführt, wo die Phase umgekehrt corresponding signal +/- is fed to a power rod W ₁ = b (19) amplifier 114, where the phase is reversed

30 wird und ein —/ entsprechendes Signal an die Klemme 30 and a - / corresponding signal to the terminal

In gleicher Weise können für die zweite Aufnahme T₂ gelegt wird. In einem Leistungsverstärker 115 wird In the same way, T ₂ can be placed for the second recording. In a power amplifier 115 is

entsprechende Ausdrücke für A X" und A Y" abgeleitet die Phase wiederum umgekehrt und das Signal ancorresponding expressions for AX " and AY" derived the phase again reversed and the signal on

werden die Klemme T₁ gelegt.the terminal T _{1 is} placed.

Es sei nun der Schaltplan eines Analogrechners 3 In einem Verstärker 95 werden den Werten/SZ', betrachtet, der in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist 35 AZ und —/entsprechende Werte addiert und einem und zur Bestimmung der Werte A X' und A Y' aus Servomotor 96 zugeführt. Der Ausgangswert dieses den Kartenwerten oder orthogonal projizierten Koordi- Motors wird in einem Potentiometer 98 mit dem naten X und Y dient. Der Eingang des Teües A₁, der Ausgangswert eines Verstärkers 90 mit großer Verin Fig. 12 dargestellt ist, wird von den X- und Stärkung multipliziert. Der multiplizierte Ausgangs-Y-Potentiometern 53 und 51 und weiterhin vom 40 wert des Potentiometers 98 wird in einem Verstärker 90 Potentiometer 120 gespeist, das eine Spannung liefert, zu den Werten β Z' und AZ addiert, und die Summe die proportional der Brennweite / ist, welche selbst- der drei Werte ergibt, wenn sie mit dem Verstärkungsverständlich von der verwendeten Luftbildkamera grad multipliziert ist, einen Ausgangswert entsprechend abhängig ist. Als weiterer Eingangswert wird mit λ a > Hilfe des Knopfes 7 (F i g. 6) über das Potentiometer 45 _/ AZ + ßZ 116 der Wert A Z in das Gerät gegeben. Am Teil A₁ \ f _ AZ — βZ' Let us now consider the circuit diagram of an analog computer 3. In an amplifier 95 , the values / SZ ', shown in FIGS. 12 and 13, 35 AZ and - / corresponding values are added and one and for determining the values AX' and AY ' Supplied from servomotor 96 . The output value of this coordinate motor, projected orthogonally or orthogonally, is used in a potentiometer 98 with which X and Y are used. The input of part A ₁ , which is the output of an amplifier 90 of large magnitude shown in FIG. 12, is multiplied by the X and Gain. The multiplied output Y-potentiometer 53 and 51 and further from the 40 value of the potentiometer 98 is fed into an amplifier 90 potentiometer 120 , which supplies a voltage, added to the values β Z ' and AZ , and the sum that is proportional to the focal length / which results in itself of the three values when it is multiplied by the degree of gain of the aerial camera used, an output value is correspondingly dependent. As a further input value, the value AZ is given into the device with λ a> with the help of button 7 (Fig. 6) via potentiometer 45 _ / AZ + ßZ 116. At part A ₁ \ f _ AZ - βZ '

BxBx

selbst sind Eingänge für , — β Y' und β Z' über „. ~ * <vr j ~_ λ * themselves are inputs for, - β Y ' and β Z' via “. ~ * <vr j ~ _ λ *

^{6 0} 2 ^r ^ Em zweiter Servomotor 97, der vom Ausgangswert ^{6 0} 2 ^r ^ Em second servo motor 97, the one from the initial value

die Potentiometer 85, 86 und 87 vorgesehen, die durch des Verstärkers 90 angetrieben wird und auf seiner die Knöpfe 78, 80 und 82 der F i g. 6 betätigt werden. 50 Welle mit Potentiometer 99 und 100 versehen ist, An den Klemmen T₁₃ und T₁₄ liegen für den Teil B₁ erzeugt daraus einen Ausgangswert entsprechendthe potentiometers 85, 86 and 87 are provided which is driven by the amplifier 90 and on which the knobs 78, 80 and 82 of FIG. 6 can be actuated. 50 shaft is provided with potentiometers 99 and 100. At terminals T ₁₃ and T ₁₄ , for part B ₁ , an output value is generated accordingly

BxBx

Ausgangswerte entsprechend =- und — β Y' an.Output values corresponding to = - and - β Y ' .

² ' Bx\ / AZ + ßZ ² 'Bx \ / AZ + ßZ

In einem Summierungsverstärker 88 werden die —Χ X + In a summing amplifier 88 , the -Χ X +

Bx ss V 2 / V f—AZ — ßZ' Bx ss V 2 / V f — AZ - ßZ '

und entsprechenden Signale addiert und an derand corresponding signals are added and at the

^z und ^z and

(ßx \
■^ + "T ^-J _(y_ßi") ( ΔΖ + ßZ (ßx \
■ ^ + "T ^- J _ (y_ßi") ( ΔΖ + ßZ

sowie durch Phasenumkehr im Verstärker 93 an der V f — AZ — ßZ' as well as through phase reversal in amplifier 93 at V f - AZ - ßZ '

Klemme T_{3 a} der Wert 60 Terminal T _{3 a} the value 60

BxBx

an den Klemmen T_i bzw. T₆. Der den Verstärker 90 ί χ + V und das Potentiometer 98 aufweisende Kreis führtat terminals T _i or T ₆ . The circuit comprising the amplifier 90 ί χ + V and the potentiometer 98 leads

\ 2 / eine Division durch; um die Wirkungsweise besser\ 2 / a division by; to improve the mode of action

zu verstehen, sei der einem Quotienten entsprechende erzeugt. In entsprechender Weise werden in einem 65 Ausgangswert des Verstärkers 90 als O bezeichnet. Summierungsverstärker 89 —ßY' und +Y addiert Der dem Verstärker 90 zugeführte Eingang ent- und an der Klemme T₅ als Ausgangswert —(7 — β Y') spricht +AZ, +ßZ' und dem g-fachen Produkt des sowie durch Phasenumkehr im Verstärker 94 als Ausgangswertes des Verstärkers 95. Damit folgt,to understand, let the one corresponding to a quotient be generated. In a corresponding manner, output values of amplifier 90 are designated as 0 in a 65 . Summing amplifier 89 - βY ' and + Y added The input fed to the amplifier 90 and at the terminal T ₅ as output value - (7 - β Y') speaks + AZ, + βZ ' and the g-fold product of and through phase reversal in amplifier 94 as the output value of amplifier 95. It follows that

wenn — μ der Verstärkungsgrad des Verstärkers 90 mit großer Verstärkung istwhen - µ is the gain of the high gain amplifier 90

Q = -μ ■ [ΔΖ + β Z' + Q ■ (f - Δ Z - β Z')]Q = -μ ■ [ΔΖ + β Z '+ Q ■ (f - Δ Z - β Z')]

oderor

<2·\1 + μ·(/-ΔΖ-βΖ')]=-μ(ΔΖ + βΖ')<2 · \ 1 + μ · (/ - ΔΖ-βΖ ')] = - μ (ΔΖ + βΖ')

-μ(ΔΖ + βΖ")-μ (ΔΖ + βΖ ")

sprechend + b · y' ergibt. Den Potentiometern 123 und 126 wird von der Klemme T_z über die Widerstände 135 bzw. 136 ein Signal entsprechend — / zugeführt. Die Potentiometer 123 und 126 liefern infolgedessenspeaking + b y ' results. A signal corresponding to - / is fed to the potentiometers 123 and 126 from the terminal T _{z via the resistors 135 and 136, respectively.} The potentiometers 123 and 126 deliver as a result

Ausgangswerte entsprechendOutput values accordingly

-/■■γ bzw. - / ■■ γ or

-ί--ί-

0. =0. =

1 + μ·(/-ΔΖ-βΖ')1 + μ (/ - ΔΖ-βΖ ')

(20)(20)

Wenn jedoch μ > 1 ist (bei einem typischen Verstärker 90 liegt μ in der Größenordnung von 108), wird Gleichung (20) zuHowever, if μ > 1 (for a typical amplifier 90, μ is on the order of 108), equation (20) becomes

Q =Q =

ΔΖ + ßZ'ΔΖ + ßZ '

1515th

f-ΔΖ-βΖ'f-ΔΖ-βΖ '

(21) die in einem Summierungsverstärker 137 zu —/ addiert werden und einen Ausgangswert entsprechend +C ergeben. Die drei Signale —a-x', +b-y' und +C werden in einem Summierungsverstärker 138 addiert und durch einen Servomotor 139 an ein Potentiometer 140 gegeben. Das Signal vom Kontaktarm des Potentiometers 140 wird zusammen mit Signalen entsprechend —a · x' und +b · y' einem Verstärker 141 mit großer Verstärkung zugeführt, dessen Ausgangswert (21) which are - / added in a summing amplifier 137 and result in an output value corresponding to + C. The three signals —a-x ', + by' and + C are added in a summing amplifier 138 and given to a potentiometer 140 by a servo motor 139. The signal from the contact arm of the potentiometer 140, along with signals corresponding to -a · x ' and + b · y', is fed to a large gain amplifier 141, the output value of which

b-y' — a· x'b-y '- a x'

was dem zur Speisung des Servomotors 97 erforderlichen Ausgangswert entspricht.which corresponds to the output value required to feed the servo motor 97.

Der zweite Teil, der Teil B₁ des Rechners 3 ist schematisch in Fig. 13 dargestellt und wird an den Anschlüssen T₁, T₂, T_s, T₁, T₅ und T_s sowie T₁₃ und T_li von den entsprechenden Klemmen des Teils A₁ gespeist. Zusätzlich können an den Potentiometern 121, 122 und 123, die durch einen Knopf 81 gekoppelt sind, auf O₁ bezogene Eingangswerte und an den Potentiometern 124, 125 und 126, die durch einen Knopf 83 gekoppelt sind, Eingangswerte zugeführt werden, die auf (O₁ bezogen sind. Obwohl die Servomotoren 23 und 24 als ein Teil des Abschnitts B₁ dargestellt sind, sind sie in Wirklichkeit auf dem Betrachtungsgerät 1 angebracht. Der an den Klemmen T₁ und T₂ anliegende Eingangswert + / und — / wird am Potentiometer 1 multipliziert und ergibt an der Klemme T₇ [vgl.The second part, the part B _{1 of} the computer 3 is shown schematically in FIG. 13 and is connected to the connections T ₁ , T ₂ , T _s , T ₁ , T ₅ and T _s as well as T ₁₃ and T _li from the corresponding terminals of part A ₁ fed. In addition, input values related to O ₁ can be applied to the potentiometers 121, 122 and 123, which are coupled by a button 81, and input values which are coupled to (O _1. Although the servomotors 23 and 24 are shown as part of section B ₁ , they are actually mounted on the viewing device 1. The input value + / and - / applied to the terminals T ₁ and T _{2 is displayed on the potentiometer 1} multiplied and results at terminal T ₇ [cf.

Gleichung (18)] den WertEquation (18)] the value

im Summierungsverstärker 127 zuin summing amplifier 127

C + b-y' -a-x'C + b-y '-a-x'

= A'= A '

- f · y. Dieses Signal wird beträgt. Der Servomotor 142 treibt die Potentiometer 143 und 144 derart an, daß sich Ausgangswerte entsprechend —A' · x' bzw. A' · y ergeben. Die Signale entsprechend +x' und —x' für das Potentiometer 143 werden von den Klemmen T₁₀ und T_a abgenommen, diejenigen entsprechend —y' und +y' für das Potentiometer 144 an den Klemmen T₁₂ und T₁₁. Der aus dem Verstärker 141 und Potentiometer 140 bestehende Kreis führt eine ähnliche Division durch wie der aus dem Verstärker 90 und Potentiometer 98 bestehende Kreis im Teil A₁. Zur näheren Untersuchung dieses Kreises sei mit P der Ausgangswert und mit μ die Verstärkung des Verstärkers 141 bezeichnet.
Dann ist - f · y. This signal will amount to. The servomotor 142 drives the potentiometers 143 and 144 in such a way that output values result according to -A '· x' and A '· y , respectively. The signals corresponding to + x ' and -x' for the potentiometer 143 are taken from the terminals T ₁₀ and T _a , those corresponding to -y ' and + y' for the potentiometer 144 at the terminals T ₁₂ and T ₁₁ . The circuit consisting of amplifier 141 and potentiometer 140 performs a division similar to that of the circuit consisting of amplifier 90 and potentiometer 98 in part A ₁ . For a closer examination of this circle, P denotes the output value and μ denotes the gain of the amplifier 141.
Then

P = —μψ.γ- — a- x' — P(a- x' - b-y' - C)]. [Das Minuszeichen beim Ausdruck
-P {a-x' -b-y' -C) P = --μψ.γ- - a- x '- P (a- x' - by '- C)]. [The minus sign in the expression
-P {ax '-by' -C)

undand

ZlZ + ZlZ + ßZ' ί—ΔΖ—βΖ'ßZ 'ί — ΔΖ — βΖ'

addiert und ergibt an der Klemme T₀ einen Ausgangswert entsprechend —x'. Ein Signal entsprechend +x' wird durch einen Phasenumkehrer 128 an die Klemme T₁₀ gegeben. Die Eingangswerte +/ und —/ werden außerdem durch das Potentiometer 124 multipliziertadds up and results in an output value corresponding to —x “ at terminal T _0. A signal corresponding to + x ' is given to terminal T ₁₀ through a phase inverter 128. The input values + / and - / are also multiplied by the potentiometer 124

und ergeben an der Klemme T_s den Wert /*y [vgl. Gleichung (19)]. Ein Summierungsverstärker 129 ergibt durch Addition der Eingangswerte der Klemmen T₅ und T₆, d.h. der Werte -(Y-β Y') undand result in the value / * y at the terminal T _{s [cf.} Equation (19)]. A summing amplifier 129 gives by adding the input values of the terminals T ₅ and T ₆ , ie the values - (Y-β Y ') and

(Y-ßY')-(Y-ßY ') -

ΔΖ + ßZ \ (f-ΔΖ-βΖ')) ΔΖ + ßZ \ (f-ΔΖ-βΖ '))

sowie 4= /· γ, einen Ausgangswert entsprechend +/ an der Klemme T₁₁. Der Phasenumkehrer 130 gibt an die KlemmeT₁₂ einen Ausgangswert entsprechend —y'. Die Signale entsprechend —x' und +x' werden an die Speisewiderstände 131 und 132 des Potentiometers 122 gegeben, das einen Ausgangswert entsprechend —a · x' liefert. Den Speisenwiderständen 133 und 134 des Potentiometers 125 werden Signale entsprechend +j' bzw. —y zugeführt, so daß die Multiplikation im Potentiometer 125 mit b einen Ausgangswert entist scheinbar inkorrekt, jedoch ergibt, daand 4 = / · γ, an output value corresponding to + / at the terminal T ₁₁ . The phase inverter 130 gives the terminal T ₁₂ an output value corresponding to -y '. The signals corresponding to —x ' and + x' are applied to the supply resistors 131 and 132 of the potentiometer 122, which supplies an output value corresponding to —a · x '. The food resistors 133 and 134 of the potentiometer 125 are signals corresponding to + j 'or - y fed, so that the multiplication in the potentiometer 125 having an output value b entist apparently incorrect, however, there arises

(a-x' + b-y' -C)(a-x '+ b-y' -C)

stets negativ ist, weil a und b praktisch sehr klein sind im Vergleich zu C, und da der Kontaktarm des Potentiometers 140 auf der gleichen Seite der Erdung wie das Ende des Potentiometers 140 angeordnet ist, an das der Ausgangswert des Verstärkers 141 gegeben wird, die Multiplikation im Potentiometer 140 das Produkt aus dem Ausgangswert des Verstärkers 141 undis always negative because a and b are practically very small compared to C, and because the contact arm of the potentiometer 140 is placed on the same side of the earth as the end of the potentiometer 140 to which the output value of the amplifier 141 is given, the Multiplication in potentiometer 140 is the product of the output value of amplifier 141 and

(a-x' — b-y' -C)
als einen positiven Wert
{d. h. —(a •X^r — b-y' — C)}, (ax '- by' -C)
as a positive value
{dh - (a • X ^r - by '- C)},

das bedeutet aber, daß das erhaltene Produkt
-P (a-x' -b-y' - C) but that means that the product obtained
-P (ax '-by' - C)

60 beträgt und nicht 60 is and not

+P (a-x' -b-y' - C),+ P (a-x '-b-y' - C),

wie ein flüchtiges Hinsehen vermuten ließe.]
Damit wirdas a cursory glance suggests.]
So that will

P[l -μ(α ·χ' - b-y' - C)] = -μψ ■ / - a ■ χ') P [l -μ (α · χ ' - by' - C)] = -μψ ■ / - a ■ χ ')

und, wenn μ > 1, folgtand, if μ> 1, it follows

-φ-y-a- -φ-y-a- χ')χ ')

C + b-y — a-x' C + by - a-x '

= — A'. (22) = - A '. (22)

Die SignaleThe signals

der Klemmen T_i und T₇ werden in Summierungsverstärker 145 zu den Wertenterminals T _i and T ₇ become the values in summing amplifier 145

-A'-x' und -A'-x ' and

addiert, so daß als Ausgangswert ein Signal entsprechend —Δ X' entsteht, wie es durch Gleichung (12) gegeben ist. Δ X' wird dann mit Hilfe eines Getriebes 147 in eine Bewegung einer Welle 60 umgewandelt. Das mit der Welle 60 zusammenwirkende Potentiometer 148 liefert ein Rückkopplungssignal an den Verstärker 145, so daß die Welle nicht angetrieben wird, wenn sie eine Stellung eingenommen hat, die dem Wert Δ X' entspricht. Ein Summierungsverstärker 146 addiert die Werteis added, so that a signal corresponding to —Δ X ' arises as the output value, as is given by equation (12). Δ X ′ is then converted into a movement of a shaft 60 with the aid of a gear 147. The potentiometer 148 cooperating with the shaft 60 supplies a feedback signal to the amplifier 145 so that the shaft is not driven when it has assumed a position which corresponds to the value Δ X '. A summing amplifier 146 adds the values

■{Y-β¥')■■ {Y-β ¥ ') ■

AZ + β Z' f-ΔΖ-βΖ' AZ + β Z 'f-ΔΖ-βΖ'

und +ßY' and + ßY '

und erzeugt einen Ausgangswert entsprechend Δ Y' der Welle 64. Mit Hilfe eines Potentiometers 149 wird an den Verstärker 146 ein Rückkopplungssignal entsprechend —Δ Y' zurückgegeben. Sämtliche Punkte *,« werden mit einem in geeigneter Weise stabilisierten und polarisierten Gleichstrompotential versorgt.and generates an output value corresponding to Δ Y ' of shaft 64. With the aid of a potentiometer 149, a feedback signal corresponding to -Δ Y' is fed back to amplifier 146. All points *, «are supplied with a suitably stabilized and polarized direct current potential.

Die Teile A₂ und B₂ des Rechners 3 arbeiten analog den Teilen A₁ und B₁ und liefern analoge Ausgangswerte Δ X" und Δ Y". Die Eingangswerte für den Teil A₂ sind grundsätzlich dieselben wie für denThe parts A ₂ and B _{2 of} the computer 3 work in the same way as the parts A ₁ and B ₁ and provide analog output values Δ X " and Δ Y". The input values for part A ₂ are basically the same as for the

BxBx

Teil A₁ und bestehen aus —^-, β Y" und ßZ" an den Knöpfen 103, 104 bzw. 105 sowie Φ₂ am Knopf 77 und ω₂ am Knopf 79. In den beiden Teilen A₁ und B₁ des Rechners sind an gewisse Potentiometer bestimmte Widerstände angelegt, um für die normalerweise von den Potentiometern gewünschten Bereiche einen Grundwert für Werte zu schaffen, die an die Speisewiderstände gegeben werden sollen.Part A ₁ and consist of - ^ -, β Y " and ßZ" on buttons 103, 104 and 105 as well as Φ ₂ on button 77 and ω ₂ on button 79. In the two parts A ₁ and B _{1 of} the calculator are Specific resistances are applied to certain potentiometers in order to create a basic value for values that are to be given to the supply resistors for the ranges normally desired by the potentiometers.

Wenn das Gerät zum Auswerten eingestellt werden soll, ist es notwendig, daß der Rechner und der Beobachtungs- oder Betrachtungstisch so eingerichtet sind, daß eine Bewegung der X- und F-Regelungen 21 und 22 automatisch die korrekten Werte der Kompensationsverschiebungen Δ X', Δ Y', Δ Χ" und Δ Υ" einführt, die durch die Motoren 23, 24, 25 und 26 übertragen werden, so daß ein Herausnehmen der Parallaxe mittels des Knopfes 7 eine Anzeige für die Höhe des betrachteten Punktes ergibt, die von aus irgendwelchen Gründen herrührenden Ungenauigkeiten der Aufnahmen unbeeinflußt ist. Das Orientierungsverfahren ist den Methoden sehr ähnlich, die bei üblichen Geräten benutzt werden; zunächst werden die beiden Aufnahmen 17 und 16 auf ihren jeweiligen Bildschütten 15 und 14 derart ausgerichtet, daß der Hauptpunkt jeder Aufnahme (d. h. der Punkt, in dem die KameraS achse die Aufnahme trifft) in Punkt 34 bzw. 33 zu liegen kommt. Dieser Vorgang wird als »innere Orientierung« bezeichnet und braucht nicht näher erläutert zu werden. Die übrigen auszuführenden Schritte sind die Ausschaltung der Quer- und Längsneigung und der Verkantung einer Aufnahme relativ zur anderen (gegenseitige Orientierung); anschließend muß dann die absolute Orientierung vorgenommen werden. Man vergleiche die Richtung der Strecke E-D in Fig. 7. Die gegenseitige Orientierung einer Aufnähme zur anderen kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden; der im folgenden beschriebene Vorgang zeigt, wie die Ebene der Aufnahme 17 der F i g. 15 wirksam in die Ebene der Aufnahme 16 gebracht wird. Zunächst wird ein Bildpunkt, der als leicht zu identifizierender Punkt bestimmt wird, in der Nähe des Hauptpunktes der Aufnahme 17 gewählt. Dieser Punkt ist hier mit 205 bezeichnet. Mit dem linken optischen System der Betrachtungseinrichtung 20 für die Aufnahme 16 sieht der Betrachter normalerweise nicht genau den gleichen Punkt, wie er auf der Aufnahme 17 erscheint. In F i g. 14 würde er beispielsweise die Meßmarke 210 im linken Okular mit dem Mittelpunkt 211 der Straßenkreuzung zusammenfallen sehen, während durch das rechte Okular die rechte Meßmarke 212 vom Mittelpunkt 211 versetzt erscheint. Die Größe der Verschiebung in X- und F-Richtung wird als X- bzw. F-Parallaxe bezeichnet. Zunächst wird daher die Parallaxe der Aufnahme 17 Bx If the device is to be adjusted for evaluation, it is necessary that the computer and the observation or viewing table are set up so that a movement of the X and F controls 21 and 22 automatically the correct values of the compensation displacements Δ X ', Δ Y ', Δ Χ " and Δ Υ" , which are transmitted by the motors 23, 24, 25 and 26, so that removal of the parallax by means of the button 7 gives an indication of the height of the point under consideration, which from any Reasons resulting inaccuracies in the recordings is unaffected. The orientation process is very similar to the methods used with conventional equipment; First of all, the two recordings 17 and 16 are aligned on their respective image chutes 15 and 14 in such a way that the main point of each recording (ie the point at which the camera axis meets the recording) comes to lie in point 34 and 33, respectively. This process is called "inner orientation" and does not need to be explained in more detail. The remaining steps to be carried out are the elimination of the transverse and longitudinal inclination and the tilting of one receptacle relative to the other (mutual orientation); then the absolute orientation must then be carried out. Compare the direction of the line ED in FIG. 7. The mutual orientation of one recording to the other can be carried out in various ways; the process described below shows how the plane of the receptacle 17 of FIG. 15 is effectively brought into the plane of the receptacle 16. First, an image point, which is determined to be an easily identifiable point, is selected in the vicinity of the main point of the recording 17. This point is denoted by 205 here. With the left optical system of the viewing device 20 for the receptacle 16, the viewer normally does not see exactly the same point as it appears on the receptacle 17. In Fig. 14 he would see, for example, the measurement mark 210 in the left eyepiece coincide with the center point 211 of the intersection, while the right measurement mark 212 appears offset from the center point 211 through the right eyepiece. The amount of displacement in the X and F directions is referred to as the X or F parallax. First, therefore, the parallax of the recording is 17 Bx

durch Änderung der - und β F'-Regelung (Knöpfe 78 ~ by changing the - and β F 'control (buttons 78 ~

und 80) im Rechnerteil A₁ beseitigt, so daß beide Meßmarken 210 und 212 mit dem Mittelpunkt 211 der Straßenkreuzung zusammenfallen. Nunmehr wird in der Nähe des Hauptpunktes der Aufnahme 16 ein weiterer wohldefinierter Punkt gewählt. Dieser Punkt sei mit 202 bezeichnet. Im Betrachtungsgerät 20 wird im allgemeinen wiederum eine Parallaxe zu beobachten sein.and 80) eliminated in the computer part A ₁ , so that both measurement marks 210 and 212 coincide with the center point 211 of the intersection. A further well-defined point is now selected in the vicinity of the main point of the receptacle 16. This point is denoted by 202. In general, a parallax will again be observed in the viewing device 20.

Die F-Parallaxe wird dadurch entfernt, daß die Aufnahme 17 mit Hilfe des Handrades 32 in eine horizontale Ebene gedreht wird. Die X-Parallaxe wirdThe F-parallax is removed in that the receptacle 17 with the help of the handwheel 32 in a horizontal plane is rotated. The X parallax will

BxBx

wie oben mit Hilfe der Regelung für —^-, d.h. Knopf 78as above with the help of the rule for - ^ -, i.e. button 78

BxBx

beseitigt. DieAnderungvon —^- ist beim Einstellen der Einrichtung nicht unbedingt notwendig, jedoch kann wegen Höhenunterschieden zwischen dem ersten gewählten Punkt 205 und dem Punkt 202 eine beträchtliche X-Parallaxe auftreten, deren Beseitigung die Beobachtung erleichtern würde. Es muß zugegeben werden, daß durch die Verdrehung keine große zusätzliche Parallaxe am Punkt 205 erzeugt wird, da die Drehachse der Aufnahme 17 ziemlich genau durch den Punkt 205 verläuft. Wenn auf diese Weise die anfänglichen groben Parallaxen eliminiert sind, mißt der Betrachter mit dem gleichen Verfahren die Parallaxen an wenigstens drei anderen Stellen, vorzugsweise in der Nähe der Ecken des einander überlappenden Teils, wie sie in F i g. 15 bei 201,203 und 204 angedeutet sind. Damit ist in jedem der gewählten Punkte 201, 202, 203, 204 und 205 die Parallaxe gemessen, und gleichzeitig werden die Koordinaten dieser Punkte, bezogen auf den Hauptpunkt der Auf-eliminated. The change from - ^ - is not absolutely necessary when setting the device, but it can due to differences in height between the first selected point 205 and the point 202 a considerable X-parallax occur, the elimination of which would facilitate observation. It must be admitted be that no large additional parallax is generated at point 205 by the rotation, since the axis of rotation of the receptacle 17 runs fairly precisely through point 205. If that way the initial coarse parallaxes are eliminated, the viewer measures them with the same method Parallax in at least three other locations, preferably near the corners of the overlapping one Partly, as shown in FIG. 15 are indicated at 201, 203 and 204. So that is in each of the chosen Points 201, 202, 203, 204 and 205 measure the parallax, and at the same time the coordinates of these points, based on the main point of the

709 520/90709 520/90

nähme 17, aufgezeichnet. Ein typisches Beispiel der erhaltenen Werte ist in Tafel 1 zusammengestellt.would take 17, recorded. A typical example of the values obtained is shown in Table 1.

Tafel 1Table 1

PunktPoint y»y » y-Parallaxey parallax mmmm mmmm mmmm 201201 -101,646-101.646 +74,827+74.827 +3,633+3.633 202202 - 92,234- 92.234 - 0,744- 0.744 +3,913+3.913 203203 - 80,844- 80.844 -87,162-87.162 +3,545+3.545 204204 + 0,905+ 0.905 -82,347-82.347 +2,820+2.820 205205 + 0,932+ 0.932 + 0,922+ 0.922 +3,878+3.878

Es läßt sich nachweisen, daß die beobachtete F-Parallaxe durch folgende Gleichung angenähert werden kann.It can be shown that the observed F parallax is approximated by the following equation can be.

Y XY Yⁱ Y XY Y ⁱ

Py —Py - bz -\ a -\ b bz - \ a - \ b + + κ · χ κ · χ + + dy,dy,

f f ff f f

(23)(23)

wobei bz und dy auf Bz und By bezogen sind, loa = tang Φ, b = tang ω und κ die relative Drehung bedeutet. Durch Substitution der fünf Punkte in diese Gleichung ergeben sich fünf simultane Gleichungen; die Koeffizienten der erforderlichen Konstanten sind in Tafel 2 zusammengefaßt.where bz and dy are related to Bz and By , loa = tang Φ, b = tang ω and κ means the relative rotation. Substituting the five points in this equation results in five simultaneous equations; the coefficients of the required constants are summarized in Table 2.

Tafel 2Table 2

PunktPoint bzbz aa Koeffizienten fürCoefficients for
bb κκ dydy F-ParalIaxeF parallax 201201 +0,4928+0.4928 -50,09-50.09 +36,88+36.88 -101,65-101.65 +1+1 +3,633+3.633 202202 -0,0049-0.0049 + 0,45+ 0.45 + 0,00+ 0.00 - 92,23- 92.23 +1+1 +3,913+3.913 203203 +0,5740+0.5740 +46,41+46.41 +50,04+50.04 - 80,84- 80.84 +1+1 +3,545+3.545 204204 -0,5423-0.5423 - 0,49- 0.49 +44,66+44.66 + 0,91+ 0.91 +1+1 +2,820+2.820 205205 +0,0061+0.0061 + 0,01+ 0.01 + 0,01+ 0.01 + 0,93+ 0.93 +1+1 +3,878+3.878

Zur Lösung der Gleichungen kann jedes Berechnungsverfahren verwendet werden, besonders erfolgreich dürfte ein »Relaxations«-Verfahren sein. Beim dargestellten Beispiel ergeben sich bz — +1,35; a = +0,015; b = -0,064; κ =0,0008 und dy = +3,86. Diese Werte werden an den entsprechenden Skalenscheiben des Rechnerteils B₁ eingestellt, wobei dy an der β F'-Regelung (Knopf 80), bz an der /?Z'-Regelung (Knopf 82) und κ am Handrad 32 eingestellt werden. Wenn in der F-Richtung noch irgendeine Parallaxe festgestellt wird, werden die Messungen wiederholt und die neuen, sehr kleinen Änderungen der Konstanten eingestellt.Any calculation method can be used to solve the equations; a "relaxation" method should be particularly successful. In the example shown, the result is bz - +1.35; a = +0.015; b = -0.064; κ = 0.0008 and dy = +3.86. These values are set on the corresponding dials of the computer part B ₁ , dy being set on the β F 'control (button 80), bz on the /? Z' control (button 82) and κ on the handwheel 32 . If any parallax is still found in the F direction, the measurements are repeated and the new, very small changes in the constants are set.

Als Ergebnis dieser relativen Orientierung liegt nunmehr ein dreidimensionales Bild vor, das in die Ebene der Aufnahme 16 geschwenkt ist und den Maßstab dieser Aufnahme besitzt. Es ist nun erforderlich, die absolute Orientierung des Bildes durchzuführen, wobei Maßstabskorrekturen und Korrekturen der Neigung der Grundlinie {E-D in Fig. 7) vorgenommen werden und in zweiter Linie die Neigung der Kamera korrigiert wird.As a result of this relative orientation, there is now a three-dimensional image which is pivoted into the plane of the receptacle 16 and has the scale of this receptacle. It is now necessary to carry out the absolute orientation of the image, with scale corrections and corrections of the inclination of the base line (ED in Fig. 7) being made and, in the second place, the inclination of the camera being corrected.

Zur absoluten Orientierung sind wenigstens drei Bodenkontrollpunkte erforderlich. Diese drei Punkte dürfen nicht in einer geraden Linie liegen, und es müssen sämtliche drei räumlichen Koordinaten zweier Punkte und die Höhe des dritten Punktes bekannt sein.At least three ground control points are required for absolute orientation. These three points must not lie in a straight line, and all three spatial coordinates must be two Points and the height of the third point must be known.

Um das Bild auf den richtigen Maßstab zu bringen, wird der Abstand von zwei Bodenkontrollpunkten berechnet und auf den richtigen Maßstab reduziert. Dieser Wert sei mit D bezeichnet. Dann werden die Koordinaten der geichen Punkte mit Hilfe der Tafel 1 für das stereoskopische Betrachten gemessen und der Abstand zwischen den Punkten erneut berechnet. Das Ergebnis sei d. Üblicherweise ist d = D, jedoch istIn order to bring the image to the correct scale, the distance between two ground control points is calculated and reduced to the correct scale. Let this value be denoted by D. Then the coordinates of the same points are measured using the table 1 for stereoscopic viewing, and the distance between the points is recalculated. The result is d. Usually d = D, however

d bx by bz D Bx By Bz 'd bx by bz D Bx By Bz '

wobei bx, by und bz die Werte der Komponenten der Grundlinie sind, die d ergeben haben. Die Korrektur für Bx wird dadurch vorgenommen, daß bei jedem £x-Knopf des Rechners die Hälfte eingestellt wird. Korrekturen für By und Bz werden normalerweise bei der einen oder anderen Aufnahme nur mit Hilfe der β Y- und /SZ-Knöpfe vorgenommen. Die Nullablesung des Höhen-Zählknopfes 7 erfordert eine Neueinstellung. Die Korrektur der Neigung der Kamera um die X- und Γ-Achse wird anschließend dadurch bestimmt, daß zunächst die Höhen der drei Bodenkontrollpunkte mit Hilfe der Erfindung gemessen werden. Diese Höhen sind üblicherweise nicht identisch mit den Höhen, die durch Bodenmessungen erhalten werden, jedoch sind die Differenzen ein Maß für die Neigung des dreidimensionalen Bildes gegenüber der Horizontalen. F i g. 16 zeigt eine Draufsicht des Bildes mit den drei Punkten ε,-tj und λ, wobei der Höhenfehler des Punktes s durch Änderung der Nulleinstellung des Knopfes? zu Null gemacht wurde. Bei diesem Beispiel sei angenommen, daß bei η ein Fehler von +20 und bei λ ein Fehler von +70 zuriickbleibt. Durch den Punkte wird eine Parallele zur X-Achse gezogen, die ηλ in ξ scheidet; weiterhin wird eine Parallele zur F-Achse gezogen, die εγ in γ schneidet. Durch lineare Interpolation lassen sich als Höhenfehler in ξ und ψ die Werte +50 bzw. +40 bestimmen. Nun ist selbstverständlich, wenn εξ — d_x und ηψ = d₂ gesetzt wird, der Fehler von tang O₁ und tang(£₂ = — (+ -^-j und der Fehler von tang w₁ und tang Co₂ = ^— -^-)· DieseKorrekturen werden für 0j und Φ₂ ^a& den Knöpfen 81 und 77 und für ω₁ und W₂ an den Knöpfen 83 und 79 eingestellt (s. F i g. 6). Im allgemeinen muß nun der Knopf 7 wiederum entsprechend der Höhe korrigiert werden. Es ist klar, daß eine Änderung der Neigung der Kamera und damit des dreidimensionalen Bildes in dieser Weise kleine Änderungen der Komponenten der Grundlinie erforderlich machte. Beispielsweisewhere bx, by and bz are the values of the components of the baseline that gave d . The correction for Bx is made by setting half for each £ x button on the calculator. Corrections for By and Bz are normally only made for one or the other recording using the β Y and / SZ buttons. The zero reading of the height counting button 7 requires readjustment. The correction of the inclination of the camera about the X and Γ axes is then determined by first measuring the heights of the three ground control points with the aid of the invention. These heights are usually not identical to the heights obtained by ground measurements, but the differences are a measure of the inclination of the three-dimensional image with respect to the horizontal. F i g. 16 shows a top view of the image with the three points ε, -tj and λ, where the height error of the point s is obtained by changing the zero setting of the button? was made zero. In this example, assume that an error of +20 in η and λ, an error of +70 zuriickbleibt. A parallel to the X axis is drawn through the point, dividing ηλ into ξ ; Furthermore, a parallel to the F-axis is drawn that intersects εγ in γ. By linear interpolation, the values +50 and +40 can be determined as height errors in ξ and ψ. Now, of course, if εξ - d _x and ηψ = d _{2 are} set, the error of tang O ₁ and tang (£ ₂ = - (+ - ^ - j and the error of tang w ₁ and tang Co ₂ = ^- - ^ -) · These corrections are set for 0j and Φ ₂ ^a & buttons 81 and 77 and for ω ₁ and W ₂ on buttons 83 and 79 (see FIG. 6). In general, button 7 must now be turned again It is clear that changing the tilt of the camera and hence the three-dimensional image in this way required small changes in the components of the baseline

würde nun Bz zu groß sein; für das gegebene Beispiel würde die Korrektur Bz was going to be too large; for the example given, the correction would be

AA. ₁Bz + ₁ Bz + AA. ₂Bz ₂ Bz

betragen, wobeiamount, where

50 A₁ Bz _J , 40 A _zBz 50 A ₁ Bz _J , 40 A _z Bz

-j~ — = ^l-— und -1 = — -j ~ - = ^l - - and -1 = -

Cl₁ Bx d₂ ByCl ₁ Bx d ₂ By

ist. Korrekturen der anderen Komponenten der Grundlinie sind im allgemeinen vernachlässigbar.is. Corrections to the other components of the baseline are generally negligible.

Fachleuten dürfte aus der oben gegebenen Beschreibung klar sein, daß sich die Einstellung des beschriebenen Instruments von der heute benutzter sehr genauer Kartierungsgeräte grundsätzlich nicht unterscheidet. Es können daher an Stelle des beschriebenen Orientierungsverfahrens auch andere, in der photogrammatischen Literatur beschriebene Verfahren verwendet werden.Those skilled in the art should be clear from the description given above that the setting of the described instrument of the very accurate mapping devices used today in principle not differs. Instead of the orientation method described, other methods in methods described in the photogrammatic literature can be used.

Es ist selbstverständlich, daß, wenn eine sehr große Genauigkeit gewünscht wird, Korrekturen für Linsenverzerrungen, atmosphärische Lichtbrechung, Erdkrümmung, Schrumpfen des Films u. a. m. dadurch vorgenommen werden können, daß an geeigneten Stellen dem Rechner Kompensationssignale zugeführt werden.It goes without saying that if very high accuracy is desired, corrections for lens distortions, atmospheric refraction, curvature of the earth, shrinkage of the film and others. m. thereby can be made that the computer is supplied with compensation signals at suitable points will.

Die atmosphärische Lichtbrechung erfordert eine Korrektur, die eine Funktion des Abstandes₁S¹ des betrachteten Punktes P vom Nadirpunkt ist (s. Fig. 18). Mit 230 sei der Boden bezeichnet (zur Vereinfachung sei er planeben angenommen) und mit 231 die hergestellte Aufnahme. (Genaugenommen müßten auch Korrekturen der Höhe des Punktes vorgenommen werden, jedoch sind diese von höherer Ordnung als die Korrekturen infolge .S" und sollen daher hier vernachlässigt werden.) Wenn ON die Linie vom Projektionszentrum O zum Nadirpunkt N, oc den vom Strahl PO und der Linie NO eingeschlossenen Winkel und h den Abstand NO bezeichnet, dann gilt S = h- tang cc, d. h.The atmospheric refraction of light requires a correction which is a function of the distance ₁ S ¹ of the point P under consideration from the nadir point (see FIG. 18). The floor is designated by 230 (for the sake of simplicity it is assumed to be level) and 231 is the recording made. (Strictly speaking, corrections to the height of the point would also have to be made, but these are of a higher order than the corrections due to "S" and should therefore be neglected here.) If ON is the line from the projection center O to the nadir point N, oc that from the beam PO and the angle enclosed by the line NO and h denotes the distance NO , then S = h- tang cc, ie

öS — h ■ (1 + tang² oc) · öoc, (24) öS - h ■ (1 + tang ² oc) öoc, (24)

wobei ö S die Fehlergröße des Abstandes des Punktes P infolge atmosphärischer Lichtbrechung und öoc die Fehlergröße des Winkels ist. Weiterhin istwhere ö S is the error size of the distance from point P due to atmospheric refraction and öoc is the error size of the angle. Furthermore is

tang² cc = — = — ;
A² Z² tang ² cc = - = -;
A ^{2 line} ²

dabei ist s der Abstand des Bildpunktes ρ vom Nadirpunkt η der Aufnahme.
Weiterhin giltwhere s is the distance of the image point ρ from the nadir point η of the recording.
Furthermore applies

s-h fs-h f

S = und somit ds = —■ öS; S = and thus ds = - ■ öS;

f hf h

ds ist die Abstandsfehlergröße des Punktes ρ infolge atmosphärischer Lichtbrechung. ds is the distance error magnitude of the point ρ due to atmospheric refraction.

Durch Einsetzen in Gleichung (24) ergibt sichSubstituting this into equation (24) gives

Ss= I J²-^^). Soc. (25) Ss = I J ² - ^^). Soc. (25)

Zur Berechnung von öoc gibt es eine große Anzahl von Formeln; dabei kann jede geeignete Formel zurThere are a large number of formulas for calculating öoc; Any suitable formula for

Bestimmung von Ös als Funktion von s^z verwendet werden. Es ist möglich, für die Gleichung (25) einen Analogrechner unter Verwendung bekannter Verfahren zu entwerfen; als zweite, praktischere Lösung sei angenommen, daß Werte vonDetermination of Ös as a function of s ^z can be used. It is possible to design an analog calculator for equation (25) using known methods; as a second, more practical solution it is assumed that values of

= F(s*) (26) = F (s *) (26)

ίο schrittweise mit geeigneten Intervallen von s² berechnet werden. Diese Werte können an einem Analog-Funktionsgenerator derart eingestellt werden, daß eine Eingangsspannungi² eine Ausgangsspannung ίο be calculated step by step with suitable intervals of s ² . These values can be set on an analog function generator in such a way that an input voltage i ^{2 becomes} an output voltage

äsas

entsprechend — erzeugt. Aus F i g. 12 ist nun zuaccordingly - generated. From Fig. 12 is now closed

erkennen, daß Signale, die Koordinaten für jede Aufnahme darstellen, weiche den Nadirpunkt als Ursprung haben, an den Klemmen T₃, T₃ a, T₅ und T_{5 a} anliegen. Wenn X₇₁' und Y_n' diese Koordinaten für die erste Aufnahme darstellen, dann istrecognize that signals which represent coordinates for each recording, which have the nadir point as their origin, are present at terminals T ₃ , T ₃ a, T ₅ and T _{5 a} . If X ₇₁ ' and Y _n ' represent these coordinates for the first exposure, then is

{Xrff + (5V)² = *²- (27) {Xrff + (5V) ² = * ² - (27)

Dann sind selbstverständlich die bei A X' und A Y' anzuwendenden Korrekturen A X^_r und A X^, wobeiThen, of course, the corrections to be applied to AX ' and A Y' are AX ^ _r and AX ^ , where

A ΧΙ =-Xl-~ ™d ^ YI_t = - Υ,ί ■ . (28) A ΧΙ = -Xl- ~ ™ d ^ YI _t = - Υ, ί ■ . (28)

Für A X"_r und A Y"_T können ähnliche Gleichungen erhalten werden. Diese Korrekturen wurden einzeln an die Rechner für die erste und zweite Aufnahme gegeben, und die Korrekturen A XJ_r und A Yä_r würden in Sumniierungsverstärkern 145 bzw. 146 zum Rechnerii₁ addiert.Similar equations can be obtained for AX " _r and A Y" _T. These corrections were given individually to the computers for the first and second recordings, and the corrections A XJ _r and A Yä _r would be added to calculator ₁ in summing amplifiers 145 and 146, respectively.

F i g. 19 zeigt eine Anordnung, mit der diese Korrekturen erhalten werden können und bei der Eingangswerte entsprechend X₁₁' und Y%, bezogen auf den Nadirpunkt an den Klemmen T₃ bzw. T_{5 a}, abgenommen werden. Die Signale gehen durch Quadriergeneratoren 301 und 302, werden in 303 addiert, so daß sich j² ergibt, gehen durch einen Funktionengenerator 304, der einen Ausgangswert entsprechend -^- erzeugt. Dieser Ausgangswert wird an einen Servomotor 305 für die Potentiometer 306 und 307 gegeben. In den Potentiometern 306 und 307 wird eine Multiplikation mit dem Wert -X_n' von der Klemme T_{3 a} und dem Wert — Y_n' von der Klemme T₅ vorgenommen, so daß Ausgangswerte entsprechend A Xa_r bzw. A Ye? entstehen.F i g. 19 shows an arrangement with which these corrections can be obtained and in which input values corresponding to X ₁₁ ' and Y%, based on the nadir point at terminals T ₃ and T _{5 a} , are taken. The signals go through squaring generators 301 and 302, are added in 303 to give j ² , go through a function generator 304 which produces an output value corresponding to - ^ -. This output value is given to a servo motor 305 for the potentiometers 306 and 307 . In the potentiometers 306 and 307 a multiplication with the value -X _n ' from the terminal T _{3 a} and the value -Y _n ' from the terminal T _{5 is} carried out, so that output values corresponding to A Xa _r and A Ye? develop.

Der Einfluß der Erdkrümmung ist ebenfalls eine Funktion von s und kann dadurch berücksichtigt werden, daß eine ähnliche Einstellung verwendet wirdThe influence of the curvature of the earth is also a function of s and can be accounted for by using a similar setting

ÖSÖS

oder daß die Werte — im Funktionsgenerator 304 soor that the values - in function generator 304 so

verändert werden, daß sie diesen Effekt ebenfalls einschließen.changed so that they also include this effect.

Die Linsenverzerrung einer Aufnahme ist eine Funktion des Abstandest' des betrachteten Punktes vom Hauptpunkt der Aufnahme. Es sei in die Erinnerung zurückgerufen, daß die Ausgangswerte A X', Δ Y', A X" und A Y" des Teils B des Rechners Korrektüren sind, die die auf den Hauptpunkt bezogenen Koordinaten der Aufnahme auf orthogonale Koordinaten reduzieren. Wenn man daher die Kompensationswerte A X', A Y', A X" und A Y" von den ortho-The lens distortion of a picture is a function of the distance between the point being viewed and the main point of the picture. It should be recalled that the output values A X ', Δ Y', AX " and A Y" of part B of the calculator are corrections which reduce the coordinates of the recording relating to the principal point to orthogonal coordinates. Therefore, if one takes the compensation values A X ', A Y', AX " and A Y" from the ortho-

gonalen Koordinaten X und F abzieht, kann man für jede Aufnahme die auf den Hauptpunkt bezogenen Koordinaten erhalten. Das kann durch einen einfachen Additionskreis vorgenommen werden. Wenn diese beiden Koordinaten mit X^_v und Y_p'_r bezeichnet werden, istsubtracting the gonal coordinates X and F, one can obtain the coordinates related to the main point for each recording. This can be done with a simple addition circle. If these two coordinates are denoted by X ^ _v and Y _p ' _{r, then is}

or = x _Pp² + Y^· (29)or = x _P p ² + Y ^ (29)

Die Linsenverzerrung liegt üblicherweise in Form einer Kalibrierungstafel vor, die die Abstandswerte der Verzerrung δ s' bei gewissen Intervallen von s' oder bei gewissen Winkeln <x' angibt, wobei *' der Winkel zwischen der Verbindungslinie des Projektionszentrums mit dem Hauptpunkt und der Verbindungslinie zwischen dem Projektionszentrum und dem betrachteten Punkt ist. In jedem Fall ist es zweckmäßig, die Tafel in eine Form zu bringen, in der die ds' The lens distortion is usually in the form of a calibration table which indicates the distance values of the distortion δ s ' at certain intervals of s' or at certain angles <x ' , where *' is the angle between the line connecting the projection center with the main point and the connecting line between the projection center and the point under consideration. In any case it is advisable to bring the board into a form in which the ds'

Werte -γ- als Funktion von s'² dargestellt sind. Mit Hilfe eines Funktionengenerators können für gegebeneValues -γ- are shown as a function of s' ² . With the help of a function generator, for given

ös'ös'

Werte von s' ² Werte entsprechend -γ- erhalten werden; Korrekturen für Δ X', Δ Y', Δ Χ" und Δ Υ" können dadurch erhalten werden, daß eine Anordnung verwendet wird, die derjenigen zur Ableitung der Korrektüren für die atmosphärische Lichtbrechung entspricht.Values of s' ² values corresponding to -γ- are obtained; Corrections for Δ X ', Δ Y', Δ Χ " and Δ Υ" can be obtained by using an arrangement similar to that used to derive the corrections for atmospheric refraction.

Bei der Photogrammetrie müssen zwei verschiedene Arten des Filmschrumpfens betrachtet werden: erstens ein regelmäßiges Filmschrumpfen, das in bezug auf X_pp und Y_vv als linear zu betrachten ist, jedoch für die beiden Koordinatenrichtungen verschiedene Werte besitzt, sowie zweitens ein unregelmäßiges Filmschrumpfen, das nichtlinear ist und örtliche Verzerrungen innerhalb einer relativ begrenzten Fläche der Aufnahme verursacht. Unregelmäßiges Filmschrumpfen kann mit Hilfe der bekannten »Reseau-Technik« festgestellt werden. Mit der vorliegenden Erfindung können beide Arten der Filmschrumpfung kompensiert werden. Jedoch kann die Kompensation des unregelmäßigen Filmschrumpfens im äugenblicklichen Zeitpunkt der Entwicklung der Photogrammetrie als unzweckmäßig angesehen werden, da die Bedeutung nur sehr gering ist und die Bestimmung verhältnismäßig teuer ist.In photogrammetry, two different types of film shrinkage must be considered: firstly, regular film shrinkage, which is to be regarded as linear with respect to X _pp and Y _vv , but has different values for the two coordinate directions, and secondly, irregular film shrinkage, which is nonlinear and causes local distortion within a relatively limited area of the recording. Irregular film shrinkage can be detected with the help of the well-known "Reseau technique". Both types of film shrinkage can be compensated for with the present invention. However, the compensation of the irregular film shrinkage at the moment of the development of the photogrammetry can be regarded as inexpedient, since the importance is only very small and the determination is relatively expensive.

Wenn ein linearer Schrumpfungsfehler vorhanden ist, der in X_pv- und F_3jy-Richtung gleich groß ist, kann dieser leicht dadurch korrigiert werden, daß die Brennweite für die betreffende Aufnahme verändert wird, d. h. durch Änderung des am Rechner eingestellten Wertes / für die betreffende Aufnahme. Die größenmäßige Einstellung von / ist in der Photogrammetric üblich. Wenn die Schrumpfung in X- und F-Richtung nicht gleich ist, würde es erforderlich sein, bei einer der Koordinaten eine lineare Korrektur anzubringen. Das kann durch einen Multiplikationskreis aus Servomotor und Potentiometer vorgenommen werden, der für die erste Aufnahme eine Korrektur Es ist selbstverständlich, daß diese Vorrichtung, obwohl die obige Beschreibung sich insbesondere auf die Herstellung von Karten der Erdoberfläche bezieht, auch zur Messung der Koordinaten irgendeines dreidimensionalen Systems verwendet werden kann, das in Form von zwei einander überlappenden Aufnahmen vorliegt. Beispielsweise kann die vertikale Wand eines Hauses oder die Oberfläche eines durch ein Mikroskop betrachteten Körpers bequem ausgewertet oder vermessen werden.If there is a linear shrinkage _{error which is the} same in X _pv and F 3jy directions, this can easily be corrected by changing the focal length for the relevant recording, ie by changing the value set on the computer / for the relevant one Recording. The size setting of / is common in Photogrammetric. If the shrinkage is not the same in the X and F directions, it would be necessary to apply a linear correction to one of the coordinates. This can be done by a servomotor-potentiometer multiplier circuit which corrects the first recording.It goes without saying that, although the above description relates in particular to the production of maps of the earth's surface, this device can also be used to measure the coordinates of any three-dimensional system can be used, which is in the form of two overlapping recordings. For example, the vertical wall of a house or the surface of a body viewed through a microscope can be conveniently evaluated or measured.

Die vorliegende Erfindung ist besonders zweckmäßig bei automatischen Systemen anzuwenden; in diesem Fall können die Augen des menschlichen Beobachters durch elektronische Taster ersetzt werden. Damit würde ein elektronischer Vergleich der beiden Beobachtungsfelder zur Bestimmung und Korrektur der Parallaxe möglich sein. Eine Anordnung der Betrachtungseinrichtung, bei der sich die binokularen Einheiten relativ zu den festgehaltenen Aufnahmen bewegen können, läßt sich konstruktiv einfach ausbilden. In gewissen Fällen kann es wünschenswert sein, statt eines Analogrechners einen Digitalrechner zu verwenden; dabei sind bei der Ausbildung der Betrachtungseinrichtung entsprechende Änderungen erforderlich.The present invention is particularly useful in automated systems; in this In this case, the eyes of the human observer can be replaced by electronic buttons. In order to would be an electronic comparison of the two observation fields to determine and correct the Parallax may be possible. An arrangement of the viewing device in which the binocular Units can move relative to the held recordings can be designed to be simple in terms of construction. In certain cases it may be desirable to use a digital computer instead of an analog computer to use; there are corresponding changes in the design of the viewing device necessary.

Wenn nur die Koordinaten einer Fläche gemessen werden sollen, kann die Betrachtungseinrichtung direkt als Raumbildmesser verwendet werden, der nicht an einen Auswertungstisch angeschlossen ist. In diesem Falle ist die beschriebene Vorrichtung insofern besonders zweckmäßig, als die Parallaxen nur durch Verstellung des Knopfes 7 des Höhenpotentiometers beseitigt werden.If only the coordinates of an area are to be measured, the viewing device can can be used directly as a room image meter that is not connected to an evaluation table. In this case, the device described is particularly useful as the parallaxes can only be eliminated by adjusting knob 7 of the height potentiometer.

Die Gleichungen (14) und (15) können so abgeändert werden, daß sie für verschiedene Berechnungsverfahren und Rechengerätausbildungen geeignet sind, oder sie können zur Anpassung an eine nur beschränkte Genauigkeit vereinfacht werden. Zum Beispiel läßt sich für A [s. Gleichung (8)] eine Annäherung erster Ordnung vertreten, nämlichEquations (14) and (15) can be modified to suit various computational methods and computing device configurations, or they can be simplified to accommodate limited accuracy. For example, for A [s. Equation (8)] represent a first order approximation, namely

y -tang ω x-tangCP
C C y- tang ω x-tang CP
CC

V-CV-C ₁-X ₁ -X -C₂ -C ₂

K-F₁ K- F ₁

PPPP

wobei C₁ und C₂ Konstanten sind und C durch Gleichung(IO) gegeben ist. Weiter kann man annehmen, daß die Differenz zwischen Koordinaten in einem System, in dem der Nadirpunkt der Ursprung ist, und einem anderen System, in dem der Hauptpunkt der Ursprung ist, vernachlässigbar ist, soweit es die Berechnung der Kameraneigung betrifft. Das ist dann gerechtfertigt, wenn die Neigung nur klein ist und man schreiben kannwhere C ₁ and C _{2 are} constants and C is given by equation (IO). Further, it can be assumed that the difference between coordinates in a system in which the nadir point is the origin and another system in which the principal point is the origin is negligible as far as the computation of the camera tilt is concerned. That is justified when the inclination is only small and one can write

A m (Y-ßY)-C₁-IX-™]-Q> A m (Y-βY) -C ₁ -IX - ™] -Q>

6060

ergibt, wobei Δ Y/_s die gewünschte Korrektur und K eine Konstante ist. Dieser Wert von Δ Y_f'_s würde dann im Verstärker 146 zu den anderen Korrekturen addiert. Für die zweite Aufnahme kann eine ähnliche Korrektur vorgenommen werden.where Δ Y / _{s is} the desired correction and K is a constant. This value of Δ Y _f ' _s would then be added to the other corrections in amplifier 146. A similar correction can be made for the second exposure.

Es dürfte dem Fachmann klar sein, daß auch noch weitere Korrekturen angebracht werden können, wenn sie für notwendig erachtet werden.It should be clear to the person skilled in the art that further corrections can also be made if they are deemed necessary.

so daßso that

und /•tang^ e* /»•A
2 2 and / • tang ^ e * / »• A
2 2

Φ C₉
/•tang— sä ß-~
2 2 Φ C ₉
/ • tang— sä ß- ~
2 2

Claims

25 26 If the terrain is relatively flat and only small photos are taken relative to each other. As a result, Δ Z values are assumed, Δ X 'and Δ Y' can still be written by ZlZ + ßZ, AZ ßZ 5 Δκ · (Y-ßy ') or -Ακ · (χ - ~ λ / - (ΔΖ + ßZ) e f-ΔΖ / 'One can also change a small correction Δκ If these expressions are inserted into the correct equations, which are inserted from the remaining rotation of (14) and (15), we get Bx Ar = ci - (Y-ßYy-Cf [x- ^ j-j '(r-ßY') - - (γ-βγ ') (30) + ct- (Y-ßr) + C5 + Cs- {Y-ßY' ) -Ci-IX- ~ \ + C6, Bx (3D where C3, C4, Cb and C8 are constants. For the second recording, similar formulas can be derived for Δ X "and Δ Y". The simplicity of the approximation formulas (30) and (31) is obvious, resulting in a simplification of the electronic or mechanical computing device for solving the equations

1. A photogrammetric mapping device with a base frame, a main carriage movably attached to it with two translational degrees of freedom, the two directions of movement of which define a reference plane, two image carriages intended to record one of two overlapping recordings, each of which is independent of the other in one of the reference plane parallel plane with two translational degrees of freedom and rotated about an axis perpendicular to this plane, a main slide actuating device for moving the main slide in the two directions of movement a computing device which, depending on the position of the main slide and the set height parallax, causes corrections to the readings of the mapping device, characterized in that the el electronic arithmetic unit (3) receives its input signals from two electrical encoders (51, 53) responding to the position (X, Y) of the main slide (11) and one encoder ( 7.116) and that the position of each of the two image slides (12 and 13) is determined by two servomotors (25, 26 and 23, 24), which are set individually by output signals of the arithmetic unit (3) dependent on the input signals.

5555

6060

2. Mapping device according to claim 1, characterized in that the computing device (3) comprises a transmitter (76,120) for the focal length (J) of the aerial camera.

3. Mapping device according to claim 1 and 2, characterized in that the computing device (3) encoders (81, 83) for the image inclinations (^ ₁ , Co ₁ or φ ₂ , ω ₂ ).

4. Mapping device according to claim 1 to 3, characterized in that the computing device (3) Encoder (78, 80, 103, 104) for setting the distance of the nadir point of each recording from a common origin.

5. Mapping device according to claim 1 to 4, characterized in that the computing device (3) Encoder (82,105) for the scale deviations of each recording from a reference scale includes.

6. mapping device according to claim 1 to 5, characterized in that the computing device (3) a switching stage for correcting those caused by the refraction of light in the atmosphere Error includes (Fig. 19).

7. mapping device according to claim 1 to 6, characterized in that the computing device (3) a switching stage for correcting the errors caused by the lens distortion.

8. mapping device according to claim 1 to 7, characterized in that the computing device (3) comprises a switching stage for taking into account the film shrinkage.

9. mapping device according to claim 1 to 7, characterized in that the computing device (3) includes a switching stage for taking into account the curvature of the earth.

10. Mapping device according to claim 1 to 9, characterized in that the position (X, Y) of the main slide (11) responsive electrical transmitter with the setting spindles (41, 49) of the main slide (11) rotatably coupled potentiometers (53, 51 ) are.

11. Mapping device according to claim 1 to 10, characterized in that the parallax encoder is a potentiometer (116).

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