DE1798409C - Photogrammetrisches, stereoskopisch und räumlich analog arbeitendes Universal auswertegerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein photogrammetrisches, stereoskopisch und räumlich analog arbeitendes Universalauswertegerät zur affinen und winkeltreuen Auswertung bei normaler, zu den Geräteachsen paralleler Bildlage, mit Korrektionsvorrichtungen für eine konstante Bildverschiebung in Richtung des Azimuts der Nadirdistanz und für eine variable Brennweitenveränderung zur Umformung des geneigten Meßbildes auf den Normalfall, wobei eine weitere Korreklionsvorrichtung vorgesehen ist, die eine variable Bildverschiebung in Abhängigkeit vom eingestellten Bildpunkt und der Bildneigung in Richtung des Azimuts der Nadirdislanz bewirkt und diese Korrektionsbewegung linear mit der variablen Brennweitenänderung gekoppelt ist und die Einstellungen der einzelnen Korrektionsvorrichtungen für die konstante Bildverschiebung, die variable Brennweitenänderung und die variable Bildverschiebung proportional miteinander gekoppelt sind und wobei ferner die variable Bildverschiebung durch einen das Meßbild tragenden Zwischenwagen geschieht, der auf dem Bildhauptwagen horizontal und parallel zu sich selbst geführt wird und von einer Kardanhülse steuerbar ist, die an der Verlikalbewegung der Grundplatte teilnimmt und auf einem in Azimut-Richtung der Nadirjistanz geneigten Lenker gleitet, nach Patent 1 448 607.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine weitere konstruktive Vereinfachung dieses Universalauswcrtegeriils mit der Folge, daß z. B. die Anfertigung einiger hochgenauer Führungen entfällt und in weiterer Folge das gesamte Gerät nicht nur einfacher, sondern auch noch zuverlässiger wird.

Die Erfindung erreicht diesen Zweck dadurch, daß der genannte Hilfslcnker von einer auf dem Bildzwischenwagcn gelagerten Kardangabel gelragen und die Neigung des Hilfslenkers von einer kardanisch gelagerten Führungshülse bestimmt ist, die horizontal in x- und y-Richtung und vertikal auf dem BiIdzwischenwauen einstellbar ist.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibe bung in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die für eine strenge Affinauswertung nach dem Hauptpatent geltenden Verhältnisse im Bildraum,

Fig. 2 schemalisch den Gesamtaufbau des Auswertegerätes,

Fi g. 3 a einen Aufriß des rechten Bildwagens mil vertikalem Hauptlenker,

Fig. 3b desgleichen mit geneigtem Hauptlenker, F i g. 4 in perspektivischer Sicht die Vorrichtung zur variablen Bildverschiebung.

In F i g. 1 liegt der Hauptschnitt in Richtung der Nadirdistanz in ül. Zeichenebene. Die Affinitätsrichtung fällt in die Lotlinie, die Affinitätsachse verläuft horizontal durch das Aufnahme- bzw. das Perspektivitätszentrum O. Demnach liegen, den allgemeinen Regeln der Affinität folgend, entsprechende Bild- und Modellpunkle jeweils auf Lotlinien. Der Modellraum ist in Fig. 1 nicht mit dargestellt, da er ohne Einfluß auf die nachfolgenden Erörterungen ist.

Sämtliche einander entsprechenden lotrechten Strecken stehen zueinander im Verhältnis des Affinitätsfaktors k:

55 k =

lg·¹

den Bild- uls aud

Dies gilt allgemein sowohl

do den Modellraum.

Das affine Bild der Aufnahme-Bildebene S* ist die Auswerte-Bildebene "!<'. das affine Bild des Projektionsstrahlcs PO ist der Strahl PO. Die Nadirdistanz ι· der Aufnahme geht über in die Nadirdistun? ?■' der

(,_s Auswertung. Bei einer strengen Affmauswenung muß daher der optische oder mechanische Lenker nach I' weisen, wobei ahi/r der zugehörige Bildpimkl P von der Meßniiirke eingestellt sein muß.

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Die angestrebte Lösung fordert eine horizontale Bildlage. Die Bildebene wird daher um die durch den Nadirpunkt A' laufende Bildhorizontale, die normal zur Zeichenfläche steht, in die horizontale Ebene gekippt und parallel zu sich selbst vertikal 5 verschoben, so daß sie durch N' bzw. N₀ geht. Sämtliche Bildpunkte, mit Ausnahme derjenigen, die auf der durch N laufenden Bildhorizontalen liegen, haben damit gegenüber ihrer strengen Affinlage P₀ eine Verschiebung in Richtung des Haupischnittes (Azimut der Nadirdistanz) vollzogen. Diese Verschiebung Is des Punktes P

COS.·

:X₍₁

12)

1 x

Ist streng proportional zu seinem horizontalen Abstand .V₀ von der durch N bzw. N₀ laufenden Bildhorizontalen.

Geht man von der Horizontalbildebene ^si.\, als Auswerte-Fbene aus, dann ist linear abhängig von X₀ die Kammerkonstante c„ um den Betrag

= XlI

tg/

(3)

kontinuierlich zu verändern und gleichzeitig eine Bildverschiebung I.ν in Richtung des Hauplsehnitles zu bewirken. Weiterhin ist zu beachten, daß eine konstai te Bildhauptpunktverschiebung

D = c ■ ta

(4)

ebenfalls in Richtung des Hauptschnittes erforderlich ist, da im Hauptpunkt A₀ des Bildträgers nicht der Hauptpunkt // der Aufnahme, sondern der Nadirpunkt /Y liegen muß.

Das Auswertegerät arbeitet mit festen, hori/.ontalen Kreuzschlitten fiir die Bildwagenführungen.

Der i'-Wagen 22 (vgl. I- i g. 2) läuft auf den gerälefesten v-Führungcn 17 und 23. Auf dem y-Wugen läuft der .v-Wagen 18, der die r-Säulc 20 trägt, auf dem der Basiswagen 21 in r-Richtung auf- und abwärts bewegt werden kann. Die beiden Haiipllcnkcr 3 und 9 sind in den Kardanen 15 b/w. 25 drehbar gelagert. Das Kardan 15 kann mn der f> ,.-Führung 16 und mit der fr_x-Führung 19. das Kaidan 25 kann mit der /».-Führung 24 am Basiswagen 21 verstellt werden. Die Bildhauptwagen 28 und 12 mit den Meßbildern und den (nicht dargestellten) Korrcktionsvorrichtungen werden von den Hauptlenkern 3 bzw. 9 vermittels der Kardane 2 iv.w. 10 horizontal auf K reuzschlittenführungen 26 und 27 bzw. 13 und 14 bewegt, ss wobei sich die Lenker um die als Projektionszeniren wirkenden Hauptkaidane 4 bzw. 8 drehen. Zur Veränderung der Brennweiten können diese Hauptkardane an Führungen 5 b/w. 7 vertikal verstellt werden. Die Beobachtung der Meßbilder geschieht über eine <v einfache, fesle Bcobachttingsoptik 1 und 11 mit einem Doppclokular 6.

Die I- i μ. 3a. 3b und 4 /eigen nun Fin/elheiten des rechten Bildwagens.

Der Hauptlenker 9 verschkhi über da·. Kanlan ItI v. und ilen Brennweitenvvageii 32 Jen Biid-Haiip'wagcn 12. Dei' Brennweilenwageii M entsprii.li¹. der li-'mulplatte gemäß clem I launlp.iicnt. Da^ I-, arilan 10 is!

an dem Brennweitenwagen 32 befestigt. Der Brennvveitenwagen 32 ist mittels der Führungen 47 und 48 vertikal verschiebbar auf dem Bild-Hauptwagen 12 angeordnet. Auf dem Brenr.weitenwagen 32 ist auf einem Kreuzschlitten 36 der Tastkopf 35 in zwei rechtwinkligen Komponenten D_x, und D_yl verschiebbar befestigt und wird mittels der Federn 49 und 50 gegen die Platte 33 gedrückt. Die Hatte 33 ist allseitig kippbar auf dem "ßild-Hauptwagen 12 kardanisch um den Kardanpunkt 34 gelagert, wobei der Absland der Platlenführungsebene von diesem Kardanpunkt 34 dem Radius des .kugelförmigen Tastkopfes 35 entspricht, so daß in Nullstellung der Korrekturvorrichtung (Nadirdistanz Null) der Tasikopfmittelpunkt 35 mit dem Kardanzentrum 34zusammenfällt. Normal auf der Platte 33 und zentrisch zu ihrem Drehpunkt 34 steht der Lenker 31. F.r gleitet durch die kardanisch gelagerte Führungshülse 30, die an einer Führung 29 vertikal verstellbar, gerätefest angeordnet ist. so daß der Abstand / beliebig eingestellt werden kann.

Wird der Bild-Hauptwagen 12 von dem Haupllenker 9 ver>choben. dann neigt sich auch der Lenker 31 und kippt damit die Platte 33. Bei dezentrierter Stellung des Tastkopfes 35 wird diesem und damit dem Brennweitenwagen 32 mit dem Kardan 10 eine Vertikalverschiebung 1 erteilt, die der erforderlichen momentanen Brennweiienänderung entspricht.

Auf dem Bild-Haupiwagen 12 ist durch die Kreuzschlilter.führung 42 der Bild-Zwischenwagen 41 um kleine Beträge horizontal verschiebbar gelagert. Er trägt das Meßbild 39. das auf dem Bild-Zwischenwagen 41 mit einer weiteren Kreuzschlitlenfi.':hrung40 um den konstanten Betrag D in zwei Komponenten D_x und D_y dezentrierl und in bekannter Weise gekantet werden kann.

Fbenfalls auf dem Bild-Zwischenwagen 41 isi mit zwei Kaidanen 38 und 45 ein weilerer 1 Iilfslcnkcr 46 gelagert. Der Lenkerdrehpunkt 38 ist unveränderlich, die kardanisch gelagerte Führungshülse 45 kann mittels der Kreuzschiitlcnführung 43 horizontal auf dem Bild-Zwiscliunwagen um den Betrau /)_, ebenfalls in zwei Komponenten D,^ und Z)_1: dezenthert und mit der Führung 44 vertikal verschoben und damit der Abstand /1 beliebig eingestellt werden.

Aul diesem Lenker^6 gleilei eine weitere, kardanisch am Bicnnweitcnwagcn 32 gelagerte Führungshülse 37. die entsprechend der momentanen Vertikalvcrsthiebung / des Brennweilenwagens 32 oei geneigtem Lenker 46 eine kleine horizontale Verschiebung I.ν des Bild-Zwischcnwagens bewirkt. Die De/entrierung /)_: de-. Kard.uihülsendrelipunktes 45 und damit die Neigung des Lenkers 46 bleibt während der Auswertung konstant. In Nullstellung der Korions vorrichtungen, also

(Naiürdistan/ ,■ M). fallen die Kard-.'ppunkte 37 und ΛΝ zusammen, der 1 enker 46 stein -!aim vertikal, und eine Bil.iverschiebi.ng I .s ti¹ η·. ;.ι stau. Die De-/eninerung /) des Meßhilde- ."■ in- i ^.veniricning /), des Iaslkoples35 und -f.: ''■■■■ .^incrung/;. des Kardanpunkies 45 liiuk:, :. ivii .· . ι wähnt, jeweils in ν- miil i-i-loinpciicnic i.ii!. ·.-!!χί sind jeweils die .v-Vcrschie'üuii!.·!-:· >.<· _;n,,nJi. un-A die i-VerschieliuniK'ii <\,:u: , ·.': ¹T"'riioiial in geeigneter Weise. / B ;i ! ilooksche Schlüssel

und Pher-ci.·' ■ ...oppcll lin der Figur

409 \

ist diese Kopplung nichi dargestellt), so daß die (Längs- und Querneigung) nur jeweils an einer Beziehungen bestehen: Stelle, wobei entsprechend Gleichung (4) die Be

ziehungen

D_x = c ■ Ig v_x

und (4a)

D,. = c■ · tg r_f

bestehen.

Es läßt sich bei entsprechender Anwendung der Ausführungen im Hauptpatent leicht nachweisen. Die Dezentrierung der Korrektionsvorrichlungen daß die Konstruktion die in den Formeln (1) bis (4) erfolgt somit für die beiden Freiheitsgrade v_x und r_y aufgestellten Bedingungen streng erfüllt.

	Dx1	= «I '	D
bzw.
	Dx2	= M2-	Dx
und
	D,i	= U1 ·	Dy
bzw.
	D2	= M2-	Dy

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Photogrammetrisches, stereoskopisch und räumlich analog arbeitendes Universalauswertegerät zur affinen und winkeltreuen Auswertung bei normaler, zu den Geräteachsen paralleler Bildlage, mit Korrektionsvorrichtungen für eine konstante Bildverschiebung in Richtung des Azimuts der Nadirdistanz und für eine variable Brennweitenveränderung zur Umformung des geneigten Meßbildes auf den Normalfall, wobei eine weitere Korrektionsvorrichtung vorgesehen is·, die eine variable Bildverschiebung in Abhängigkeit vom eingestellten Bildpunkt und der Bildneigung in Richtung des Azimuts der Nadirdistanz bewirkt und diese Korrektionsbewegung linear mit der variablen Brennweitenänderung gekoppelt ist und die Einstellungen der einzelnen Korrektionsvorrichtungen für die konstante Bildverschiebung, die variable Brennweitenänderung und die variable Bildverschiebung proportional miteinander gekoppelt sind und wobei ferner die variable Bildverschiebung durch einen das Meßbild tragenden Zwischenwagen geschieht, der auf dem Bildhauptwagen horizontal und parallel zu sich selbst geführt wird und von einer Kardanhülse steuerbar ist, die an der Vertikalbewegung der Grundplatte teilnimmt und auf einem in Azimut-Richtung der Nadirdistanz geneigten Lenker gleitet, nach Patent 1 448 607, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfslenkcr (46) von einer auf dem Bildzwischenwagen (41) gelagerten Kardangabel getragen und die Neigung des Hilfslenkers (46) von einer kardanisch gelagerten Führungshülse (45) bestimmt ist, die horizontal in x- und v-R'chtung und vertikal aufdem Büdzwischenwagen (41) einstellbar ist.