DE1797256B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer orthophotographie - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer orthophotographieInfo
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Description
35 Filmebene senkrechten Richtung derart, daß das je-
weils belichtete Filmstück das optische Modell
schneidet.
Das Produkt dieses Verfahrens ist die Orthopho-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- tographie, d. h. eine photographische Karte mit
richtung zur Herstellung einer Orthophotographie für 40 sämtlichen Geländeeinzelheiten, auf der im Idealfall
stereoskopische Auswertung, wobei aus zwei mitein- jede Einzelheit in ihrer wahren horizontalen Posiander
ein Stereopaar bildenden Photographien eines tion wiedergegeben ist. Adf diese Weise wird jede
Obiekts die X-, Y- und Z-Koordinaten sowie Bild- Verzerrung korrigiert, sie in der ausgewählten Oriinformationen
über jede Einzelheit des Objekts er- ginalphotographie auf Grund der Tatsache besteht,
halten weiden, um daraus die einer wahren Ortho- 45 daß etwa das Gelände nicht vollständig eben ist oder
photographie des Objekts entsprechenden Daten zu daß nicht jeder Teil der Photographie genau senkerzeugen.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf die recht aufgenommen worden ist. Mehrere Orthophoto-Anwendung
eines solchen Verfahrens zur automati- graphien, die benachbarte Geländegebiete enthalten,
sehen Herstellung einer Orthophotographie. lassen sich nun mosaikartig genau aneinander-
Zur Erzeugung von photographischen Karten w'·: 50 setzen.
sie in der Karthographie, der Photogrammetric und Auf Grund dieses Herstellverfahrens, bei dem die
der Photointerpretation, d. h. in der Auswertung Orthopliotographie durch Elimination der von un-
von Photographien verwendet werden, wird bekannt- terschiedlichen Höhen einzelner Geländeteile herrüh-
lich aus einem Stereopaar von Luftaufnahmen eines renden Verzerrungen korrigiert wird, hat die Ortho-
Geländes eine Orthophotographie hergestellt, wie sie 55 photopraphie den notwendigen Nachteil, daß das
im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung Gelände als Ganzes vollständig flach erscheint und
als »unmodifizierte« oder »wahre« Orthophotogra- sie deshalb keinerlei Informationen über die relative
phie bezeichnet wird. Der Ausdruck »Stereopaar« Höhe von Einzelheiten vermittelt. Die Auswertung
wird hierin zur Bezeichnung zweier Photographien der Orthophotographie ist deshalb auf Horizontal-
desselben Geländes benutzt, die unier verschiedenen 60 messungen beschränkt. Außerdem sind irgendwelche
Winkeln so aufgenommen sind, daß sich ein drei- Einzellu iten, obwohl sie noch perspektivisch wieder-
dimensionales optisches Modell des Geländes her- gegeben werden, schwierig zu identifizieren oder zu
stellen läßt. Vie weiter unten näher erklärt, deckt interpretieren.
dieser Begriff auch ein Paar von Photographien, die TJm den genannten Nachteil zu vermeiden, ist bein
der gleichen Richtung, jedoch aus verschiedenen 65 reits ein Gerät vorgeschlagen worden, das die soge-Abständen
voi, dem Gelände aufgenommen worden nannte »Profilschraffen-Karte« herstellt. Eine dersind.
artige Karte enthält normalerweise eine Vielzahl von Das optische Modell kann entweder in einem ge- parallelen Linien, deren jede mehrere Abschnitte ver-
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schiedener Breite haben mag, wobei die Breite eines trichter die vertikale Verschiebung des Films ma-Linienabschnitts die Höhe der entsprechenden Ein- nuell auszuführen hat, um ■ den. oben erwähnten
zelheit Über eine Bezugsebene Wiedergibt, Die Her- Schnitt zu erzeugen, kann die modifizierte Ofthosteilung der Pröfllschraffen-Karte erfordert jedoch photographic in weiterer Ausgestaltung der vorlieaußer den! Gerät zur Herstellung der Qfthöphoto- 5 genden Erfindung vollständig automatisch erzeugt
graphit eine kostspielige und komplizierte Aus- werden. Bei einem solchen Verfahren1 wird kein Morüstungi· Die' Pfofllichrafleri'-Karte selbst wird auf dell des Geländes mehr hergestellt. Die Diapositive
einem gesonderten.Blatt;hergestellt, und ein^ weiteres werden von fcWei von dem Lichtpunkt einer Kathozöitraubendes manuöllei Verfahren 1st nötig, Um aus dertstrahlröhre ausgehenden Strahlen abgetastet, um
den Profilschraffen die herkömmlichen Konturlinien io in Form elektrischer Signale Informationen über die
2u erhalten und diese dann in die Orthophotographie Parallaxe von Bildeinzelheiten zu erhalten. Diese
einzutragen. Solche Konturlinien sind natürlich nur Signale werden von einem Analysator interpretiert
eine künstliche Wiedergabe der Geländeformen; und ergeben Ausgangssignale zur Steuerung einer
außerdem verdecken sie eine Vielzahl von Einzel- weiteren Kathodenstrahlröhre, mit der die modifiheiten. wenn sie direkt auf der Orthophotographie 15 zierte Orthophotographie hergestellt wird. Die Auseingezeichnet werden. Das Einzeichnen von Kontur- gangssignale enthalten Informationen für die An-Iinien ist insbesondere in den Füllen unwirtschaft- Wendung einer Größe, die der obenerwähnten Verlieh, in denen nicht eine beständige Karte benötigt Setzung in seiner Ebene equivalent ist.
wird, sondern nur spezielle Informationen, wie z. B. Die Vorrichtung zur Durchführung des erfin-Einzelheiten über die Entfernungen und Neigungen μ dungsgemttßen Verfahrens umfaßt wie üblich zwei
zwischen zwei Punkten, die Bestimmung des Sicht- seitlich nebeneinander angeordnete Projektoren zur
bereich» oder der Sichtlinien von einem gegebenen Überlagerung der beiden Photographien und damit
Punkt aus gewünscht werden. zur Erzeugung eine* dreidimensionalen optischen
skopischen Betrachten zusammen mit einer wahren zur Verschiebung der Grundplatte relativ zu den
oder unmodifizierten Orthophotographie ein sieht- Projektoren in einer ersten Richtung senkrecht zur
bares dreidimensionales Modell des Geländes er- Ebene des Films sowie eine BelLhtungsanordnung
zeugt, bei dem sowohl horizontale als auch vertikale zum aufeinanderfolgenden Belichten einzelner FiIm-
solche erflndungsgemäß erzeugte Orthophotographie tographien platzierende Licht, wobei erfindungsge-
soll ir. der nachstehenden Beschreibung als »modi- maß eine Anordnung /ur Versetzung der Orund-
fizierte« Orthophotographie bezeichnet werden. platte in einer die erste Richtung schneidenden zwei-
durch gelöst, daß die in dem eingangs bezeichneten Ss anordnung die Anordnungen zum Verschieben und
werden. daß in jede ihrer A"-Koordinatcn eine Ande- bindet, daß die Bewegungen in den beiden Richtun-
rungsgröße eingeführt wird, die von der jeweils gen gemäß der Funktion miteinander verknüpft sind,
zugehörigen ε-Koordinate gemäß einer bestimmten In spezieller Ausführungsform kann dieses Gerät
wird. Dazu wird der oben erwähnten Verschiebung difizierten Orthophntographie aufweisen. Die un-
des Films senkrecht zur Filmebene eine Versetzung modifizierte Orthophotographie wird bei dieser Aus-
des Films in seiner Ebene überlagert, wobei die gestaltung von dem einen Komplementärstuck des
tion verknüpft ist. Ahnlich wie bei dem bekannten zierte Orthophotographie von dem anderen Komple-
so ausgeführt, daß bei jedem Belichtungsmoment Orthophotographien wird jede im folgenden ah
das jeweils belichtete Fils&tück das optische Modell »Stereopartner« der anderen bezeichnet
schneidet Die die beides Filmbewegungen vertartip- » Die Brfindtffig wird te der nae&stt&endeö Be-
fende Funktion kann linear oder njchötneaf sein; schreibpng bevorzugter AnsfuTmtngsbeispiele an
insbesondere kann sie derart variieren, daß de Ver* Hand der Zeichnungen naher erläutert, wobei
hSltnis zwischen Versetzung und Verschiebung mit Fig. 1 eine perspektivische Arsicht eines Gerätes
zunehmender Verschiebung auf die Projektoren zu zur Herstellung einer Orthophotographie nach dem
steigt Vorzugsweise erfolgt die Belichtung durch ss Stand der Technik ist,
eine Blende, die den Film kontinuierlich in neben- Fig. 2 in einer perspektrvischen Ansicht einen
einanderliegenden zu einer Tastrichtung parallelen Teil des in Fig. I gezeigten Geiätes in vergrößertem
in seiner Ebene eine Translationsbewegung in dieser Fig. 3 scheßiatiscfa das Arbeitsprfnzip des in
durch Herstellung eines virtuellen optischen Modells fizierten Apparates ist,
in einem optischen System mit zweiOkularenerreicht 65 Fig. 4a ein Teilstück der Fig. 4 ist ued eine Ab-
werden. änderung zeigt
baren Modell arbeitende« Typen, bei denen ein Be- schemarisch erläutert,
ί 797 256
Fig. IS eine VÖrderdHsicht eiriBr änderen ÄüsfÜh-HirJgafdrin
\d ZÜSärrinUnfiarlg mit Öer vörliepriaen
trMäüng* ffiit WeggeBföchfeh gezeigten Te'iien darstellt,
; FiS; i ^iHe teilweise Und ftewisSerffiäBen scHeiha-
ikiB äeitenaMcfit gemäß der Linie VlfVil ae4r
M|f feile ^¥tletän§ife&t euter föttörefÄiiSfÜtfc
hmgsform im Zusammenhäng nii>
cfer vorHegerldeh
Erfindung dargestellt,
F i g. 9 verschiedene Arbeitsweisen der Geräte Mach den F i g. 4, 6 oder 8 schematisch erläutert,
Fig. 10 eine unmodiflzierte Orthophotographie
Und ihren modifizierten Stereopartner zeigt,
Flg. 11 ein an der LinieΧΐ-Xt der Fig. 10 abgenommenes Geländeprofil darstellt und
Fig. 12 eine teilweise schematische Darstellung
einer weiteren Ausführungsform im Zusammenhang iäh der Erfindung zeigt.
fFig. 1 bis 3)
,. Das ifl Fig. 1 gezeigte Gerät zur Herstellung einer
Orthophotographie nach dem Stand der Technik umfaßt allgemein einen Rahmen 20, der mittels verstellbarer FUBe 22 auf einem Tisch 21 montiert ist. Oben
«art dem Rahmen 20 sind Schienen 23 angebracht,
die ein Paar optischer Projektoren 24, 247 tragen. Jeder Projektor trägt ein Diapositiv ZS, 2S\ wobei
die Bilder auf den Diapositiven miteinander ein Stereopaar von Luftaufnahmen bilden. Jeder der
Projektoren 24, 24' stützt sich auf ein Sockelteil 20.
das längs der Schienen 23 verstellbar ist, so daß sich
der Abstand zwischen der) beiden Diapositiven 25. 25' variieren läßt und dadurch die Diapositive Sb
gestellt werden können, wie es der von der Kamera zwischen den Aufnahmemomenten der beiden Luftaufnahmen zurückgelegten Entfernung entspricht.
Stellschrauben 27 gestatten eine Feineinstellung der Ebene jedes der Diapositive 25, 25' bezüglich des
Tisches 21.
Der Tisch 21 trägt eine Aufzeichnungsanordnung, die allgemein mit 28 bezeichnet und im einzelnen
in F i g. 2 dargestellt ist. Die Anordnung 28 umfaßt eine Grandplatte 29, auf deren Oberseite eine photoempfindliche Schicht oder ein Film 30 vorgesehen ist.
An zwei gegenüberliegenden parallelen Kanten dei Grandplatte 29 sind Leisten 31 nut U-förmigetn
Üaewchflitt ädgebratärt, die HtM sich id eiflet im
folgenden als r-Richttmg bezeichneten Längsrichtung erstrecken. Bio Wagen 3«, der in den Leisten
Si in der ^-Richtung geführt w*rd, umfaßt ein weiteres Paar ton Leisten 33, die jeweils U-fSrtnigen
Querschnitt aufweisen und sich in einer Richtung erstrecken, die iin folgenden als X- oder Tastrichtung bezeichnet wird und senkrecht zn der K-Richtung verläuft Die Leisten 33 fahren eine in der Mitte
trrit einer Blendenöffnung 35 versehene Maske 34.
Mit der Maske 34 sind mittels je eines UtnversaJ-Rugelgelenks 37 zwei zylindrische Röhre 36 verbunden.
Wie is der Gesamtdarstelltmg der Fig. 1 gezeigt.
Bildet jedes der Rohre 35 das äußere Teil einer TeIe-ÖKjpstarige 38, deren oberes and inneres Teil 39 mit
dem betreffenden Projektor 24 bzw. 24' mittels eines weiteren ifiicht gezeigteil) Universalgelcnks verbanden ist MH dem oberen ΊέΟ39 jeder Teleskop-
itäHgö 3β ist ferner ein ÖÜgel 40 verBMtien; dfcc df?ti
jeHfrfeilä zugeordneten Projektor 2'4; 24' iimgre'ift dfiH
SS siineüi oberen finde eihe Prbjektiohsla'itipe^i,
41' trägt. Wird die' Iyiask"e34 lärigS αέΐ X- dflü
^-Richtung uBe'r^en FiIfH 3Ö bewe|f;'sö BlBiBl jede
felgs-köpstärige^S zu cfern v8H Mi j^eiligin PföjeictiöHglänipB
4l; 4i' äüägdähdVeri LicBtsftaHI bä?-
älill, aBf dürcB eine ßisürnrBU' kßffl FlaWties
DiapbsiflVi H, 25': έΓηο cieni unl6?eh TiWH He's
ίο Projektors 24, 24' angeordnete Projektionslinse, sowie die Blendenöffnung 35 in der Maske 34 verläuft
Und auf den Film 30 fokussiert wird.
Die gesamte Aufzeichnungsanordnung 28 ist in einer vertikalen Richtung verschiebbar, die im fol-
iÄ genden als Z-Richtung bezeichnet wird. Um diese
verschiebung zu erreichen, ist das obere Ende einer Gewindespindel 43 an der Unterseite der Grund-Bldtte29 montiert. Diese Spindel 43 arbeitet mit
einer Gewindehülse 44 zusammen, die an Kreuzstre-
ab Ben 45 des Tischrahmens befestigt und durch ein Handrad 48 betätigt wird. Für die Herstellung genauer Orthophotographien ist es wichtig, daß der
Film 30 senkrecht zu seiner eigenen Ebene verschoben wird und daß diese Filmebene, auf der die
»5 Orthophotographie hergestellt wird, parallel zu einer
ausgewählten Bezugsebene in dem optischen Modell entsprechend einer gegebenen (gewöhnlich horizontalen) Ebene in dem in den Photographien aufgenommenen Gelände eingestellt wird. Um dies zu er-
reichen, sind an ticii Ecken der Grundplatte 2" vier
FUhrungsstangen 46 montiert, die sich von dieser abwärts in der Z-Richtung erstrecken. Die vier Führungsstangen 46 arbeiten mit vier mit dem Tisch 21
verbundenen Führungshülsen 47 zusammen.
3$ Beim Betrieb erzeugen die entsprechenden Bereiche
der beiden Diapositive 25, 25' beleuchtenden Lichtstrahlen an ihrem Schnittbereich ein dreidimensionales optisches Modell. Der Strahl aus einer der Projektionslampen, beispielsweise der Projektionslampe
4b 41, durchsetzt ein Rotfilter, das entweder in der
Lampe selbst nder in dem unteren Teil 42 des Projektors 24 angeordnet sein kann, während der andere
Strahl ein Grünfilter durchsetzt. Betrachtet nun eine Bedienungsperson die beiden fokussierten Licht-
strahlen an der Blende 35 durch eine Brille mit entsprechend angeordneten roten und grünen Gläsern,
so kann sie das dort gebildete dreidimensionale optische Modell sehen. Während die Maske 34 mit der
Blendenöffnung 35 den Film 30 überstreicht, ver-
& ScWebt die Bäfiämfignietson durch Drehung des
Handrades 48 die AuJ^cHnüng^flbrtfiiöng 28 hl
tertikaler Richtung so, daß die durch die Blendenöffnung 35 hindurch exponierte Fihtinäche30 stets
das optische· Modelt 51 scrateidet, wie dies in F i g. 3
schematisch dargestellt fet. Dabei ist zu beachten daß der FHm 3v nur von einem das Diapositiv 2!
oder das Diapositiv 25* dusznden Lichtstrahl exponiert wird, während zur Herstellung des dreidnnensionalen optischen Modells 51 beide Projekt»
&> rsn 24 und 24' erforderlich sind. Der Film 30 nml
deshalb fur die Farbe des gewählten Strahles (hei
des anderen Strahls (Rot) unempfhidlich sein.
$$ Motorantrieb 49 fuhrt aas Oberstreichen and Fort
schalten der Maske 34 über den Film 3b atttotnatisd
aus. Bei Betriebsbeehm befindet sich die Maske &
am einen Ende des Wagens 32 and der Wagen 3ΐ
9 10
am einen Ende der Leisten 31. Die Mask. Z'. wird gehalten werden und von denen jeder um eine zui
mit Hilfe von Kabeln50 (Fig. 2), die in der Rille Y-Richtuug parallele Achse drehbar ist. Die Grundeiner der beiden U-förmigen Leisten 33 laufen und platte 29 a ist daher auf der Montageplatte 60 in
mit der Marke 34 verbunden sind, in der X- oder ^-Richtung bewegbar.
iastrichtung bewegt, bis sie die andere Seite des Wa- S Beim Betrieb verschiebt die Bedienungsperson die
gens erreicht. In diesem Moment schaltet der Antrieb Aufzeichnungsvorrichtung 28 a mit Hilfe des Hand-49, den Wagen 32 in. der F-Richtung um einen der rades48 in Z-Richtung, so daß das durch die Blen-Länge der. Blendenöffnung 35 entsprechenden Be- dänöffnung 35 in der Maske 34 hindurch exponierte
trag fort und kehrt die Bewegung der Maske 34 um. Stück des Films 30 im Schnitt mit dem optischer
Das Fortschalten wird mittels (nicht gezeigter) Ka- io Modell gehalten wird. Wird die Montageplatte 60 ir
bei oder ähnlicher Mittel ausgeführt, die ähnlich wie Z-Richtung nach oben verschoben, so folgt die Leit
das Kabel 50 in der Rille einer der U-förmigen Lei- rolle 61 der Leitschiene 62 und versetzt die Gründeten 31 untergebracht sind. Das gleiche Verfahren platte 29 a gegenüber der Montageplatte 60 nach
wiederholt sich, wenn die Maske 34 zu dem ersten links in ^-Richtung. Bei der Ausführungsform nach
Ende des Wagens 32 zurückkehrt. Statt den Film 30 15 F i g. 4 sind die den Wagen 32 führenden Lüsten 31
in beiden Af-Richtungen (vorwärts und rückwärts) zu über Streben 66 nicht mit der Grundplatte 29 a son·
überstreichen, ist es besser, dies nur in einer Rieh- dem mit der Montageplatte 60 verbunden, so daG
rung auszuführen und die Maske ohne Belichtung die von der Leitschiene 62 erzeugte Horizontalverdes Films zurückzuführen, da beim Umkehren der Setzung nur der Grundplatte 29a und dem Film3C
Richtung eine scheinbare vertikale Verschiebung ao mitgeteilt wird, jedoch keinen Einfluß auf die Tastauftritt, die Fehler in der tatsächlichen Vertikalver- und Fortschaltbewegung der Maske 34 hat. Die mil
Schiebung der Aufzeichnungsanordnung 28 verur- einem derartigen Gerät erzeugte modifizierte Orthosacht. Während der Film durch die entsprechenden photographic unterscheidet sich folglich von der mil
Teile der Diapositive exponiert wird, wird die Bewe- dem oben beschriebenen bekannten Gerät hergestellgung der Maske 34 über die Teleskopstangen 38 auf 15 ten unmodinzierten Orthophotographie dadurch, daG
die beiden Projektionslampen 41, 41' übertragen. jedes durch die Blendenöffnung der Maske 34 hin-
graphie ist es wichtig, daß der Winkel zwischen jeder Betrag versetzt ist, der von der Höhe der auf diesem
der Ebenen der Diapositive 25. 25' und der Ebene Stück abgebildeten Einzelheit über der in dem Ge-
des Fiims 30 der gleiche ist wie der momentane Win- 30 iandc gewählten Bezugsebene abhängt,
kcl zwischen der Aufnahmekamera in dem Flugzeug Die ^-Richtung, in der der Film 30 gegenüber der
und der angenommenen Bezugsebenc des Geländes. Diapositiven 25. 25' horizontal versetzt wird, sollti
die man in den meisten Anwendungsfällen horizon- etwa parallel zu der Abbildung der Flugrichtung de«
tal wählen wird. Flugzeugs in dem optischen Modell sein, d. h. par-
fixierte« Orthophotographie. einer derartigen Anordnung gestattet das stereosko-
,, _, , „ ,„ . ..- . _ pische Bild gleichzeitig stereoskop! .ehe Betrachtung
lung einer modifizierten Orthophotographie abgcwan- (F. 4 4 5 und 9a bis%d)
deltc Einzelheit des gleichen Gerätes. In F1 g. 4 ist
die den Film 30 tragende Grundplatte 29a auf einer Die Beziehung zwischen der Verschiebung dci
dem Wagen 32 und der Maske 34 sind direkt von der Versetzung der Grundplatte 29« mit dem FiIfT
der Montageplatte 60 getragen. Ahnlich der oben 30 in der Jf-Richtung ist durch den Winkel A zwi
beschriebenen Konstruktion ist an der Unterseite der sehen der Leitschiene 62 und dem Tisch 21 be
«die mit «tier as Kreuzstreben 45 des TischgesteUs $0 drehen der Leitschiene am die Schraube 6$ vire
montierten and durch ein Handrad 48 drehbaren Ge- Während der Herstellung einer einzelnen modifizier
windehülse 44 im Eingriff steht Führungsstangen 46. ten Orthophotographie wird jedoch die Einstellrau,
die mit am Tisch 21 befestigten Führungshülsen 47 der Leitschiene 62 beibehalten, und deshalb ander
zusammenarbeiten, dienen dazu, die Orientierung sich die für die einzelnen Geländepunkte erzeugt«
der Platte 60 dieser modifizierten Aufzeichnungs- 55 Parallaxe mit deren jeweiligem Höhenabstand übei
vorrichtung 28a bei ihrer Verschiebung in der bzw. unter der Bezugsebene. In Fig. S bedeutet Si
versehen, die um eine in Y-Richtung verlaufende 60 dZ angibt, der sich in einer Erhebung Z aber dei
zur y-Richtnng liegenden Ebene angeordnet ist und gleich Z gemacht, so daß dasjenige Filmstück, au
dank ihrer Befestigung am Tisch 21 mittels einer dem der Mast 53 abgebildet werden soll, das Ge
wählten Winkel A bildet Zwischen der Grandplatte die Spitze des Mastes in der Ebene 30', in der de;
29a and der Montageplatte 60 befinden sich meh- Film liegt, in dem vom Projelior24 erzeugten BOi
rere Rollen 64, die von einem Käfig 65 auf Abstand an einem Punkt 56 and in dem vom Projektor 24
erzeugten Bild an einem Punkt 56'. Der Abstand zwischen den Punkten 56 und 56' in diesen beiden
Bildern ist die Parallaxe άΡ für die Spitze des Mastes 53, die für ein gegebenes Ge'ändestück unabhängig von der Filmbewegung durch die unterschiedlichen Winkel bestimmt ist, unter denen die Luftbilder aufgenommen worden sind. Aus den weiteren
• im Zusammenhang mit den F i g. 9 a bis 9 d vollständig beschriebenen Gründen ist es erwünscht, daß die
in der modifizierten Orthophotographie durch Horizontalversetzung des Films künstlich erzeugte Parallaxe der Punkt des Geländes 55 mit der oben beschriebenen, den Bildern an sich innewohnenden
Parallaxe in der Höhenerstreckung einer Einzelheit übereinstimmt. Um dies zu erzielen, muß der Winkel A der Leitschiene 62 (F i g. 4) so gewählt werden, daß ein in der Höhe άΖ über dem Fuß des
Mas'es 53 gelegener Geländepunkt 54 in ΛΓ-Richtur-·, um die Strecke dP gegenüber seinem wahren
horizontalen Abstand von dem Mast versetzt erscheint.
Auf Grund dieser Überlegungen erhält man den gesuchten Winkel A für die Leitschiene 62 aus dem
Ausdruck
cot A -
άΡ
άΖ
B
H-Z
worin B — der horizontale Abstand zwischen den
Projektorlinsen (in *-Richtung); H — der vertikale
Abstand der Bezugsebene von den Projektorlinsen; Z = die momentane Bezugsentfernung des Films von
der Bezugsebene ist.
Nimmt man an, daß die mittlere Flughöhe über dem Gelände groß ist im Vergleich zu den Höhen-Schwankungen des Geländes, d. h. in dem verkleinerten Modell der Fig. S, dt.ß H groß ist im Vergleich zu Z, so kann man Z in der obigen Gleichung
vernachlässigen. Diese Gleichung wird dann linear, was, wie in F i g. 4 gezeigt, zu einer geraden Leitschiene 62 führt. In den Fällen jedoch, in denen
diese Annahme nicht zutrifft, insbesondere bei bergigem Gelände, wird der Ausdruck eine Funktion
der Höhe Z des Geländes, und die sich daraus ergebende mechanische Ausführungsform erfordert
eine entsprechend gekrümmte Leitschiene 62 a (Fig. 4a).
Aus Fig. S läßt sich auch die Richtung ableiten,
in der der Film bei der Herstellung der modifizierten Orthophotographie horizontal versetzt werden muß.
Falls die anmodifizierte Orthophotographie von dem rechten Projektor 24' und die modifizierte von dem
linken Projektor 24 abgenommen werden, erscheint der Bildpunkt (beispielsweise 56) einer über dem
Gelände erhabenen Einzelheit (beispielsweise die Spitze des Mastes 53) in der modifizierten Orthophotographie gegenüber dem entsprechenden Ort des
Bildpunktes (560 der gleichen Einzelheit in der unmodifizierten Orthophotographie nach rechts versetzt.
Um zu erreichen, daß ein Punkt in einem höher gelegenen Bereich des Geländes (beispielsweise der
Punkt 54), der in der anmodifizierten Orthophotographie an seinem wahren Ort erscheint, in der modifizierten Orthophotographie im gleichen Sinn, nämlich flach rechts, versetzt wird, muß der FUm selbst,
auf dem die modifizierte Orthophotographie erzeugt whd, nach links versetzt werden.
Die F i g. 9 a bis 9 d veranschaulichen, welchen Einfluß das Verhältnis der horizontalen Versetzung
άΡ und der vertikalen Verschiebung dZ des die modifizierte Orthophotographie aufnehmenden Fitees
auf das Erscheinungsbild de» Geländes hat, wenn man die unmodiflzierte und die modifizierte Orthophotographie stereoskopisch betrachtet. Fi g. 9 a zeigt
die wahre Gestalt eines Hanges 90, ('or sich in y-Richtung, d.h. senkrecht zur Tästrichtung, er-
streckt. Erfolgt keine horizontale Versetzung, d. h., Werden zwei unmodifizierte Orthophotographien von
je einem Komplementärstück des Stereopaares von Luftaufnahmen erzeugt und diese beiden Orthophotographien stereoskopisch betrachtet, so erscheint das
t5 Gesamtgelände flach, da per Definit on jeder Geländepunkt in jeder wahren Orthophotographie an
der gleichen Stelle erscheint. Zwei wahre Orthophotographien können also die zur Darstellung einer
Höhendifferenz erforderliche relative Parallaxe nicht
so wiedergeben. Dagegen erscheinen Einzelheiten, die kleiner sind als die den Film tastende Blendenöffnung, in stereoskopischer Tiefe. Angenommen, der
Mittelpunkt der Blendenöffnung wird während der Tastbewegung genau im Schnitt mit dem dreidimen-
»5 sionalen optischen Modell gehalten, so besteht das resultierende stercoskopische Erscheinungsbild aus
einer Reihe geneigter Abschnitte 91 (Fig. 9b) deren jeder zur Oberfläche des optischen Modells, d. h.
allgemein zu dem entsprechenden Stück des Hanges
90 parallel ist. Jeder der Abschnitte 91 gehört zu
einer amici en Tästzcüc und hat eine Länge, die der
Länge L der Blende 35 in V*-Richtung gleich ist.
Wird horizontale Y-Versetzung angewandt, d. h.
wird eine der Orthophotographien modifiziert. <o läßt
sich gemäß Fig. 9c eine glatte stereoskopische Wiedergabe 92 des Gesamtgeländes erreichen, vorausgesetzt, daß d?s Verhältnis von dP zu AZ mit der
Parallaxe der Einzelheiten übereinstimmt. Jeder, andere Verhältnis ergibt eine stereoskopische Gc
ländewiedergabe 93 (Fig. 9d), in der der Gesamt
hang /u flach (oder zu tief) ersch "int und die Sprünge
94 zwischen einzelnen Abschnitten der Gesamtwiedergabe 93, d. h. zwischen den Tastzeilen, aufweist.
Die Belichtung des Filmes 30 kann Schritt für
Schritt erfolgen, wobei die Maske 34 nach jeder Belichtung um einen der Breite der Blende 35 gleichen
Betrag relativ zum Film bewegt wird. Bevc~ -igt wird
jedoch die kontinuierliche Belichtungsweisc. bei der
die Maske 34 längs des Wagens 32 in *-Richtung
den Film überstreicht und der Wagen nach jeder vollendeten Tastzeile in ^-Richtung fortgeschaltet wird
wird, ist die Geschwindigkeit der Blende 35 relativ
zum FUm nicht konstant, und deshalb schwankt di« Belichtungszeit für verschiedene Teile des Films 3(
mit der Höhe der entsprechenden Bereiche des opti sehen Modells. Derartige Schwankungen lassen siel
G° leicht dadurch kompensieren, daß man die Helligke'.
zumindest der ausgewählten einen Projektionslamp 41 bzw. 41' in Übereinstimmung mit der horizonta
talen Versetzung des Films 30 steuert; zu diesen Zweck kann in der Zuleitung zu der Projektions
lampe bzw. zu den Projektionslampen ein Potentio meter vorgesehen sein, dessen Abgriff mit der Grund
platte 29 a gekoppelt ist Wird andererseits die Hellig
keit der Orthophotographie nicht ausgeglichen, so ei
f 1 797 256
13 14
lält man einen weiteren die Interpretation beim Be- spricht. Ähnlich ist das Dove-Prisma 73 um eine zur
r trachten einer modifizierten mit einer unmodifizierten Y-Achse parallele, d. h. zur Papierebene der F i g. 6
Ortbophotographie fördernden Effekt, da alle in eine senkrechte, Achse drehbar gelagert, wobei die Ge-Itichiung
schauenden Hänge heller erscheinen als die schwiiidigkeit dieser Drehung der halben Winkelin
die andere Richtung schauenden. 5 geschwindigkeit der Blende 35 in Fortschaltrichtung
t Statt, wie in F i g. 4 gezeigt, die Streben 66 an der entspricht. Jeder halbdurchlässige Spiegel 72 zerlegt
j lidntägeplatte 60 zu befestigen, können sie mit der den vom Projektor 24 bzw. 24' ausgehenden Strahl
Grundplatte 29a verbunden werden. Bei einer sol- in einem hindürchgelassenen Lichtteil, der auf die
% Chen Ausführung folgen die Leisten 31, der Wagen Blende 35 fokussiert wird, und einen reflektierten
' 32 und die Maske 34 der horizontalen Versetzung iö Lichtteil, der an einer Stelle innerhalb des Rohres 74
der Grundplatte 29 a. Vorausgesetzt, daß der Motor- ein Bild erzeugt. Ein ähnliches Bild wird an einer
antrieb 49, wie in F i g. 8 gezeigt, an einer der Leisten entsprechenden Stelle in dem anderen Teil des op-
|l befestigt ist, ist dann die Tastbewegung der Blende tischen Systems 71 erzeugt. Diese Bilder werden mit-
: 35 relativ zum Film 30 gleichförmig und unabhängig tels des Doppelokulars 70 stereoskopisch betrachtet
*on der vertikalen Verschiebung der Aufzeichnungs- 15 und erzeugen ein kleines Stück eines virtuellen dreink>mchtung28a.
diiriensionaieii Optischen Modells. Das Modell ετ-Das
auf dem Film 30 in dem in F i g. 4 gezeigten scheint räumlich und ist mit der aus der Vertikalver-Gerät
erzeugte Bild ist eine modifizierte Orthophoto- Schiebung des Filmes 30 resultierenden Drehung der
graphie gemäß der vorlieg2nden Erfindung. Spiegel 72 längs des Rohres 74 bewegbar. In jedem
Wie oben beschrieben, kann die Herstellung einer 20 Rohr 74 ist eine mit einer Meßmarke versehene
modifizierten Orthophotographie gleichzeitig mit dem Membran 78 angeordnet. Diese Marke erscheint für
Abtasten des optischen Modells erfolgen. Nun ist die Bedienungsperson stereoskopisch und zwar über
bereits bekannt, das optische Modell entweder ma- öder unter dem Gelände schwebend. Die Bedienungsnuell
oder automatisch in einem ersten Verfahrens- person bewegt den Film 30 und damit das optische
schritt abzutasten und dabei das gesamte Gelände 35 Modell, bis die Meßnarke in der Ebene der betrach-Punkt
für Punkt mit den jedem Punkt zugeordneten teten Einzelheit des optischen Modells zu liegen
Daten bezüglich der X-, Y- und Z-Koordinaten in scheint.
einem geeigneten Speichermedium, beispielsweise im Da nur der Strahl des Projektors 24' zur Belich-
Speicher eines Analogrechners, aufzubewahren. Zur rung des Filmes 30 benutzt wird, kann der dem anHerstellung
der Orthophotographie werden die ge- 30 deren Projektor 24 zugeordnete halbdurchlässige
speicherten Daten dann an entsprechende Treiber- Spiegel 72 durch eiuen Vollspiegel ersetzt werden,
stufen zur Belichtung und Abtastung des Filmes Die Hauptvorteile dieser zweiten Ausführungsfbrm
übertragen, auf dem die Orthophotographie herge- bestehen darin,
stellt werden soll. Offensichtlich läßt sich ein solches ,.„ . . %. j r>
· u j ·,», n
Verfahren leicht zur Herstellung einer modifizierten 35 a> daB afT zu beobachtende Bereich des virtuellen
Verfahren leicht zur Herstellung einer modifizierten 35 a> daB afT zu beobachtende Bereich des virtuellen
Orthophotographie gemäß der Erfindung abwandeln. optischen Bereichs unabhängig von norizonta.en
B-i einem gigebenen Verhältnis zwischen dP und dZ oder. vertikalen Bewegungeh der Aufzeichnungs-
kann der Rechner so programmiert werden, daß er vorrichtung 28a stets an der gleichen Stelle in
die Daten bezüglich jeder*-Koordinate um einen dem Geriit e«chemt' da das Doppe okular 70
Wert modifiziert, der gemäß der obigen Gleichung 40 fest «* dem Rahmen m Kunden ist;
von der zugehörigen Z-Koordinate abhängt. b) und daß keine Farbfilter öder Polarisatoren erforderlich
sind, da dur der Strahl eines der Prö-
Zwelte Ausführungsform (Fig. 6 urid 7) jektoren (nämlich 24Q auf die Blendenöffnung
F i g. 6 zeigt eine andere Ausführungsform des Ge- 35 gerichtet zu werden braucht,
rates. Bei diesem Gerät ist das dreidimensionale op- 45 . _ ... . e.~ c ,c · O\
tische Modell kein reelles Modell, das, wie oben Aufbau der dntten Ausfunrungsform (F 1 g. 8)
beschrieben, die Ebene des Filmes 30 schneidet; viel- Fig.8 zeigt ein Gerät, daß die gleichzeitige Hermehr
handelt es sich um ein virtuelles optisches Mo- stellung einer wahren oder unmodifizierten sowie
dell, das nur dann in Erscheinung tritt, wenn die einer modifizierten Orthophotographie in einem ein-Bedienungsperson
ein Paar von Bildern mit Hilfe der 50 zigen Tast- und Fortschaltvorgärig' gestattet. Eine
Doppelokulare 70 eines bei dieser Ausführungsform derartige Anordnung ist nicht nur zeitsparend, sonvorgesehenen
optischen Systems 71 betrachtet. dem verhütet auch unwahre Unterschiede in der
Gemäß den F i g. 6 und 7 besteht das optische scheinbaren Geländehöhe, die möglicherweise daher
System 71 aus zwei fast identischen Hälften, deren stammen, daß dip Bedienungsperson bei aufeinänderjede
einem entsprechenden Projektor 24 bzw. 24' zu- 55 folgenden Vorgängen Fehler unterschiedlicher Größe
geordnet ist und im wesentlichen einen halbdurch- Verursacht. Gemäß Fig. 8 umfaßt eine Aufzeichlfe|ig|ia
Spiegel 72, ein D^V6-PHsma 73", ddSä iti eüüiin iitlngsvorridhtuög 33 elrie Montäg.ebiätte 8l, die iiütjn'Y-RicTitühgteleskdpiscHeilRphrWäti^ibrdnetisi,
Mk einer rhit feiner Gewindehülse 44 lh Eingriff
ferner Prismen 75 urid 76,und ein zweites iä X-Rich- stehenden ckwindesbindei 43" in. dor vertikalen öder
tüng jeleskopisches Röhr 7^ umfaßt und rtiit dement- έο Z-ftichfaJng verschiebbar ist und zwei öhlridplatten
sprechenden der beiden Okulare^Ö verbanden ist. 84 Und 83 im pintle der Af-Äcbse hebeneinander
Um eine Drehung der durch das Dbppelokular 7Ö irägt, wobei auf den beiden Griinaplatteii kl Und A3
Sichtbäreri Bilder zu vermeiden, ist jeder dor Halb- jeweils eia FiliÜ^Ö« bzw. iOrti angeordnet ist. tiib
durchlässigen Spiegel Ii um eine zur Jf-Achse par- Grundplatte 82 ist mit der Möntägbblälte 8*i fest vBraHeld,
d.ji. zu dei Papierebene der Fi£. 7 sehk- 65 buhden, Wähitnd die Gruätip"lafte 83" S1O unterstützt
rechte Achse drehbar gelagert, wobei die GeSchwin- wird, daß sie Ui JcT-Ricjitürig Über eine Anzahl hfeBehdigkeit
einer solcheii Drehung der näibeii Winkel- einander geordti&er Sollen 84 vdrsetzbät 1st. Ölfie
göscHwindigkeit der Blende 35 \ή Tastribhtung feilt- am einen Ende dör dfündplatte 83 ängedrdhete und
15 16
mit einer Leitschiene 62 im Eingriff stehende Leit- dem dreidimensionalen optischen Modell gehalten
rolle 61 versetzt die Grundplatte 83 in der AT-Rich- wird. Für die Belichtung des Films 30« selbst wird
tung, wenn sich die Aufzeichnungsvorrichtung 80 in nur der durch das Diapositiv 86 u hindurchgehende
der Z-Richtung verschiebt. Auf beiden Kanten der Strahl verwendet. Da das Diapositiv 86 m dem Dia-Montageplatte
81 sind zwei Leisten 31 mit U-iönni- 5 positiv 86 identisch ist, muß dieselbe vertikale Vergem
Querschnitt vorgesehen, die sich parallel zur Schiebung für die Herstellung der unmodifizierten
y-Richtung erstrecken. In Fig. 8 ist die rechte wie der modifizierten Orthophotographie gelten. Es
Leiste 31 an der rechten Kante der festen Grund- ist deshalb wichtig, daß die Filme 30« und 30 m in
platte 82 befestigt, während die linke Leiste 31 über der gleichen Ebene gehalten werden.
Streben 66 mit der linken Kante der Montageplatte io Damit bei stereoskopischer Betrachtung der er-81 verbunden ist. Ein Wagen 32 ist längs dar Leisten zeugten modifizierten und unmodifizierten Ortho-31 in Y- oder Fortschaltrichtung bewegbar, und in photographiea nicht nur das Gesamtgelände dreidem Wagen 32 ist eine Maske 84 in X- oder Tast- dimensional erscheint, was sich aus der horizontalen richtung bewegbar. Die Fortschaltbewegung des Versetzung des Films 30 m ergibt, sondern auch das Wagens 32 und die Tastbewegung der Maske 84 wer- 15 stereoskopische Erscheinungsbild der Einzelheiten den automatisch von einem Motorantrieb 49 und ge- ten beibehalten wird, muß die unmodiäzierte Orthoeigneten (nicht gezeigten) Kabeln besorgt. Die soweit photographic von dem einen Komplementärstück des beschriebenen Elemente der Aufzeichnungsvorrich- Stereopaares von Luftaufnahmen und die modifizierte tung 80 stellen eine Kombination der Aufzeichnungs- Orthophotographie von dem anderen Stereo-Komvorrichtung 28 nach dem Stand der Technik gemäß 20 plementärstück hergestellt werden.
Fig. 2 mit der Aufzeichnungsvorrichtung 28α nach Da beide Blendenöffnungen 35u und 35 m in der der Erfindung gemäß F i g. 4 dar. gleichen Maske 84 vergesehen sind und sich deshalb Ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Gerät mit der selben Geschwindigkeit bewegen, ändert sich nach dem Stand der Technik sind oberhalb des rech- die Geschwindigkeit der Blendenöffnung 35 m relativ teu Films 3Ou zwei Projektoren 85 und 85« ange- 25 zum Film 30 m mit der horizontalen Versetzung der ordnet, in die zwei miteinander ein Stereopaar von Grundplatte 83. Dabei können die oben beschriebe-Luftaufnahmen bildenden Diapositive 86 bzw. 86« nen Mittel zur Helligkeitssteuerung der Projektionseingelegt sind. Zwei Teleskopstangen 87 und 87 « lampen vorgesehen sein.
Streben 66 mit der linken Kante der Montageplatte io Damit bei stereoskopischer Betrachtung der er-81 verbunden ist. Ein Wagen 32 ist längs dar Leisten zeugten modifizierten und unmodifizierten Ortho-31 in Y- oder Fortschaltrichtung bewegbar, und in photographiea nicht nur das Gesamtgelände dreidem Wagen 32 ist eine Maske 84 in X- oder Tast- dimensional erscheint, was sich aus der horizontalen richtung bewegbar. Die Fortschaltbewegung des Versetzung des Films 30 m ergibt, sondern auch das Wagens 32 und die Tastbewegung der Maske 84 wer- 15 stereoskopische Erscheinungsbild der Einzelheiten den automatisch von einem Motorantrieb 49 und ge- ten beibehalten wird, muß die unmodiäzierte Orthoeigneten (nicht gezeigten) Kabeln besorgt. Die soweit photographic von dem einen Komplementärstück des beschriebenen Elemente der Aufzeichnungsvorrich- Stereopaares von Luftaufnahmen und die modifizierte tung 80 stellen eine Kombination der Aufzeichnungs- Orthophotographie von dem anderen Stereo-Komvorrichtung 28 nach dem Stand der Technik gemäß 20 plementärstück hergestellt werden.
Fig. 2 mit der Aufzeichnungsvorrichtung 28α nach Da beide Blendenöffnungen 35u und 35 m in der der Erfindung gemäß F i g. 4 dar. gleichen Maske 84 vergesehen sind und sich deshalb Ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Gerät mit der selben Geschwindigkeit bewegen, ändert sich nach dem Stand der Technik sind oberhalb des rech- die Geschwindigkeit der Blendenöffnung 35 m relativ teu Films 3Ou zwei Projektoren 85 und 85« ange- 25 zum Film 30 m mit der horizontalen Versetzung der ordnet, in die zwei miteinander ein Stereopaar von Grundplatte 83. Dabei können die oben beschriebe-Luftaufnahmen bildenden Diapositive 86 bzw. 86« nen Mittel zur Helligkeitssteuerung der Projektionseingelegt sind. Zwei Teleskopstangen 87 und 87 « lampen vorgesehen sein.
steuern das Abtasten der Diapositve 86 und 86 u Es ist ferner möglich, das Gerät nach F i g. 8 mit
durch die Projektionslampen 88 bzw. 88« in Abhän- 30 dem bei der Anordnung nach Fig. 6 und 7 benutzten
gigxeit von der Bewegung der Maske 84. Über dem optischen System 71 auszurüsten.
Film 30m, der von der horizontal bewegbaren Außerdem ist es möglich, das Gerät nach Fig. 8
Grundplatte 83 getragen wird, ist ein dritter Projek- mit nur zwei Projektoren 85 und 85« zu bedienen,
tor 85 m vorgesehen. Der mittlere Abstand zwischen Es sind d-v.... wehere geeignete optische Einrichtun-
den Mittelpunkten der Filme 30 m und 30« ist gleich 35 gen erforderlich. Beispielsweise kann in dem von der
dem Abstand zwischen zwei in der Maske 84 vorge- Projektionslampe 88 ausgehenden Strahl ein halb-
senenen Blendenöffnungen 35 m und 35« und gleich durchlässiger Spiegel derart angeordnet sein, daß der
dem Abstand zwischen den Linsen der beiden Pro- hindurchtretende Teil des Strahls die Blendenöffnung
jektoren85m und 85. Das in den dritteri Projektor 35« passiert, während der reflektierte Strahl noch-
85 m eingelegte Diapositiv 86 m ist dem Diapositiv 86 40 mais in eine zu dem hindurchtretenden Strahl par-
identisch und wird durch die von einer Teleskop- allele Richtung reflektiert wird, so daß er die Blen-
stange87m gesteuerte Projektionslampe 88 m abge- denöffnung 35 m passiert. Ein solches Gerät hat den
tastet. Es ist wichtig, daß die beiden Projektoren 85 ihm notwendigerweise innewohnenden Vorteil, daß
und 85 m mit ihren Diapositiven 86 und 86 m gleich keine Unterschiede zwischen den Diapositiven 86 und
orientiert und in gleicher Höhe relativ zu den je- 45 86m und auch nicht zwischen deren Anordnungen
weiligen Filmebenen angeordnet sind. relativ zu den jeweiligen Filmen auitraten können.
Arbeitsweise der dritten Ausführungsform Vierte Ausführungsform (Fig. 12)
(rig. 8} gjs zu e;nein gewissen Grade kann das Arbeilo
Aui dem rechten Film 30« wird eine unmodifi- 50 prinzip dieses Systems als Umkehr des Prinzips der
zierte Orthophotographie und gleichzeitig auf dem oben beschriebeneu manuellen Abtastsysteme belinken
Film 30 m eine modifizierte Orthophotogra- trachtet werden. Wie zuvor wird ein in Form zweier
phie hergestellt. Wie oben gesagt, tritt jeder Fehler Diapositive 125, 125' vorliegendes Stereopaar von
in der vertikalen Verschiebung der Montageplatte 81 Luftaufnahmen eines Geländes -;emäß der .Y-Richsowohl
bei der modifizierten als auch bei der un- 55 iung nebeneinander in ein und derselben, zu dem
modifizierten Orthophotographie auf. Es läßt sich Schirm 124 einer Kathodenstrahlröhre 120 parallelen
zeigen, daß bei dieser gleichzeitigen Abtastung kleine Ebene angeordnet. Das oben beschriebene dteidtaenffeWer
in der H8fiej Bet der, die Abtastung erfolgt, liböälö öpfftche Modell des Gllättdes. existiert flicht
keine auffälligen Unterschiede in der Geländehone mehr als reelles sichtbares Modell; vielmehr hat man
erzeugen. 60 sich zum besseren Verständnis dieser Aüsfürmmgs-
Bei dem Gerät nach Pig. 8 wird durch die. Pro- form ein gedachtes dreidirüensioriales Modell am
fektoren 85 und 85« ein dreidimensionales optisches Schirm 124 der Röhre 120 vorzustellen, wobei dieser
Modell erzeugt, das an einer bestimmten Stelle die Schirm ία einer Ebene angeordnet ist, die der Ebene
Ebene des Films 30« schneidet. Wie oben beschne» djes früheren lichtempfindlichen Films entspricht. Pie
Ben, wird die Aufzeichnungsvorrichtung 8Ö in verti- 65 2-Verschiebung dieser Ebene wird durch eine Ver-
kaler Richtung derart verschoben, daß in jedem Se- tikalverschiebung der Kathode» ifafllrönre 120 her-
iiphtungsmornent das durch die Blendenöffnung iStt beigeführt,
hindurch gerade exponierte Fihnstück im Schnitt mit Ein von dem Lichtpunkt auf dem Schirm 124 d r
17 18
Röhre 120 ausgehender erster Strahl 121 wird nach 130 angeschlossen, während der andere Eingang der
dem Hindurchtreten durch das Diapositiv 125 durch Modifizierstufe 147 mit dem gleichen A'-Ablenkgeeignete
(nicht gezeigte) Fokussiervorrichtungen auf signal-Generator 136 verbunden ist, der an das
eine erste Photozelle gerichtet, während ein von dem X-Ablenksystem der Röhre 120 angeschlossen ist.
gleichen Lichtpunkt ausgehender zweiter Strahl 121' 5 Wiederum vermittelt der Anschluß der AT-Ablenknach
dr.ax Hindurchtreten durch das andere Diaposi- systeme beider Kathodenstrahlröhren an einen getiv
125' in ähnlicher Weise auf eine zweite Photozelle meinsamenAT-Ablenksignal-Generator ein synchrones
122' gerichtet wird. Statt der Verwendung zweier Tasten in Z-Richtung sowohl der Diapositive 125,
Strahlen von einem Lichtpunkt könnten auch zwei 125' als auch des Filmes 141, und beide Kathodenmit
ihren sämtlichen Eingängen parallelgeschaltete io strahlen werden in AVRichtung unabhängig von der
Kathodenstrahlröhren verwendet, ein erster von der Wirkung der Modifizierstufe 147 um gleiche Beträge
einen Röhre ausgehender Strahl auf das Diapositiv abgelenkt. Die Aufgabe der Modifizierstufe 147 besteht
125 und ein zweiter von der anderen Röhre aus- darin, zu dem von dem Generator 136 erzeugten
gehender Strahl auf das Diapositiv 125' projiziert Af-Ablenksignal ein Signal zu addieren, welches das
werden. Die Strahlen 121, 121' sind so gerichtet und 15 Produkt des Ausgangssignals aus dem AT-Parallaxendie
Diapositive 125, 125' so angeordnet, daß ent- analysator, d. h. des die Z-Verschiebung der Röhre
sprechende Bereiche auf beiden Diapositiven 125, 120 bewirkenden Signals, und eines dem cot A der
125' stets gleichzeitig abgetastet werden. Die Aus- obigen Gleichung entsprechenden Wertes darstellt,
gangssignale von den Zellen 122, 122' werden einem Der Hauptvorteil dieses Systems besteht darin, daß A'-Parallaxenanalysator 130 zugeführt, der die Par- 20 die Herstellung der modifizierten Orthophotographie allaxe zwischen den beiden Bildern i der von den vollständig automatisch verläuft und keine Fehler Eingangssignalen dargestellten Einzelheit auswertet. auftreten können, wie sie normalerweise einer Be-Eine solche Paral'axe gibt d>e Tatsache an, daß die dienungsperson beim Beobachten eines reellen op-Einzelheit, die :.i dem jeweils abgetasteten Bereich tischen Modeiis und bei der Ausführung der entabgebildet ist, über der Bezugsebene erhaben ist. Der 25 sprechend erforderlichen Z-Verschiebung unterlaufen. A'-Parallaxenanalysator 130 vermittelt ein Ausgangs- Das in Verbindung mit Fig. 12 oben beschriebene signal, das eine der Größe der Parallaxe entspre- System läßt sich ohne weiteres so erweitern, daß chende Amp:.'lüde hat und über einen Verstärker 131 gleichzeitig mit der modifizierten Orthophotographie einer Treiberstufe 13?. zugei;:hrt wird. Die Treiber- eine wahre oder unmodifizierte Orthophotographie stufe 132 verschiebt die Kathodenstrahlröhre in 30 hergestellt wird. Zu diesem Zweck wird eine dritte Z-Richtung um einen solcher Betrag, darf die von Kathodenstrahlröhre mit einem an ihrem Schirm vordem Analysator 130 ermittelte Parallaxe verschwin- gesehenen Film derart mit dem System verbunden, det. Um den Lichtpunkt über den Schirm 124 der daß die Y-Ablenkspulen dieser Röhren den entspre-Kathodenstrahlröhre 120 und damit die Strahlen 121, chenden Eingängen der Röhre 140 parallel geschaltet 121' über die Diapositive 125, 125' zu tasten, wird 35 werden, während der Eingang für die Intensitätsder Kathodenstrahl mit Hilfe eines Paares von -V-Ab- steuerung an einen Verstärker angeschlossen wird, lenkspulen 133 sowie eines Paares von Y-Ablenk der dem Verstärker 142 ähnlich ist und sein Einspulen 133 abgelenkt. Die AT-Ablenkspulen 133 gangssignal von der anderen Photozelle 122 erhält, sind an einen Verstärker 135 angeschlossen, der Die A'-Ablenkspulen der dritten Kathodenstrahlröhre seinerseits mit einem λ'-Ablenksignal-Generator 40 werden mit einem eigenen Verstärker verbunden, der 136 verbunden ist, während die Y-Ablenkspulen dem Verstärker 146 ähnlich ist und direkt an den 134 an einen Verstäricer 137 angeschlossen sind, AT-Ablenksignal-Generator 138 angeschlossen ist.
der seinerseits mit einem Y-Ablenksignal-Generator , , ,._ . Λ , . ι_·
138 verbunden ist Anwendung der modifizierten Orthophotographie
gangssignale von den Zellen 122, 122' werden einem Der Hauptvorteil dieses Systems besteht darin, daß A'-Parallaxenanalysator 130 zugeführt, der die Par- 20 die Herstellung der modifizierten Orthophotographie allaxe zwischen den beiden Bildern i der von den vollständig automatisch verläuft und keine Fehler Eingangssignalen dargestellten Einzelheit auswertet. auftreten können, wie sie normalerweise einer Be-Eine solche Paral'axe gibt d>e Tatsache an, daß die dienungsperson beim Beobachten eines reellen op-Einzelheit, die :.i dem jeweils abgetasteten Bereich tischen Modeiis und bei der Ausführung der entabgebildet ist, über der Bezugsebene erhaben ist. Der 25 sprechend erforderlichen Z-Verschiebung unterlaufen. A'-Parallaxenanalysator 130 vermittelt ein Ausgangs- Das in Verbindung mit Fig. 12 oben beschriebene signal, das eine der Größe der Parallaxe entspre- System läßt sich ohne weiteres so erweitern, daß chende Amp:.'lüde hat und über einen Verstärker 131 gleichzeitig mit der modifizierten Orthophotographie einer Treiberstufe 13?. zugei;:hrt wird. Die Treiber- eine wahre oder unmodifizierte Orthophotographie stufe 132 verschiebt die Kathodenstrahlröhre in 30 hergestellt wird. Zu diesem Zweck wird eine dritte Z-Richtung um einen solcher Betrag, darf die von Kathodenstrahlröhre mit einem an ihrem Schirm vordem Analysator 130 ermittelte Parallaxe verschwin- gesehenen Film derart mit dem System verbunden, det. Um den Lichtpunkt über den Schirm 124 der daß die Y-Ablenkspulen dieser Röhren den entspre-Kathodenstrahlröhre 120 und damit die Strahlen 121, chenden Eingängen der Röhre 140 parallel geschaltet 121' über die Diapositive 125, 125' zu tasten, wird 35 werden, während der Eingang für die Intensitätsder Kathodenstrahl mit Hilfe eines Paares von -V-Ab- steuerung an einen Verstärker angeschlossen wird, lenkspulen 133 sowie eines Paares von Y-Ablenk der dem Verstärker 142 ähnlich ist und sein Einspulen 133 abgelenkt. Die AT-Ablenkspulen 133 gangssignal von der anderen Photozelle 122 erhält, sind an einen Verstärker 135 angeschlossen, der Die A'-Ablenkspulen der dritten Kathodenstrahlröhre seinerseits mit einem λ'-Ablenksignal-Generator 40 werden mit einem eigenen Verstärker verbunden, der 136 verbunden ist, während die Y-Ablenkspulen dem Verstärker 146 ähnlich ist und direkt an den 134 an einen Verstäricer 137 angeschlossen sind, AT-Ablenksignal-Generator 138 angeschlossen ist.
der seinerseits mit einem Y-Ablenksignal-Generator , , ,._ . Λ , . ι_·
138 verbunden ist Anwendung der modifizierten Orthophotographie
Das Bild einer modifizierten Orthophotographie 45 (Fig. 10 und 11)
wird auf dem Schirm einer zweiten Kathodenstrahl- Fig. 10 zeigt eine Karte97 mit zwei nebeneinröhre 140 erzeugt. Dieses Bild wird mittels eines ge- ander angeordneten ähnlichen Bildern 98 und 99, eigneten (nicht gezeigten) Linsensystems auf einen von denen das linke Bild 98 eine unmodifizierte lichtempfindlichen Film 141 projiziert, auf dem die Orthophotographie ist, wie sie mit dem bekannten erfindungsgemäße modifizierte Orthophotographie 5° Gerät nach Fig. 1 oder auf dem rechten Film30« entsteht. Die Intensität des Kathodenstrahls aus der 'des in F i g. 8 gezeigten Gerätes hergestellt sein mag. Röhre 140 wird vom Ausgangssignal eines Verstär- In dem auf dieser unmodifizierten Orthophotographie kers 142 gesteuert, der ein Eingangssignal aus einer abgebildeten Gelände bezeichnet die Ziffer 100« eine der beiden Photozellen 122 bzw. 122' erhält. Zur Küstenlinie, rechts von der ein Teil des Meeres zu Ablenkung des Kathodenstrahls dienen ein Paar von 55 sehen ist. Das Gelände links der Küstenlinie 100 u X-Ablenkspulen 143 sowie ein Paar von Y-Ablenk- soll hügelig sein, wobei 103« den Grat einer längs sbulenl44. Die Y-Ablenkspulen 144 sind an einen der Küste verlaufenden Bergkette bezeichnet. Bei Verstärker 145 angeschlossen, der seinerseits mit dem ίθθ« ist eine Boje und bei 102 k ein über Meeresgleichen Y-Ablenksignal-Generator 138 verbunden niveau gelegener Beobachtungsstand zu sehen. Die iSt, an den die Y-Ablenkspulen 134 der Röhre 120 6° unmodiflzierte Orthophotographie stellt eine photoangeschlossen sind. Infolgedessen ist die Y-Ablen- graphische Landkarte dar, auf der sich jede Einzelkung für den Kathodenstrahl der Röhre 140 mit der heit in ihrer wahren horizontalen Lage befindet, der Röhre 120 gleichphasig, und beide Y-Ablenkun- Unter Berücksichtigung des Maßstabes läßt sich in gen haben ähnliche Amplituden. Die AT-Ablenkspulen dieser Orthophotographie jede horizontale Entfer-143 der Röhre 140 sind an einen Verstärker 146 an- 65 nung leicht messen.
wird auf dem Schirm einer zweiten Kathodenstrahl- Fig. 10 zeigt eine Karte97 mit zwei nebeneinröhre 140 erzeugt. Dieses Bild wird mittels eines ge- ander angeordneten ähnlichen Bildern 98 und 99, eigneten (nicht gezeigten) Linsensystems auf einen von denen das linke Bild 98 eine unmodifizierte lichtempfindlichen Film 141 projiziert, auf dem die Orthophotographie ist, wie sie mit dem bekannten erfindungsgemäße modifizierte Orthophotographie 5° Gerät nach Fig. 1 oder auf dem rechten Film30« entsteht. Die Intensität des Kathodenstrahls aus der 'des in F i g. 8 gezeigten Gerätes hergestellt sein mag. Röhre 140 wird vom Ausgangssignal eines Verstär- In dem auf dieser unmodifizierten Orthophotographie kers 142 gesteuert, der ein Eingangssignal aus einer abgebildeten Gelände bezeichnet die Ziffer 100« eine der beiden Photozellen 122 bzw. 122' erhält. Zur Küstenlinie, rechts von der ein Teil des Meeres zu Ablenkung des Kathodenstrahls dienen ein Paar von 55 sehen ist. Das Gelände links der Küstenlinie 100 u X-Ablenkspulen 143 sowie ein Paar von Y-Ablenk- soll hügelig sein, wobei 103« den Grat einer längs sbulenl44. Die Y-Ablenkspulen 144 sind an einen der Küste verlaufenden Bergkette bezeichnet. Bei Verstärker 145 angeschlossen, der seinerseits mit dem ίθθ« ist eine Boje und bei 102 k ein über Meeresgleichen Y-Ablenksignal-Generator 138 verbunden niveau gelegener Beobachtungsstand zu sehen. Die iSt, an den die Y-Ablenkspulen 134 der Röhre 120 6° unmodiflzierte Orthophotographie stellt eine photoangeschlossen sind. Infolgedessen ist die Y-Ablen- graphische Landkarte dar, auf der sich jede Einzelkung für den Kathodenstrahl der Röhre 140 mit der heit in ihrer wahren horizontalen Lage befindet, der Röhre 120 gleichphasig, und beide Y-Ablenkun- Unter Berücksichtigung des Maßstabes läßt sich in gen haben ähnliche Amplituden. Die AT-Ablenkspulen dieser Orthophotographie jede horizontale Entfer-143 der Röhre 140 sind an einen Verstärker 146 an- 65 nung leicht messen.
geschlossen, der mit einer Modifizierstufe 147 ver- Das rechte Bild 99 auf der Karte 97 ist eine modi-
bunden ist. Der eine. Eingang der Modifizierstufe fizierte Orthophotographie, die einen Stereopartner
147 ist an den Ausgaög des X-Parallaxenanalysators zu der unmodifizierten Orthophotographie auf dem
Bild 98 darstellt und mit einem Gerät entsprechend Fig. 4, 6 oder 12 oder auf dem linken Film 30m des
in F i g. 8 gezeigten Gerätes hergestellt sein mag. Unter der Annahme, daß die horizontale Versetzung
des Filmes bei der Herstellung der modifizierten Orthophotographie in Richtung der Abszisse der
Bilder i>8, 99 erfolgt ist, d. h. daß die oben definierte ,Y-Richtung parallel zu der Abszisse liegt, ist das auf
dem Bild 99 dargestellte Gelände entsprechend den Höhenunterschieden des Geländes nur bezüglich derjenigen
Abstände verzerrt, die in Richtung der Abszisse liegen. Folglich ist der Abstand M ungleich dem
Abstand V, da sich die Boje und der Beobachtungsstand auf verschiedenen Höhen befinden, während
jeder Abstand auf dem Bild 99 in einer zur Ordinate, d. h. zu der Y-Richtung, parallelen Richtung genauso
groß ist wie auf dem Bild 98. Nimmt man ferner an, daß die Bezugsebene des Geländes horizontal, vorzugsweise
mit dem Meeresspiegel zusammenfallend, gewählt wurde, so ist die Gestalt der Küstenlinie
100 m auf dem Bild 99 der Gestalt der Küstenlinie 100« auf dem Bild 98 genau gleich, und ebenso
gleicht die Lage der Boje 101 m bezüglich der Küstenlinie 100m auf dem Bild 99 der Lage der Boje 101«
bezüglich der Küstenlinie 100« auf dem Bild 98.
Entsprechend den Höhenunterschieden hat die den Grat der Bergkette darstellende Linie 103 m auf dem
Bild 99 eine andere Gestalt und eine andere Lage als die Linie 103« auf dem Bild 98. Ähnlich hat auch
der Beobachtungsstand 102 m auf dem Bild 99 eine andere Lage als auf dem Bild 98.
Wird die unmodifizierte Orthophotographie auf dem Bild 98 stereoskopisch zusammen mit der modifizierten
Orthophotographie auf dem Bild 99 mittels eines gewöhnlichen Stereoskops betrachtet, so erschdnt
die Formation des Geländes links der Küstenlinie dreidimensional. Vertikale Abstände, sowohl
Erhebungen relativ zu der Berugsebene als auch Höhen einzelner Objekte, lassen sich leicht und
schnell mit Hilfe einer stereoskopischen Tiefenskala messen, die auf einer Auflage 106 gedruckt ist. Die
unmodifizierte und die modifizierte Orthophotographie müssen in einer festen Beziehung zueinander,
beispielsweise auf der Karte 97, angeordnet sein. Die Tiefcnskala enthält zwei Gruppen 107«, 107 m von
in AT-Richtung in Abständen angeordneten Marken, wobei die Gruppe 107 u über der unmodifizierten
Orthophotographie und die andere Gruppe 107 m über der modifizierten Orthophotographie erschein*.
Der Abstand zwischen benachbarten Marken der einen Gruppe ist von dem entsprechenden Abstand
in der anderen Gruppe verschieden. Jede Marke der einen Gruppe entspricht einer Marke der anderen
Gruppe, und jedes so gebildete Paar von Marken erzeugt bei stereoskopischer Betrachtung ein vereinigtes
Bild, das gegenüber der Bezugsebene vertikal versetzt erscheint. Die einzelnen Paare erzeugen
somit scheinbare Bilder von Marken in Höhenabständen über dieser Ebene. Bei richtiger Eichung der
Marken einer der Gruppen 107 k, 107 m kann die Erhebung einer Einzelheit durch Vergleich der
scheinbaren Höhe der fraglichen Einzelheit mit der so gebildeten vertikalen Skala direkt abgelesen
werden.
Die Kombination einer wahren Orthophotograpnie mit ihrem modifizierten Stereopartner macht die Ermittlung von Sichtlinien zwischen zwei Punkten besonders einfach. So mag es in dem Beispiel nach
F i g. 10 von Interesse sein, zu bestimmen, ob die Boje 101« von dem Beobachtungsstand 102« aus sichtbar
ist. Zu diesem Zweck kann eine den Beobachtungsstand 102« mit der Boje 101« verbindende gerade
Linie 104« entweder direkt auf das Bild 98 oder auf
ein darauf gelegtes Transparent gezeichnet werden. Eine ähnliche, den Beobachtungsstand 102 m mit der
Boje 101m verbindende gerade Linie 104 m wird auf dem Bild 99 eingezeichnet. Da die Lage des Beobachtungsstandes
102 m auf der modifizierten Orthophotographie des Bildes 99 von derjenigen des Beobachtungsstandes
102« auf der unmodifizierten Orthophotographie des Bildes 98 verschieden ist, weisen
die Linien 104 m und 104« bezüglich der AT-Richtung
unterschiedliche Winkel auf, und deshalb erscheint das vereinigte Bild dieser Linien unter dem Stereoskop
als gegenüber der horizontalen Ebene des Meeres geneigt. Nimmt i^an an, daß das in den beiden
Orthophotographien abgebildete Gelände das in ao Fig. 11 gezeigte Profil 105 hat, so scheint die vereinigte
Sichtlinie die Bergkette zu durchdringen, was bedeutet, daß die Boje 101 u von dem Beobachtungsstand 102« aus nicht sichtbar ist.
In ähnlicher Weise kann man das gesamte von as einem bestimmten in oder über dem Gelände gelegenen
Punkt aus überschaubare Sichtfeld kartographisch darstellen, indem man zwei von den entsprechenden
Abbildungen eines solchen bestimmten Punktes in der unmodifizierten und in der modifizierten Orthophotographic
ausgehende Linien um diese Punkte dreht. Die folgenden Beispiele geben die Vielzahl von
Anwendungsmöglichkeiten wieder, bei denen diese Art der kartographischen Darstellung benutzt werden
kann:
1. Für militärische Zwecke ist es selbstverständlich
von Vorteil, wenn sich eine genaue Karte des Sichtfeldes für einen Beobachter (oder eine Radarstation)
von einer eigenen oder feindlichen Stellung aus rasch herstellen läßt. Ebenfalls
ließe sich das stereoskopische Modell der ballistischen Kurve eines Geschosses beobachten, um
festzustellen, ob dieses einen Berggipfel überwindet.
2. Im Vermessungswesen ist das Verfahren für die vorläufige örtliche Anordnung trigonometrischer
Punkte wertvoll. Selbst dann, wenn die Ermittlung des Bodens zur Festlegung einer Bezugsebene
in dem Geländemodell nicht ausreicht, vermittelt der Vorgang der relativen Orientierung
nach diesem Verfahren eine genaue Feststellung des Sichtfeldes über jedem Modell.
3. Das Sichtfeld von einem zur Beobachtung von Waldbränden dienenden Turm aus läßt sich
ohne Besichtigung des Geländes kartographisch darstellen, bevor der Turm gebaut ist.
4. Die vorliegende Methode ist ferner bei der Festlegung der Orte für Türme /Ott Nutzen, die als
Relaisstationen für sicn geradlinig ausbreitende
Mikrowellen dienen.
Der Konstante vertikale und horizontale Maßstab der Stereopartner-Kombination der Orthophotographien macht die Entwicklung von Spezialinstrumenten zur berechnungsfreien Messung von Neigungen
möglich. So läßt sich ein Satz stereoskopischer Kegel
mit variierendem Winkel konstruieren und die Neigung eines bestimmten Geländeteiles durch Vergleich
mit diesen Kegeln leicht messen.
Wie oben erwähnt, können wahre Orthophotogra-
Wie oben erwähnt, können wahre Orthophotogra-
phien entlang Linien gemeinsamer Geländepunkte zu
einem Mosaik mit konstantem horizontalem Maßstab aneinander gelegt werden. Ebenso können auch modifizierte Stereopartner zu einem zusammenhängenden Mosaik geformt werden« das sich mit dem erst*
genannten Mosaik stereoskopisch betrachten läßt. Das sich ergebende optische Geländemodell ist kontinuierlich und bat sowohl in vertikaler als auch in
horizontaler Richtung konstanten Maßstab, Um stereoskopische Mosaike herzustellen, soll die Tastrichtung durch das gesamte Mosaik hindurch vorzugsweise parallel zu einer konstanten geographischen
Richtung sein, die außerdem die Richtung der Fluglinien des Flugzeugs ist.
Das beschriebene Verfahren und das beschriebene Gerät gehen von der Annahme aus, daß die Flughöhe
des Flugzeugs, von dem aus die Luftbilder aufgenommen werden, gering genug ist, um die Bezugsbasis als
Bbeae zu betrachten. Dies stimmt jedoch dann nicht mehr, wenn die Photographien von einem Raumfahrzeug aus aufgenommen werden und einen beträchtlichen Teil der gesamten Oberfläche der Erde
oder eines sonstigen kugelförmigen Himmelskörpers enthalten. In diesem Fall ist es möglich, den FUm
eben zu belassen und die horizontale Venetzung bei
der Herstellung der modifizierten Orthographie durch
eine Drehung oder eine andere geeignete Bewegung des Films zu ersetzen, die eine kartenähnliche Wiedergabe der photographischen Einzelheit erzeugt
Falls von einem Raumfahrzeug aus photographiert wird, das Sich einem Himmelskörper senkrecht zu
dessen Oberfläche nähert« können die beiden Phbtb^
graphien längs einer gemeinsamen Achse (d. h. ίιώβΐ
Richtung» in der sich das Raumfahrzeug dem Him-
to melskörper n&hert) und aus unterschiedlichen Entfernungen von der Oberfläche aufgenommen werden.
Auch ein solches Paar von Photographien soll unter die Bedeutung des in den Ansprüchen verwendeten
Ausdrucks »Stereopaar« fallen. Außer dem Bereich
is um den Nadirpunkt unter dem Raumfahrzeug zeigen
die beiden Photographien Parallaxen der Einzelheiten in Abhängigkeit von deren Erhebung. Werden diese
Photographien in der richtigen Weise auf einen gemeinsamen Maßstab gebracht, so formen sie ein
«ο Stereopaar.
In der obigen Beschreibung wurden nur die Üblichen nahezu vertikal aufgenommenen Luftbilder
berücksichtigt; die Erfindung ist jedoch auch bei nichttopographischer stereoskopisch^ Photographic
as anwendbar.
Claims (15)
1. Verfahren zur Herstellung einer Orthophotographie für stereoskopische Auswertung, bei
dem aus zwei miteinander ein Stereopaar bildenden Photographien eines Objekts die X-. Y- und
Z-IIoordinaten sowie Bildinformationen über
jede Einzelheit des Objekts erhalten werden, um daraus die einer wahren Orthophotographie des
Objektes entsprechenden Daten zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten
dadurch modifiziert werden, daß in jede ihrer Af-Koordinaten eine Änderungsgröße eingeführt
wird, die von der jeweils zugehörigen Z-Koordinate
gemäß einer bestimmten Funktion abhängt, und daß aus diesen modifizierten Daten eine modifizierte
Orthophotographie gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Photographien (25, 25') so projiziert werden, daß sie ein dreidimensionales
optisches Modell (51) des Objektes bilden, daß relativ zur Gesamtfläche der fhotographien
kleine Bereiche einer der beiden Photographien nacheinander juf entsprechende Elemente eines
lichtempfindlichen Films (30) projiziert werden, daß ferner der Film relativ zu der genannten
einen Photographic senkrecht zu seiner Ebene verschoben wird, um einen mindestens optisch
scheinbar ,n Schnitt zwischen den einzelnen Filmelementen und dem opt:-chen Modell herbeizuführen,
daß der F'lm in seiner Ebene versetzt wird, wobei die Versetzt; .g mit der Verschiebung
über die genannte Funktion verknüpft ist, und daß die Filmelemente durch das die einzelnen
Bereiche der genannten einen Photographic projizierende Licht belichtet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzung des Films in
seiner Ebene eine Translation in derjenigen Richtung ist, in der eine die genannten Filmelemente
definierende Blende (35) über den Film bewegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzung des Films (30)
in seiner Ebene eine Translation in einer zu dem Bild derjenigen Geraden parallelen Richtung ist,
auf der die beiden Orte liegen, von denen aus die beiden Photographien (25, 25') aufgenommen
wurden.
5. Anwendung des Verfahrens nach Ansprach 1 bei der automatischen Herstellung einer
Orthophotographie, bei dem nacheinander einzelne Bereiche der beiden Photographien mit jeweils
zugehörigen X- und Y-Koordinaten durch Photozellen abgetastet werden und eine Lichtquelle,
deren Intensität mit dem Ausgangssignal einer der Photozellen gesteuert wird, auf einen
lichtempfindlichen Film gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (140) jeweils
auf den F-Koordinaten und den modifizierten AT-Koordinaten entsprechende Elemente des
Films (141) eingestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die X-Koordinaten eine zu
dem Bild derjenigen Linie parallele Richtung de-Silieren, auf der die beiden Orte liegen, von
denen aus die Photographien (125, 125') aufgenommen wurden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion
linear ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Funktion, die
derart variabel ist, daß das Verhältnis der Änderungsgröße zu der Z-Koordinate nit steigenden
Werten der Z-Koordinate zunimmt.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 7 und 8,
umfassend zwei seitlich nebeneinander angeordnete Projektoren zur Überlagerung der beiden
Photographien und damit zur Erzeugung eines dreidimensionalen optischen Modells des Objekts,
eine einen lichtempfindlichen Film tragende Grundplatte mit einer Anordnung zur Verschiebung
der Grundplatte relativ zu den Projektoren in einer ersten Richtung und senkrecht zur
Ebene des Films, sowie eine Belichtungsanordnung zum aufeinanderfolgenden Belichten einzelner
Filmelemente durch das das Bild einer der beiden Photographien projizierende Licht, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Anordnung (64, 65) zur Versetzung der Grundplatte (29 a) in
einer die erste Richtung schneidenden zweiten Richtung vorgesehen ist und daß eine Kupplungsanordnung
(61, 62) die Anordnungen zum Verschieben und zum Versetzen der Grundplatte (29 a) in einer die erste Richtung schneidenden
zweiten Richtung vorgesehen ist und daß eine Kupplungsanordnung (61, 62) die Anordnungen
zum Verschieben und zum Versetzen der Grundplatte so miteinander verbindet, daß die
Bewegungen in den beiden Richtungen gemäß der Funktion miteinander verknüpft sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsanordnung
zwei miteinander in Eingriff stehende Leitelemente (61, 62) umfaßt, von denen das eine
(62) bezüglich der Projektoren (24, 24') und das andere (61) bezüglich der Grundplatte (29a)
fest ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitelemente eine gerade
Leitschiene (62) umfassen, die gegenüber dem Film (30) geneigt und parallel zu einer die
beiden Richtungen enthaltenden Ebene angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leitelemente eine Leitschiene (62 a) umfassen, die entsprechend der
Funktion gekrümmt und parallel zu einer die beiden Richtungen enthaltenden Ebene angeordnet
ist (Fig. 4a).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9
bis 12, gekennzeichnet durch eine einen zweiten lichtempfindlichen Film (30 m) tragende zweite
Grundplatte (82) sowie eme zweite Einrichtupg
(88«) zum aufeinanderfolgenden Belichten einzelner Stücke des zweiten Films, eine Einrichtung
(85 m) zur Projektion ernes dritten Bildes (86 u), das dem Stereo-Komplementärbild der
genannten einen Photographic (86 m) identisch ist, auf den zweiten Film und eine Kopplungsanordnung
(81), die die Verschiebung der ersten Grundplatte (83) in der ersten Richtung auf die
zweite Grundplatte (82) überträgt (Fig. 8).
14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch ge-
3 4
kennzeichnet, daß die Kopplungsanordnung eine eigneten Stereoskop oder — und dies gilt für den
Montageplatte (81) umfaßt, die die erste und die vorliegenden Fall — im Schnittbereich zweier von
zweite Grundplatte (82, 83) trägt. den Bildern reflektierten oder durch sie hindurch-
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- tretenden Strahlen sichtbar gemacht werden. Für die
rens nach einem der Ansprüche 5 bis 8, umfas- 5 betrachteten Zwecke sind die beiden Bilder nor-
send eine erste Kathodenstrahlröhre mit einem malerweise Photographien, die nacheinander von
Schirm, sowie eine Anordnung zur Verschiebung einem Flugzeug aus aufgenommen worden sind,
dei ersten Kathodenstrahlröhre in einer zu dem Zur Herstellung der genannten wahren Ortho-
Schirm senkrechten Richtung, ferner zwei Photo- photographie wird ein Gerät benutzt, in dem die
zellen, die so angeordnet sind, daß sie jeweils io beiden das Stereopaar bildenden Komplementäre in
einem von dem Lichtpunkt auf dem Schirm aus- jeweils einem von zwei Projektoren angeordnet und
gehenden uid durch die jeweils betreffende der zur Bildung des optischen Modells projiziert werden,
beiden Photographien hindurchtretenden Strahl In den Projektoren sind komplementäre Farbfilter,
empfangen, ferner eine Einrichtung zur Korrela- Polarisatoren oder ähnliche Lichtfilter-Anordnungen
tion der von den beiden Photozellen abgegebenen 15 vorgesehen, so daß die einander überlagerten und das
Signale und zur Erzeugung eines die Verschiebe- optische Modell formenden Bilder durch entspre-
anordnung betätigenden Signals, ferner eine chend gefärbte oder polarisierte Gläser betrachtet
zweite Kathodenstrahlröhre mit einer an eine der werden können und df^i Beobachter als optisches
Photozellen angeschlossenen Anordnung zur Modell in drei Dimensionen erscheinen. Es können
Steuerung der Intensität des Kithodenstrahls die- 20 jedoch auch irgendwelche anderen Mittel, z.B. der
ser zweiten Röhre, sowie einen lichtempfindlichen sogenannte »Bildalternator«, verwendet werden, um
Film, der so angeordnet ist, daß er von dem Ka- die Bilder einzeln den beiden Augeu des Betrachters
thodenstrahl der zweiten Röhre belichtet wird, darzubieten. Zur Herstellung der Orthophotographie
wobei die AT-Ablenksysteme und die Y-Ablenk- wird nur eine ausgewählte der beiden Luftaufnahmen
systeme beider Kathodenstrahlröhren jeweils an 25 verwendet. Es wird ein auf einem Tisch angeordneter
gemeinsame X- bzw. Y-Ablenksignalgeneratoren lichtempfindlicher Film dem von der ausgewählten
angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß Photographie ausgehenden Lichtstrahl ausgesetzt,
in die Verbindung zwischen dem .Y-Ablenksignal- während ein geeignetes Färb- oder Polarisationsfil-
generator (136) und dem ΛΓ-Ablenksystem (143) ter den Film gegen Belichtung durch den vom ande-
der zweiten Kathodenstrahlröhre eine Modifizier- 30 ren Projektor stammenden Strahl schützt. Von dem
stufe (147) eingeschaltet ist, die mit einem von Film wird jeweils nur ein kleines Stück gleichzeitig
den Signalen der beiden Photozellen (122, 122') belichtet, wobei die Fläche dieses Filmstücks von
beaufschlagten .Y-Parallaxen-Analysator (130) einer den Film überstreichenden Blende bestimmt
verbunden ist (Fig. 12). ist. Der Betrachter verschiebt den Tisch in einer zur
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