DE1448536C - Vorrichtung zur Auswertung zweier stereophotographischer lichtdurchlässiger Bilder - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Auswertung zweier stercophotographischer lichtdurchlässiger Bilder, die sich auf dieselbe Landschaft beziehen, durch optische Kreuzkorrclation zusammengehöriger Bildabschnittc an beiden Bildern, bei der eine Kathodenstrahlröhre als Lichtquelle einen parallelen Lichtstrahl mit einem gegenüber der Fläche der Bilder reduzierten Querschnitt erzeugt, der die Bilder nach einem vorbestimmten Raster abtastet, zwei parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse angeordnete Bildhalter, die relativ zueinander und gegenüber dem optischen Abtastsystem bewegbar sind, ein Aufzeichner zum Aufzeichnen der Bewegung der Bildhalter und ein Photoverstärker vorgesehen ist, der den Lichtstrahl nach Durchsetzen der beiden Bilder empfängt und mit einem Spitzendetektor zum Abtasten einer bei einer Korrelation auftretenden Spaniningsspitze verbunden ist.

Es ist eine Vorrichtung bekannt (USA.-Patentschrift 2 787 188), bei der zwei Bilder auf optischem Wege zur Deckung gebracht werden können. Dabei wird ausgenutzt, daß ein Lichtstrahl nach Durchsetzen zweier Photonegative bzw. Diapositive, die gleiche oder nahezu gleiche Bilder zeigen, ein Helligkeitsmnximum hat, wenn die beiden Bilder in dem Strahlengang zur Deckung gebracht sind. Bei dieser bekannten Vorrichtung geht von einer iliichenförmigen Lichtquelle ein paralleles Lichtbündel aus und wird nach Durchsetzen der Bilder auf einen Punkt auf einer Photoröhre fokussiert. Die optische Korrelation der beiden Transparentbilder wird dadurch hergestellt, daß mehrere symmetrische auf einem Tisch angeordnete Photoröhren so lange verschoben werden, bis die durch den auffallenden Lichtstrahl erzeugten Photospannungen in allen Röhren gleich groß sind. In diesem Fall wird angenommen, daß der Lichtpunkt maximaler Helligkeit konzentrisch zu allen Photoröhren liegt. Aus der Lage des Tisches wird dann auf die gegenseitige Lage der beiden Bilder zurückgeschlosscn. Es ist demnach notwendig, die Amplitude der an den Photoröhren auftretenden Photospannungen zu messen. Da die Photospannungen nur ein Maß für die Gesamthelligkeit der zur Deckung gebrachten Bilder ist, kann nur eine Korrelation der beiden Bilder insgesamt und nicht mit der gewünschten Genauigkeit festgestellt werden. Es ist auch nicht möglich, Flöhenschichtlinien oder Profillinien nach einem beliebigen Schnitt durch die photogrammetrisch aufzunehmende Landschaft durchzufahren.

Es ist ferner eine Vorrichtung bekannt (USA.-Patentschrift 2 964 643), bei der zur automatischen Auswertung von Stereobildern eine elektronische Korrelationstechnik verwendet wird. Bei dieser Vorrichtung liegt hinter jedem photographischen Bild eine Photozelle, und je ein von der anderen Seite des Bildes kommender Lichtfleck wird von den einzelnen Photozellen abgetastet. Zwar werden sich bewegende punktförmige Lichtstrahlen verwendet, jedoch wird jedes Transparentbild von einem getrennten Lichtstrahl durchsetzt. Eine umfangreiche elektronische Schaltung verstärkt dann die Ausgangssignale der Photozellen und mittelt diese über eine feste Zeitdauer. Bei Vorrichtungen dieser Art ist für die Handhabung eine große technische Fertigkeit erforderlich, so daß sie praktisch ohne die Hilfe des Herstellers nicht voll ausgenutzt werden können.

D-T Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Auswertung zweier stereophotographischcr lichtdurchlässiger Bilder durch optische Kreuzkorrelation dahingehend zu verbessern, daß die bei einer Korrelation in einem Photoverstärker auftretenden Spannungsspitzen mit geringem elektronischem Aufwand genau festgestellt werden können, wobei die genaue Lage der übereinstimmenden Bildabschnitte der stereophotographischen Bilder schnell und selbsttätig bestimmt werden kann. Eine Vorrichtung zur Auswertung zweier stereophotographischer

ίο lichtdurchlässiger Bilder ist daher gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch einen Mittelquadratdetek-

. tor, der als Ausgangssignal den Mittelwert des Quadrates der Ausgangsspannimg des Photoverstärkers abgibt, einen Vergleichsdctektor, der zum Abtasten einer

t5 Korrelationsspitze die Ausgangssignale eines Spitzenquadratdetektors und des Mittelquadratdetektors vergleicht und ein Signal abgibt, wenn das Verhältnis der Ausgangssignale größer als ein vorbestimmtes Minimum ist, wobei der Spitzenquadratdetektor die abgetastete maximale Spannungsspitzc während eines vorbestimmten Zeitintervalls hält, und die Kathodenstrahlröhre an Abtaststufen angeschaltet ist, mit denen die Lage des nach dem Raster über die Kathodenstrahlröhre laufenden Lichtpunktes feststellbar ist, die er beim Abtasten der Korrelationsspitze einnimmt.

Bei dieser Vorrichtung wird lediglich das Auftreten

einer Korrelationsspitze, nicht aber deren absolute Amplitude, gemessen, und beim Auftreten solch einer Korrelationsspitze wird die Korrelationslage der bei-

'30 den stereophotographischen Bilder durch Bestimmung der Lage des auf der Kathodenstrahlröhre liegenden, als Lichtquelle dienenden Leuchtfleckes bestimmt. Die Lage dieses Leuchtfleckes auf der Röhre läßt sich sehr einfach und genau durch die Messung der X- bzw. y-Ablenkspannung messen. Auf diese Weise wird eine größere Genauigkeit bei der Bestimmung der relativen Lage der beiden Bildabschnitte erzielt, als es bei bekannten Vorrichtungen möglich ist, bei denen die Photoröhre zur Bestimmung des Ortes des Korrelations-Lichtfleckes verwendet wird. Die Schaltung der Vorrichtung ist so_x ausgelegt, daß mit Sicherheit zwischen Rauschsignalen und den Korrelationsspitzen unterschieden werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Teil eines Geländes und seine geographische Beziehung zu den beiden Stereobildern, wodurch das zur Kartenherstellung verwendete Prinzip erläutert wird,,

F i g. 2 ein Schaubild zur Erklärung des in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung,

F i g. 3 eine Vorrichtung zum Erzeugen von Höhenschichtlinien und Profillinien eines stereophotographischen Bildpaares,

Fig. 4a und'4b ein elektrisches Blockschaltbild der Vorrichtung, wobei ein elektrisches, zur Fehlausrichtung des Bildpaares proportionales Ausgangssignal abgegeben wird, und
F i g. 5 die Signale an den Stellen A bis // des Schaltkreises nach den F ig. 4a und 4b bei einer Fehlausrichtung der Stereobilder.

F i g. 1 erläutert das Verfahren der Stereophotogrammetrie und die Art, in der verschiedene Höhenschichtlinien abgetastet werden. Die Luftaufnahme P wird in der Entfernung B von der Luftaufnahms P' aufgenommen. Die Kurve b-c der Aufnahme/' und Kurve h'-c' auf Aufnahme P' stellen die Kontur dar.

Eine Kathodenstrahlröhre 30 (F i g. 2) ist mit Bezug

auf eine Sammellinse 31, eine Iniegrationslinse 32 und eint; Photoverstärkcrröhre 33 fest angeordnet. Die zuletzt genannten Teile sind bezüglich der Stereobilder P und P' beweglich. Bei dieser Ausfiihrungsforin ist an Stelle einer Lichtquelle, die eine unendliche Anzahl punktförmiger Lichtquellen enthält, die Kathodenstrahlröhre 30 als'LiClKqUeIIc angeordnet, deren Lichtquelle in bekannter Weise über die Stirnfl.ichegesteuer: wird. Wenn der Punkt (//,, V₁) sich in einer Stellung auf der Frontseite der Röhre befindet, in der sein parallel gemachtes Strahlenbündel durch identische Flüchen auf den Bildern P und P' führt, erreicht die Intensität auf der Vorderseite der Photoröhre 33 ein Maximum. Beim Vergleichen dzr Zeit, zu der dieses geschieht, mit den Stellungen der Bilder P und P' können auch mit dieser Aur.fülmingsform Höhenschichtlinien aufgezeichnet werden.

Jeder der parallelen Strahlen von (in, vj) wird erst durch einen Faktor, der der Transparenz, der Schicht der Lichtbilder P proportional ist, und dann durch einen Faktor abgeschwächt, der der Schicht auf dem Lichtbild P' proportional ist. Wenn die Bilder P und P' so ausgerichtet sind, da(3 die von den Strahlen vorn Punkt (;;„ V₁). berührten Schichten gleich sind, dann wird ein maximaler oder leuchtender Fleck bei (u₂, v₂) gebildet, der heller als alle anderen Punkte auf dem Schirm ist, vorausgesetzt, daß die Bilder P und P' eine beliebige Dichteverteilung haben. E.s ist bekannt, daß die Multiplikation einer regellosen Funktion mit einer anderen regellosen Funktion und die Addition der Produkte der Multiplikation Null ergibt, wenn sich die regellosen Funktionen nicht in Phase befinden und identisch sind, so daß der Höchstwert entsteht. Tatsächlich wird die Intensität eines jeden Lichtstrahls durch die Transparenz von der Schicht des einen Bildes P durch das andere BiIdP' verringert oder verstärkt, und die Produkte der vielen parallelen Strahlen werden aufsummiert, wenn die Linse sie auf dem Schirm abbildet.

Die Wirkung des durch die Linse, die Bilder P und P' und die Linse hindurchtretenden Lichtes ist, daß ein Fleck maximaler Helligkeit auf dunklem Hintergrund in den Fällen entsteht, in denen die Bilder P und P' entweder beide Negative oder beide Diapositive sind; oder daß ein dunkler Fleck auf hellem Hintergrund erzeugt wird, wenn eine Aufnahme ein Negativ und die andere ein Diapositiv ist.

Die in F i g. 2 gezeigte Integrationslinse 32 ist unnötig, wenn die Photoverstärkerröhre 33 eine ausreichend große Fläche hat und dicht genug an dem BiIdP' angeordnet ist. Tatsächlich weist eine der. bevorzugten Ausführungsformen keine Integrations-Iinse32 auf. Der Grund dafür, daß keine Integrationslinse erforderlich ist, liegt darin, daß der Lichtstrahl von einem Fleck (;/,, V₁) klein genug ist und deshalb nicht gebündelt werden muß, um ihn als hellen Punkt wahrzunehmsn.

In F i g. 3 ist ein Gehäuse 40 gezeigt, das die Führungsschiene 41 und die Führungsschraube 42 trägt. Entlang der Schiene 41 gleitet ein /-Schlitten 43, und auf dem G;winde der Führungsschraube 42 ist ein j'-Schlitten 44 gleitbar aufgeschraubt, der an der Führungsschraube entlang durch den Motor 45, der die Schraube 42 antreibt, bewegt wird. Am Motor 45 ist ein Potentiometer 46 angeschlossen, um die Stellung des ^-Schlittens 44 auf der Leitspindel 42 anzuzeigen.

Von den Schlitten 43 und 41 werden die Längshalteschienen 47, 48 getragen. Entlang der Schiene 47 ist in der .v-Richtung ein Schlitten 50 gleilbar, der auf dem Gewinde der Halteschiene 48 aufgeschraubt ist. Die Bewegung des Schlittens 50 wird bewirkt, wenn die Schiene 48 durch den Motor 52 angetrieben wird, an dessen Ende ein Potentiometer 53 angeschlossen ist, um die Stellung des Schlittens 50 entlang der Halteschiencn 47, 48 anzuzeigen.

Ein Außenrahmen 58 ist uleitbar entlang ilen beiden Schienen 47 und 48 angeordnet und wird von beiden

ίο Schienen getragen. Dieser Rahmen ist auf das Gewinde der Leitschraube 59 aufgeschraubt und kann parallel entlang dieser Schraube bewegt werden, an deren Ende ein Zahnrad 61) befestigt ist. D.is Zahnrad 60 kämmt mit dem Schneckenrad 61, das durch den Motor 62 gedreht wird. An dem Motor 62 ist ein Potentiometer 63 befestigt und wird von ihm gedreht, um die Stellung des AuLbiirahmens 58 entlang der Führungsschraube 59 anzuzeigen.
Vom Außenrahmen 58 wird in der Mitte ein BiIdhalter 70 für das Bild P' getragen. Dor Bildhalter 70 ist um seine senkrechte Achse drehbar, indem die Stellschraube 71 gedreht wird.

Durch das Drehen des Bildhalters 70 und folglich auch des Bildes P' können Abweichungen im Winkel oder in der Ausrichtung des Flugzeugs beim Aufnehmen der Bilder P und P' ausgeglichen werden.

Unmittelbar unter dem Bildhalter 70 wird von dem Schlitten 51).-ein Bildhalter 73 gehalten. Auf diesem Bildhalter 73 wird das Bild P, im wesentlichen senkrecht unter dem Bild P' ausgerichtet, sicher gehalten.

D^r folgende Aufbau wird unabhängig von dem

Schlitten 50 und den ^-Schlitten 43, 44 durch nicht

gezeigte Mittel in den in F i g. 3 gezeigten Stellungen gehalten. Die Kathodenstrahlröhre 30, auf deren Schirm ein Punkt (u_u V₁) erscheint, der in steuerbarer Weise über den Schirm der Röhre läuft, wird unterhalb und in senkrechter Ausrichtung mit der Sammellinse 31 gehalten. Diese Linse ist wieder unterhalb und in Ausrichtung mit einer motorgetriebenen, verstellbaren Irisblende 80 gehalten, die ein Iristeil 81 mit einer mittleren öffnung hat, die durch die Betätigung eines Motors 82 geöffnet und geschlossen werden kann. Über der Irisblende 80 ist in senkrechter Ausrichtung eine Photoverstärkerröhre 33 angeordnet, deren Fläehe 34 dicht genug an dem Bild P' steht, um die Lichtstrahlen des von der Kathodenstrahlröhre 30 herrührenden Strahlenbündels einzuschließen.

D;r Schlitten 50, der die Bilder P und P' hält, wird in dem Gehäuse 40 nach vorn und hinten oder in der K-Richtung durch den Motor 45 bewegt, der die Führungsschraube 43 dreht. D;r Schlitten 50 wird in dem Gehäuse 40 in der .V-Richtung durch den Motor 52 verschoben, der die Leitschraube 48 dreht. In F i g. 4a und 4b gezeigte Mittel betätigen die Motoren 52 und 45 selbsttätig, urn den Beziehungspunkt im Mittelpunkt der Photoverstärkerröhre 33 zu halten.' Die nachgezeichnete Höhenschichtlinie wird von der

Stellung des Bildes P' in Ύ-Richtung bezüglich des Bildes P bestimmt, und diese Bezugsstellung kann durch Drehen der Leitschraubs 59 durch den Motor 62 geändert werden. Die Leitschraube 59 ist gängig mit dem Rahmen 58 verbunden und läßt ihn an der Schiene 47 und an der Schraube 48 entlanggleiten.

Die F i g. 4a und 4b zeigen die elektrische Schaltung für die selbsttätige Bewegung des Schlittens 50, um den Korrekturpunkt in der Mitte der Photoverstärkerröhre 33 zu halten. Sie werden mit Hilfe der in F i g. 5 gezeigten Wellenformen erläutert, die die Wellen-

formen für zwei Kippspnnnungen zeigen, welche an den angedeuteten Punkten in dem Stromkreis der F i g. 4a und 4b auftreten. Die Schaltung in F i g. 4a wird durch die Schaltung von F i g. 4b ergänzt, indem die Zeichnungen an den Verbindungspunkten α bis j S zusammengesetzt werden.

Die Kathodenstrahlröhre 30 wird von einer Quelle 85 mit Hochspannung versorgt. Ihre Abknkungsplatten für die X-Ablenkung werden von dem Generator 86 und die für die F-Ablenkung vom Generator 87 versorgt. Die von der Leitung 86a geführte X-Ablenkungsspannung ist in dem Kurvenbild A der F i g. 5 gezeigt. Die !'-Ablenkung hat eine ähnliche Gestalt, aber ist um einen vorbestimmten Wert langsamer.

Auf dem Schirm der Röhre 30 wird ein Punkt (W₁, Vj) gebildet, von der Linse 31 gebündelt, führt durch die Irisblende 80 sowie die Bilder P und P' und wird von der Photoverstärkerröhre 33 empfangen, die ihre Hochspannungsversorgung von einer Quelle 88 bezieht. Der in der Leitung 33a vorhandene Ausgang der Röhre 33 ist in dem Kurvenbild B der F ϊ g. 5 gezeigt und wird weiterverarbeitet, um festzustellen, ob die hohen Spannungspitzen Bezugspunkte oder"nur Geräusche darstellen.

Das Signal von der Röhre 33 wird durch die Leitung33fl an den Detektor 89, der die Spannungsspitzen des Photoverstärkers feststellt und der den Spitzendetektor 896 und den Verstärker 89c aufweist, und an den Detektor 90 gegeben, der den Mittelwert des Quadrates der Ausgangsspannung des Photoverstärkers bildet und der den Verstärker 906 und das Integrationsgerät 90c aufweist. Der Detektor 89 verarbeitet das Signal und gibt die in dem Kurvertbild C der Fig. 5 gezeigte Wellenform über die Ausgangsleitung 89 ab; er tastet die Spitzenspannung der Wellenform auf der Leitung 33a ab und hält sie fest, bis eine höhere Spitze empfangen wird, woraufhin' diese gehalten wird usw. Jedesmal, wenn von dem Spitzendetektor 896 eine höhere Spitze empfangen wird, sendet der Differentiator und Spitzenanzeiger 89 o\ einen Stromstoß durch die Spule 89e, die die Schalter 966 und 95* schließt.

D^r Detektor 90 bildet den Mittelwert des Quadrates der Aiisgangsspannung des Photoverstärkers, wodurch tatsächlich der Rauschpegel angezeigt wird. Dieser ist in dem Kurvenbild D der Fig. 5 gezeigt und ist an dem Ausgang 90a vorhanden.

D;r Unterschied zwischen den Signalen vom Detektor 89 (Signal) und dem Detektor 90 (Rauschen) wird von einer Summen-Difrerenz-Stufe91 aufgenommen und an den Vergleichsdetcktor 92 abgegeben, der einen Ausgang 92a hat, wie es im Kurvenbild £ in I- i g. 5 gezeigt ist. Der Zweck des Vergleichsdetektors 92 ist, nur dann ein Signal auszusenden, wenn das Verhältnis zwischen dem Signal und dem Rauschen, wie es durch den Unterschied in den Ausgängen des Detektors 89 und des Detektors 90 ermittelt wurde, einen vorherbestimmten Minimalwcrl hat, wodurch . verhindert wird, daß es ein großes Signal durchläuft, wenn es nur geringfügig über dem Rauschpegel. liegt. Dadurch weiden falsche Bezugssignale verhindert.

Die A"-Abtaststufc95 für den Bildhauer empfängt ein Signal vom Kippgcncrator86, der nur betätigt wird, wenn der Schalter 956 geschlossen ist, was bei Erregung λ on 89c durch den Detektor 89 der Fall ist. Die .V-Abtaststufc soll die von dem Detektor 89 kommenden Spitzen auf den Wert der Kippspannung zur Zeit des Auftretens der Spitzen bezichen und dann diesen Kippspaniningswcrt halten, bis die nächste Spitze auftritt. Daher ist zu jeder Zeit der Wert der Ausgangskurve der Abtaststufe 95, die als 95a in dem Kurvenbild F der F i g. 5 gezeigt ist, gleich dem Wert der A'-Kippspannung zur Zeit der größten Spitze. Die Kurve 95a ändert den Wert nur, wenn die anfallende Spitze größer als die größte vorangegangene Spitze ist.

Desgleichen empfängt die Γ-Abtaststufe 96 für den Bildhalter ein Signal von dem 7-Kippgenerator 87, wenn der Schalter 966 geschlossen ist, d. h., wenn ein neues Maximum oder eine neue Spitze entdeckt wird. Die Stufe 96 gibt ein Signal an den Γ-Stellungsdetektor ab.

Die Abtaststufe 97 für die AT-Koordinate empfängt ein Signal von der A'-Abtaststufe 95 und ist nur dann betriebsfähig, wenn der Schalter 976 geschlossen ist, d. h., wenn die Spule 926 von dem Vergleichsdetektor erregt wird. Die Stufe 97 soll für den folgenden Durchlauf das höchste Spannüngsniveau von der A'-Abtaststufe 95 beim vorangegangenen Durchgang auswählen und halten, das das von dem Detektor 92 ermittelte, vorherbestimmte und notwendige Verhältnis zwischen Signalwert und Rauschpegel hat. Dadurch kann kein Maximum ausgewählt werden, wenn es nicht merklich über dem Rauschpegel zu der Zeit liegt, zu der die Spitze auftrat.

In gleicher Weise empfängt der Detektor 98 für die y-Koordinate ein Signal von der Y-Abtaststufe 96 und ist nur dann betriebsfähig, wenn der Schalter 986 geschlossen ist, d. h., wenn die Spule 926 von dem Detektor 92 erregt wird. Dann hält der Detektor 98 das höchste Spannungsniveau der y-Abtaststufe 96 und gibt ein Ausgangssignal an einen Aufzeichner 111 ab, um die !'-Koordinate zu registrieren, an der die Beziehungsmaxima auftreten.

Das Signal vom Detektor 97 wird, an einen Resolververstärker 99 gegeben, der die Wellenform 97a integriert und eine entsprechende Spannung an den Motor 100 liefert, der die Welle 101 in eine Stellung bewegt, die der von dem Resolververstärker 99 empfangenen Spannung entspricht. Rückkopplung 100a hält die Welle 101 genau in der Stellung, die dem von dem Resolververslärker 99 entwickelten Signal entspricht.

Die Welle 101 treibt den Resolver 102 an, der ein Bezugssignal in zwei Spannungen teilt, von denen eine der Λ'-Gcschwindigkeit und die andere der y-Geschwindigkeit entspricht, die der Schlitten 50 haben soll.

Es ist eine Vorrichtung vorgesehen, um die Geschwindigkeit des Schlittens 50 auf einen vorherbestimmten Höchstwert zu begrenzen. Dies ist insofern wünschenswert, als sonst ein großes Fehlersighal vom Detektor und Filter 97 eine entsprechend große Spannung verursachen würde, die abgegeben würde, um den Schlitten 50 für die .Korrektur des Fehlers zu bewegen, wodurch Regelschwankungen und eine übermäßige Abnutzung der Sclilittcntcile hervorgerufen würden. Um dieses zu erreichen, wird ein Signal von dem Detektor 97 an einen DifTcrcnzicrstromkrcis 103 gesandt, der die Neigung der Fehlci kurve aufspürt und eine entsprechend große Spannung für einen großen Fehler erzeugt. Diese Spannung wild in eine Summen-· Diflercnz-Stufe 104 von einer Bc/.ugsspannung abgezogen, die von einem Potentiometer 105 erhalten wird. Dieser Unterschied wird dem Veistärker 106 zugeführt, in dem er verstärkt w ird. und dann als Bezugsspannung an den Resolver 102 abgegeben.

Damit das Fehler signal die Welk 101 nicht umkehrt

und eine Rückführung einer schon gezeichneten Höhenschichtlinie vermieden wird, wird der Ausgang des Difierenzicrstromkreises an einen Vergleicher 107 angeschlossen, der das Fehlersignal mit einem Bezugssignal vergleicht, und wenn das Fehlersignal das Bezugssignal übertrifft, wird ein Relais 109 betätigt, um die Spannungsrichtung der Wicklungen im Motor 100 und folglich auch die Drehrichtung der. Welle 101 umzukehren, so daß der Fehler kleiner wird.

Das X-Geschwindigkeilssignal vom Resolver 102 wird an den A'-Antriebsservoverstärker 110 gegeben, der das Signal verstärkt und eine Antriebsspannung an den Motor 52 abgibt, die die Leitspindel 48, wie in F i g. 3 gezeigt, antreibt und ferner auch das Potentiometer 53 bewegt, das ein Signal für den Aufzeichner 111 erzeugt. Die Rückkoppelung 52a erhöht die Genauigkeit und vermindert Regelschwankungen.

Das 7-Spannungssignal vom Resolver 102 wird an den Y-Antriebsservoverstärker 112 weitergegeben, der ein Signal zum Antreiben des r-Motors45 erzeugt, welcher das y-Potentiometer 46 dreht, das eine Bezugsspannung ändert, die der Stellung des Potentiometers entspricht. Diese wird dem Aufzeichner 111 zugeführt, in dem eine konstante Aufzeichnung der X- und Γ-Ρο-tentiometerstellungen für die Bestimmung einer Höhenschichtlinie aufrechterhalten wird. Zwischen dem F-Motor45 und dem Γ-Antriebsservo verstärker 112 besteht eine Rückkoppelung 45«, um die Genauigkeit zu erhöhen und Regelschwankungen auf ein Mindestmaß zu beschränken.

Ein verstellbares Potentiometer regelt eine Bezugsspannung 113a und führt diese Spannung an den Parallelen-Antriebsservoverslärker 114, um den Parallaxenmotor 62 (F i g. 4a) und das Parallaxenpotentiometer 63 anzutreiben, das ein Bezugssignal ändert und an den Aufzeichrier 111 weitergibt. Wie bereits erklärt wurde, bestimmt die Einstellung des Potentiometers 113 die waagerechte Verschiebung zwischen den Bildern P und P' und regelt dadurch die Höhe der Höhenschichtlinie.

Von dem Detektor 90 wird ein Signal abgenommen, durch das Filter 116 geleitet und dann an den Servoverstärker 117 für die Blendenöffnung gegeben, der ein Signal für den Motor 82 erzeugt, welcher die öffnung der Blende 81 in F i g. 3 regelt. Eine Rückkoppelung zwischen Motor 82 und Verstärker 117 schließt den Servostromkreis.

Durch die Regelung der Blende 81 sollen die abgetasteten Flächen auf den Bildern P, P' so begrenzt werden, daß sie mit Flächen ungefähr gleicher Höhe zusammenfallen. Wenn z. B. die Blendenöffnung zu klein ist, dann wird die Integrationsfläche zu klein, und es gibt nicht genügend Aufschluß für eine optimale Übereinstimmung. Wenn aber die Blendenöffnung zu groß ist, wird die Integrationsfläche zu groß, und das Licht von nicht gleichen Flächen wird die durch die Übereinstimmung erzielten Spitzen der gleichen Flächen überdecken, was wieder das Erkennen der Übereinstimmungsspitzen erschwert.

Die Wellenformen für die beiden vollständigen Durchgänge sind in Fig. 5 gezeigt. Damit die verschiedenen Teile des Stromkreises gleichzeitig betätigt werden, ist eine Synchronisiereinrichtung 118 vorgesehen, die von dem X-Kippgenerator 86 ausgelöst wird und eine Impulswellenform H der F i g. 5 mittels einer Spule 1186 erzeugt, die den Integrator 90c und den Spitzendetektor 896 durch Schließen der Schalter 9Oi/ und 89/auf Null einstellt.

Die beschriebene Anlage erläutert ein Verfahren und eine Vorrichtung, um von zwei Stereobildern identische Linien aufzuzeichnen und ein Stereophotogramm zu erzeugen. Die Daten, die an den Aufzeichner 111 gegeben werden, müssen weiterbearbeitet werden, um beispielsweise die Erdkriimmung, die Brechung der Atmosphäre und Linsenverzeichnung auszugleichen. Zu diesem Zweck kann ein Rechner 115 vorgesehen sein, der dem ein einem Artikel von E. C. J ο h η s ο η

ίο in Photogrammetric Engineering vom September 1961 auf S. 588/589 beschriebenen Rechner ähnlich ist.

Bisher ist eine Vorrichtung zum Nachzeichnen von Höhenschichtlinien beschrieben worden, aber diese Vorrichtung kann gleichermaßen Profillinien aufzeichnen, d. h. Linien, die die Höhe über einem gegebenen Querschnitt angeben. Dazu werden die Schalter 119a bis l\9d, die mechanisch verbunden sind, von der Konturstellung in die Profilstellung bewegt.
In den Profilstellungen wird ein gegebener A"-Antrieb an den Jf-Motor 52 von der Stellung des Potentiometers 105 und ein gegebener Γ-Antrieb an den Y-Motor45 von der Stellung des Potentiometers 113 bestimmt. Die Potentiometer 105 und 113 können verändert werden, um irgendeinen Querschnitt der Stereobilder P und P' zu erhalten. -

Wenn die Schalter 119c und U9d in der Profilstellung stehen, ist der Z-Stellungsdetektor 97 unmittelbar an dem Parallaxen-Servoverstärker 114 angeschlossen. Die Spannung vom .^-Detektor 97 zeigt an, wie weit der Beziehungspunkt vom Zentrum der Photoröhre 33 verstellt ist. Der Verstärker 114 ist so angeschlossen, daß er den Parallaxenmotor 62 in entgegengesetzter Richtung zur empfangenen Spannung antreibt, dadurch wird das Spannungsfehlersignal vermindert und der Beziehungspunkt in der Mitte der Photoverstärkerröhre 33 gehalten.

Die von dem Parallaxenmotor 62 vorgenommenen Korrekturen werden von dem Potentiometer 63 an den Aufzeichner 111 gegeben.

Die hauptsächlichen Bestandteile der nachfolgenden Schaltungen werden in folgenden Quellen beschrieben:

Spitzendetektor 89ö (Analog Computation, Vol. I,

S. Pifer, S. 278, McGraw Hill); X- und F-Probenhaltestromkreise 95, 96 und X- und T-Stellungsdetektor 97, 87 (Electronic Analog Computers, zweite Auflage, Korn&Korm, S. 385, McGraw Hill); Vergleichsdetektor 92 (Electronic Analog Computers, Vol. I, S. Pifer, S. 428. Nr. 6.6); Anlagensynchronisierer 118, Detektor 92, Spitzenanzeiger 89/ (Analog Computation, Vol. I, S. Pifer, S. 268).

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Auswertung zweier stereophotographischer lichtdurchlässiger Bilder, die sich auf dieselbe Landschaft beziehen, durch optische Kreuzkorrelation zusammengehöriger Bildabschnitte auf beiden Bildern, bei der eine Kathodenstrahlröhre als Lichtquelle einen parallelen Licht-So strahl mit einem gegenüber der Fläche der Bilder reduzierten Querschnitt erzeugt, der die Bilder nach einem vorbestimmten Raster abtastet, zwei parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse angeordnete Bildhalter, die relativ zueinander und gegenüber dem optischen Abtastsystem bewegbar sind, ein Aufzeichner zum Aufzeichnen der Bewegung der Bildhalter und ein Photoverstärker vorgesehen ist, der den Licht-

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strahl nach Durchsetzen der beiden Bilder empfängt und mit einem Spitzendetektor zum Abtasten einer bei einer Korrelation auftretenden Spannungsspitze verbunden ist, gekennzeichnet d U r c h einen Mittelquadratdetektor (90), der als Alisgangssignal (D) den Mittelwert des Quadrates (B) der Atisgangsspannung des Photovcrstärkers abgibt (33), einen Vergleichsdctektor (92), der zum Abtasten einer Korrelationsspitze die Ausgangssignale (C, D) eines Spitzenqtiadratdetektors (89) und des Mittelquadratdetektors (90) vergleicht und ein Signal (E) abgibt, wenn das Verhältnis der Ausgangssignale größer als ein vorbestimmtes Minimum ist, wobei der Spiizenquadratdetektor (89) die abgetastete maximale Spannungsspitze während eines vorbestimmten Zeitintervalls hält, und die Kathodenstrahlröhre (30) an Abtaststufen (95, 96, 97, 98) angeschaltet ist, mit denen die Lage des nach dem Raster über die Kathodenstrahlröhre (30) laufenden Lichtpunktes feststellbar ist, die er beim Abtasten der Korrelationsspitze einnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Abtaststufen (95, 97) ein Verstärker (99) ungeschlossen ist, dessen zu der Lage des Lichtstrahls bei -einer Korrelationsspitze gegenüber einer vorbestimmten Lage, d. h. der Mitte des Schirmes des Photoverstärkers (33) proportionale Ausgangsspannung über einen Resolver (102) an den Servomotoren (52, 45) zwei Koordinatenspannungen erzeugt, die die Korrelationsspitze in der vorbestimmten Lage hallen, während an einem Parallaxenmotor (62) ein festes Potential ansteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zur Abtastung von ProfiHinien, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaststufe (97) direkt mit einem Verstärker (114) verbunden ist, der eine Spannung an den Parallaxenmotor (62) abgibt, die die Korrelationsspitze in der vorbestimmten Lage hält, und daß gleichzeitig die Servomotoren (52, 45) zum Steuern der Bewegung eines die Bildhalter (70, 73) tragenden Schlittens (50) an feste Potentiale angeschaltet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen .