DE19804205A1 - Fotogrammetrische Meßeinrichtung und fotogrammetrisches Meßverfahren - Google Patents
Fotogrammetrische Meßeinrichtung und fotogrammetrisches MeßverfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine fotogrammetrische Meßeinrichtung nach dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein fotogrammetrisches
Meßverfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.
Die Fotogrammetrie wird beispielsweise am Ort eines Verkehrsunfalls eingesetzt.
Der Unfallort wird mit Hilfe einer Kamera aus mindestens zwei verschiedenen Auf
nahmepositionen fotografiert. Auf Grundlage der an den verschiedenen Aufnah
mepositionen fotografierten Aufnahmen wird anschließend eine Vermessungskar
te des Unfallortes erstellt.
Hierzu wird in jeder Aufnahme zunächst ein zweidimensionales Koordinatensy
stem definiert, mit dem zweidimensionale Positionen von in jeder Aufnahme ent
haltenen Objekten bestimmt werden. Anschließend wird auf Grundlage der zwei
zweidimensionalen Koordinatensysteme ein dreidimensionales Koordinatensy
stem definiert, mit dem dreidimensionale Positionen der aufgezeichneten Objekte
angegeben werden. Indem die Objekte auf eine der drei von dem dreidimensio
nalen Koordinatensystem definierten Ebenen projiziert auf ein Blatt Papier auf
gezeichnet werden, kann eine Vermessungskarte des Unfallortes erstellt werden.
Bevor genau skalierte Abstände und Längen auf der Vermessungskarte repro
duziert werden können, muß gemeinsam mit den Objekten ein Standardmaßstab
in den Aufnahmen fotografiert worden sein. Des weiteren muß in den Aufnahme
eine Referenzebene definiert sein, in der die Vermessungskarte liegen soll.
Um den Standardmaßstab und die Referenzebene zu definieren, werden übli
cherweise drei zueinander identische, kegelförmige Markierungen an geeigneten
Positionen um den Unfallort herum angeordnet. Ferner wird der Abstand zwischen
zwei Spitzen der kegelförmigen Markierungen beispielsweise mit Hilfe eines
Maßbandes gemessen und als Standardmaßstab gesetzt. Die durch die drei
Spitzen der kegelförmigen Markierungen definierte Ebene wird als Referenz
ebene verwendet.
Die dreidimensionalen Positionen der aufgezeichneten Objekte im dreidimensio
nalen Koordinatensystem werden durch eine Serie iterativer Näherungsrechnun
gen bestimmt. Hierzu wird ein Computer mit Bildschirm, auf dem der Satz foto
grafierter Aufnahmen gezeigt wird, verwendet.
Bevor eine erste Serie Näherungsrechnungen durchgeführt wird, werden zu
nächst die Spitzen der kegelförmigen Markierungen und ein geeigneter Punkt auf
einem der fotografierten Objekte aus dem Satz Aufnahmen, die auf dem Bild
schirm dargestellt sind, mit Hilfe eines durch eine Maus bewegten Cursors ausge
wählt. Dabei werden drei den Spitzen der kegelförmigen Markierungen entspre
chende Punkte mit jeweils zwei Koordinaten und ein geeigneter Punkt bestehend
aus zwei Koordinaten am ausgewählten Objekt in den Computer eingegeben. Die
erste Serie Näherungsrechnungen basiert auf den eingegebenen Koordinaten der
Spitzen der kegelförmigen Markierungen und der eingegebenen Koordinaten des
geeigneten Punktes des ausgewählten Objektes. Durch die Näherungsrechnung
werden die dreidimensionalen Positionen der Spitzen der kegelförmigen Markie
rungen und die dreidimensionale Position des geeigneten Punktes des
ausgewählten Objektes im dreidimensionalen Koordinatensystem bestimmt.
Anschließend wird ein weiterer geeigneter Punkt am ausgewählten Objekt in dem
Satz auf dem Bildschirm dargestellten Aufnahmen mit Hilfe des durch die Maus
bewegten Cursors bestimmt. Dabei wird der weitere Punkt durch zwei Ko
ordinaten angegeben, die in den Computer eingelesen werden. Danach wird eine
zweite Serie Näherungsrechnungen auf Grundlage der eingegebenen Koordina
ten des weiteren geeigneten Punktes des ausgewählten Objektes durchgeführt,
wobei die dreidimensionale Position des weiteren Punktes am ausgewählten
Objekt im dreidimensionalen Koordinatensystem bestimmt wird. Diese Vorge
hensweise wird solange durchgeführt, bis eine ausreichende Anzahl Punkte am
ausgewählten Objekt bestimmt sind, um ein dreidimensionales Profil des ausge
wählten Objektes zu erstellen.
Bevor das dreidimensionale Profil des ausgewählten Objektes genau bestimmt
und erstellt werden kann, muß jeder geeignete Punkt auf dem ausgewählten Ob
jekt präzise mit Hilfe des Cursors ausgewählt werden, dessen Position durch die
vom Benutzer bewegte Maus verändert wird. Nicht immer kann der geeignete
Punkt am ausgewählten Objekt jedoch mit Hilfe des Cursors präzise bestimmt
werden. Solange eine präzise Bestimmung dieser geeigneten Punkte am ausge
wählten Objekt nicht sichergestellt ist, ist ein genaues Zeichnen des ausgewähl
ten Objektes auf der Vermessungskarte nicht möglich. Die Spitzen der kegelför
migen Markierungen können dagegen mit Hilfe des Cursors präzise bestimmt
werden, da sie in den Aufnahmen deutlich sichtbar sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine fotogrammetrische Meßeinrichtung bzw. ein
fotogrammetrisches Meßverfahren bereitzustellen, bei der bzw. bei dem eine
präzise Bestimmung geeigneter Punkte an einem ausgewählten Objekt möglich
ist.
Diese Aufgabe wird durch eine fotogrammetrische Meßeinrichtung mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein fotogrammetrisches Meßver
fahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbil
dungen ergeben sich aus den jeweils zugeordneten Unteransprüchen.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Be
schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verständlich. Darin
zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer elektronischen
Standbild-Videokamera, die bei einer erfindungsgemäßen foto
grammetrischen Meßeinrichtung verwendet wird,
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Standbild-Videokamera nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm einer Sensorsteuerroutine, die von einer im
Blockschaltbild nach Fig. 2 enthaltenen Sensorsteuerschaltung
ausgeführt wird
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer von der Sensorsteuerschaltung nach Fig. 2
durchgeführten Unterbrechungsroutine,
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm einer von der Standbild-Videokamera nach Fig. 1
und 2 ausgeführten Aufnahmeroutine,
Fig. 6 eine konzeptionelle schematische Darstellung eines Formatbeispiels
einer IC-Speicherkarte, die in die Standbild-Videokamera nach Fig. 1
und 2 eingelegt werden kann,
Fig. 7 eine konzeptionelle perspektivische Darstellung der erfindungsge
mäßen fotogrammetrischen Meßeinrichtung,
Fig. 8 eine konzeptionelle Darstellung einer aus einer ersten Position der
Meßeinrichtung nach Fig. 7 fotografierten Aufnahme,
Fig. 9 eine konzeptionelle Darstellung einer aus einer zweiten Position der
Meßeinrichtung nach Fig. 7 fotografierten weiteren Aufnahme,
Fig. 10 eine konzeptionelle Darstellung der relativen Lagebeziehung zwi
schen einem Standardmaßstab und der ersten bzw. zweiten Auf
nahme der Fig. 8 bzw. 9
Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Computersystems, mit dem das erfin
dungsgemäße fotogrammetrische Meßverfahren durchgeführt wird,
Fig. 12 Teil eines Ablaufdiagramms der fotogrammetrischen Meßroutine, mit
der auf Grundlage der in den Fig. 8 und 9 gezeigten ersten und
zweiten Aufnahme eine Vermessungskarte erstellt wird,
Fig. 13 ein Ablaufdiagramm des verbleibenden Abschnittes der fotogramme
trischen Meßroutine, und
Fig. 14 eine konzeptionelle perspektivische Darstellung eines dreidimen
sionalen Koordinatensystems zur Erzeugung der Vermessungskarte.
Fig. 1 zeigt das Äußere einer elektronischen Standbild-Videokamera, die bei einer
fotogrammetrischen Meßeinrichtung verwendet werden kann. Die Standbild-Video
kamera hat einen Kamerakörper 10, eine etwa mittig an einer Vorderseite
des Kamerakörpers 10 angeordnete Aufnahmeoptik 12, eine an der Vorderseite
des Kamerakörpers 10, rechtsseitig der Kameraoptik 12 über dieser angeordnete
elektronische Blitzeinheit 14 und an der Vorderseite einen, bezogen auf die
Aufnahmeoptik 12, der elektronischen Blitzeinheit 14 gegenüberliegend ange
ordneten Auslöser 16.
Des weiteren hat die Kamera auf der Oberseite ihres Kamerakörpers 10 einen
mittig angeordneten Sucher 18, ein seitlich der einen Seite des Suchers 18 ange
ordnetes LCD-Feld 20 (LCD = Liquid Cristal Display) sowie einen seitlich der an
deren Seite des Suchers 18 angeordneten Hauptschalterknopf 24. Ferner hat der
Kamerakörper 10 einen an seiner Seitenwand ausgebildeten länglichen Schlitz
26, durch den ein Aufzeichnungsträger wie beispielsweise eine IC-Speicherkarte
28 in die Kamera eingelegt oder aus ihr entnommen werden kann. Zum Auswer
fen bzw. Ausgeben der IC-Speicherkarte 28 aus dem länglichen Schlitz 26 der
Kamera dient ein Ausgabeknopf 30.
Obwohl in Fig. 1 nicht dargestellt, ist in der Rückwand des Kamerakörpers 10 ein
LCD-Bildschirm 62 eingelassen (vgl. Fig. 2), auf dem eine Aufnahme reproduziert
und betrachtet werden kann.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Videokamera. Die Videokamera hat eine
Steuereinheit 32 mit einem Mikrocomputer bzw. Mikroprozessor, einem
ROM-Speicher, einem RAM-Speicher und dergleichen, die die Videokamera insgesamt
steuert.
Die Aufnahmeoptik 12 hat mehrere Linsengruppen und eine zwischen diesen
angeordnete Blende 34. Hinter der Aufnahmeoptik 12 ist ein Festkörper-Bildsen
sor 36 angeordnet, der als Vorrichtung zum fotoelektrischen Umwandeln der
Lichtstrahlen dient und der vorzugsweise ein CCD-Bildsensor (CCD =
charge-coupled device) ist. Zwischen der Aufnahmeoptik 12 und dem CCD-Bildsensor 36
ist ein Schnellklappspiegel 38 angeordnet, über dem seinerseits eine Einstell
scheibe 40 gehalten ist, die Bestandteil des optischen Systems des Suchers 18
ist.
Der Schnellklappspiegel 38 kann von einer Spiegelantriebsschaltung 42 zwischen
einer abgesenkten Stellung, d. h. der mit durchgezogenen Linien in Fig. 2
gezeigten geneigten Stellung, und einer hochgeklappten Stellung bewegt werden,
d. h. der mit gestrichelten Linien in Fig. 2 gezeigten horizontalen Stellung. Die
Spiegelantriebsschaltung 42 wird durch eine Belichtungssteuerung 44 gesteuert,
mit der ein Belichtungssensor 46 verbunden ist. Die Belichtungssteuerung 44 wird
von der Steuereinheit 32 auf Grundlage des Ausgangssignals des
Belichtungssensors 46 betätigt.
Der Schnellklappspiegel 38 ist üblicherweise in der abgesenkten bzw. geneigten
Stellung angeordnet, um die durch die Aufnahmeoptik 12 einfallenden Lichtstrah
len in Richtung des optischen Systems des Suchers 18 abzulenken, damit der
Fotograf das zu fotografierende Objekt im Sucher 18 betrachten kann. Sobald
fotografiert wird, schwenkt die Spiegelantriebsschaltung 42 den Schnellklapp
spiegel 38 nach oben in die hochgeklappte Stellung, damit die durch die Auf
nahmeoptik 12 einfallenden Lichtstrahlen auf die lichtempfangende Fläche des
CCD-Bildsensors 36 gerichtet sind. Auf diese Weise wird durch die Aufnahme
optik 12 eine optische Abbildung auf die lichtempfangende Fläche des
CCD-Bildsensors 36 projiziert.
Dabei ist zu bemerken, daß, obwohl in Fig. 2 nicht gezeigt, eine gleichfalls von
der Belichtungssteuerung 44 angesteuerte Blendenstellschaltung vorgesehen ist,
mit der die Blende 34 verstellt wird.
Der CCD-Bildsensor 36 hat eine elektronische Verschlußfunktion, mit der eine
Belichtungszeit, d. h. eine für die elektrische Ladungsspeicherung erforderliche
Zeit, auf Grundlage eines Ausgangssignals des Belichtungssensors 46 reguliert
wird. Nachdem die Belichtungszeit abgelaufen ist, wird der Schnellklappspiegel
38 von seiner hochgeklappten in seine abgesenkte Stellung zurückbewegt. Wäh
rend der Belichtungszeit wandelt der CCD-Bildsensor 36 die optische Abbildung
in elektrische Pixelsignale um. Die umgewandelten elektrischen Pixelsignale
werden von einer CCD-Steuerschaltung 48 aus dem CCD-Bildsensor 36 gelesen,
die von der Steuereinheit 32 betätigt wird.
Die aus dem CCD-Bildsensor 36 ausgelesenen Pixelsignale werden von einem
Verstärker 50 verstärkt und anschließend durch einen Analog-Digital-Wandler 52
in digitale Pixelsignale umgewandelt. Die digitalen Pixelsignale werden von einer
von der Steuereinheit 32 überwachten Bildverarbeitungsschaltung 54 einer
Schattenkorrektur, einer Gammakorrektur und dergleichen unterzogen, und an
schließend zeitweise in einem Speicher 56 gespeichert, der eine ausreichende
Speicherkapazität zum Abspeichern eines aus den digitalen Pixelsignalen beste
henden Bildfeldes hat, das von dem CCD-Bildsensor 36 ausgegeben wird.
Die von dem Speicher 56 ausgegebenen Pixelsignale werden einer Speicherkar
ten-Steuerschaltung 58 zugeführt, durch die die eingespeisten digitalen Pixelsi
gnale als Pixeldaten-Bildfeld auf der IC-Speicherkarte 28 abspeichert werden.
Darüber hinaus kann das aus Pixelsignalen bestehende Bildfeld von dem Spei
cher 56 an einen Farbcodierer 60 ausgegeben werden, der auf Grundlage der
Pixelsignale des Bildfeldes Farbvideosignale erzeugt, die anschließend in den,
wie zuvor bereits erläutert, in der Rückwand des Kamerakörpers 10 vorgesehe
nen LCD-Bildschirm 62 eingespeist werden, auf dem die fotografierte Aufnahme
reproduziert und betrachtet werden kann.
Die Videokamera ist ferner mit einem Winkelerfassungssystem ausgestattet, mit
dem eine relative Schwenkbewegung der Videokamera ermittelt werden kann.
Das Winkelerfassungssystem hat einen magnetischen Azimut-Sensor 64, einen
ersten Drehwinkel-Sensor 66 und einen zweiten Drehwinkel-Sensor 68. Die
Sensoren 64, 66 und 68 sind mit der Steuereinheit 32 über eine zwischenge
schaltete Sensorsteuerschaltung 70 verbunden, die einen Microcomputer oder
Microprozessor, einen ROM-Speicher, einen RAM-Speicher und dergleichen hat,
um die Sensoren 64, 66 und 68 anzusteuern.
Das Winkelerfassungssystem ist mit einem dreidimensionalen χ-ϕ-ω-Koordina
tensystem verknüpft, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Obwohl das dreidimensionale
χ-ϕ-ω-Koordinatensystem aus Übersichtlichkeitsgründen von der Kamera getrennt
dargestellt ist, ist es vorzugsweise so in der Videokamera definiert, daß sein Ur
sprung am hinteren Hauptpunkt der Aufnahmeoptik 12 der Videokamera ange
ordnet ist. Die ϕ-Achse des dreidimensionalen χ-ϕ-ω-Koordinatensystems verläuft
vertikal. Die χ- und ω-Achsen verlaufen ausgehend vom Ursprung horizontal und
senkrecht zueinander.
Der magnetische Azimut-Sensor 64 ermittelt die Winkelbewegung der Kamera um
die ϕ-Achse des dreidimensionalen χ-ϕ-ω-Koordinatensystems. Genauer gesagt
werden die Schwenkbewegungen der Videokamera um die ϕ-Achse als absolute
Winkeldaten bezogen auf eine durch den Erdmagnetismus definierte Richtung mit
Hilfe des Azimut-Sensors 64 ermittelt. Der erste und der zweite Drehwinkel-Sen
sor 66 und 68 ermitteln die Schwenkbewegung der Videokamera um die χ-Achse
bzw. ω-Achse des dreidimensionalen χ-ϕ-ω-Koordinatensystems. Die Sensor
steuerschaltung 70 berechnet die dreidimensionalen Winkeldaten der Videoka
mera auf Grundlage der von den Sensoren 64, 66 und 68 ermittelten dreidimen
sionalen Schwenkbewegungen. Kurz gesagt werden die dreidimensionalen
Winkel der optischen Achse der Aufnahmeoptik 12 der Videokamera bezogen auf
die vertikale ϕ-Achse des dreidimensionalen χ-ϕ-ω-Koordinatensystems mit Hilfe
der Sensoren 64, 66 und 68 bestimmt.
Die Sensorsteuerschaltung 70, die von der Steuereinheit 32 überwacht wird, steu
ert jeden Sensor 64, 66 und 68 an und ist mit einem Datenspeicher 72 ausgestat
tet, der die von den Sensoren 64, 66 und 68 ermittelten dreidimensionalen Win
keldaten zeitweise abspeichert.
Im Idealfall sollte jeder der Sensoren 64, 66 und 68 in der Videokamera am Ur
sprung des dreidimensionalen χ-ϕ-ω-Koordinatensystems positioniert sein, d. h.
am hinteren Hauptpunkt der Aufnahmeoptik 12 der Videokamera. Tatsächlich ist
es aber nicht möglich, jeden der Sensoren 64, 66 und 68 am hinteren Hauptpunkt
der Aufnahmeoptik 12 anzuordnen.
Demzufolge muß jeder der Sensoren 64, 66 und 68 vom hinteren Hauptpunkt der
Aufnahmeoptik 12 versetzt angeordnet werden. Dadurch müssen auch die drei
dimensionalen Winkeldaten und die dreidimensionalen Positionsdaten durch
Versatzdaten entsprechend korrigiert werden, die basierend auf dem Versatz
jedes Sensors 64, 66 und 68, bezüglich des hinteren Hauptpunktes der Aufnah
meoptik 12 vorprogrammiert sind. Der Datenspeicher 72 wird gleichfalls zum
Abspeichern der Versatzdaten verwendet.
Wie Fig. 2 zeigt, ist die Videokamera mit einem Hauptschalter 74 ausgestattet,
der mit dem Hauptschalterknopf 24 (vgl. Fig. 1) derart verbunden ist, daß er durch
Drücken des Hauptschalterknopfes 24 an- oder ausgeschaltet wird. Darüber hin
aus hat die Videokamera einen Belichtungssensorschalter 76 und einen Auslöse
schalter 78, die beide mit dem Auslöser 16 (vgl. Fig. 1) verbunden sind. Der Be
lichtungssensorschalter 76 wird angeschaltet, wenn der Auslöser 16 halb ge
drückt ist. Wird der Auslöser 16 vollständig gedrückt, wird der Auslöseschalter 78
angeschaltet. Ferner ist zu bemerken, daß der Hauptschalter 74 und der
Auslöseschalter 78 mit der Sensorsteuerschaltung 70 verbunden sind, um die
Sensoren 64, 66 und 68 zu betätigen, wie später detailliert beschrieben wird.
Die elektronische Blitzeinheit 14 wird, wie Fig. 2 zeigt, von einer von der Steuer
einheit 32 überwachten Blitzsteuerschaltung 80 elektrisch erregt. Sofern erfor
derlich, wird die elektronische Blitzeinheit 14 betätigt, sobald der Auslöser 16
vollständig gedrückt wird. Darüber hinaus ist das LCD-Feld 20 durch eine
LCD-Feld-Steuerschaltung 82 mit der Steuereinheit 32 verbunden, um verschiedene
Einstellungen der Videokamera, geeignete Mitteilurgen und dergleichen anzu
zeigen.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer von der Sensorsteuerschaltung 70 ausge
führten Sensorsteuerroutine, die durch Drücken des Hauptschalterknopfes 24
eingeleitet wird, der den Hauptschalter 74 anschaltet. Dabei ist zu bemerken, daß
das Drücken des Hauptschalterknopfes 24 und das damit verbundene Einschal
ten des Hauptschalters 74 vorzugsweise erst durchgeführt wird, nachdem die
Kamera auf einem Stativ befestigt worden ist, das an einer für die fotogrammetri
sche Vermessung des erwünschten Bereiches geeigneten Stelle positioniert ist.
In Schritt 301 wird der Datenspeicher 72 teilweise initialisiert, d. h. ein Bereich des
Datenspeichers 72 zum Abspeichern der dreidimensionalen Winkeldaten der
Videokamera gelöscht.
In Schritt 302 werden von den Sensoren 64, 66 und 68 die Winkeldaten ermittelt,
die von den Schwenkbewegungen der Videokamera um die ϕ-, χ- bzw. ω-Achse
des dreidimensionalen χ-ϕ-ω-Koordinatensystems abgeleitet werden. Die Winkel
daten werden nacheinander beispielsweise mit einem zeitlichen Abstand von 1
ms erfaßt.
In Schritt 303 wird bestimmt, ob das Zustandsbit F auf Null oder Eins gesetzt ist.
Im Anfangszustand fährt die Steuerung, da F auf Null gesetzt ist, ausgehend von
Schritt 303 mit Schritt 304 fort, bei dem die anfangs von den Sensoren 64, 66 und
68 ermittelten Winkeldaten als Anfangsdaten im FAM-Speicher der Sensorsteu
erschaltung 70 abgespeichert werden.
In Schritt 305 werden die Anfangs-Winkeldaten auf Grundlage der zuvor im Da
tenspeicher 72 abgespeicherten Versatzdaten korrigiert. Danach wird in Schritt
306 das Zustandsbit F auf Eins gesetzt. Anschließend kehrt die Steuerung zu
Schritt 302 zurück. Dabei ist zu bemerken, daß der Wert Eins des Zustandsbits F
solange gesetzt bleibt, bis der Hauptschalter 74 durch Drücken des Hauptschal
terknopfes 24 ausgeschaltet wird, d. h. daß das Zustandsbit F erst durch Abschal
ten des Hauptschalters 74 wieder auf Null gesetzt wird.
Nachdem in Schritt 302 die Zeit von 1 ms abgelaufen ist, werden von den Senso
ren 64, 66 und 68 erneut Winkeldaten erfaßt, die bei einer Schwenkbewegung
der Videokamera um die jeweilige ϕ-, χ- bzw. ω-Achse des dreidimensionalen
χ-, ϕ- bzw. ω-Koordinatensystems entstehen. Anschließend fährt die Steuerung
ausgehend von Schritt 302 über Schritt 303 (F=1) mit Schritt 307 fort, bei dem
die ermittelten Winkeldaten im RAM-Speicher der Sensorsteuerschaltung 70 ab
gespeichert werden.
In Schritt 308 werden die dreidimensionalen Winkeldaten auf Grundlage der zu
vor ermittelten Winkeldaten bzw. der korrigierten Anfangs-Winkeldaten und den
neuesten Winkeldaten berechnet und im RAM-Speicher der Sensorsteuerschal
tung 70 abgespeichert. Anschließend werden in Schritt 309 die berechneten
dreidimensionalen Winkeldaten als Winkeldaten AD im Datenspeicher 72 abge
speichert. Danach kehrt die Steuerung ausgehend von Schritt 309 zu Schritt 302
zurück. Genauer gesagt werden die dreidimensionalen Winkeldaten AD jeweils
nach Ablauf von 1 ms erneuert.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer von der Sensorsteuerschaltung 70 ausge
führten Unterbrechungsroutine. Die Unterbrechungsroutine wird durch ein von der
Steuereinheit 32 an die Sensorsteuerschaltung 70 während der Aufnahmefunktion
der Videokamera abgegebenes Unterbrechungssignal eingeleitet.
Sobald ein vorgegebenes Unterbrechungssignal von der Steuereinheit 32 an die
Sensorsteuerschaltung 70 ausgegeben wird, wird in Schritt 401 die Eingabe wei
terer Unterbrechungssignale an die Sensorsteuerschaltung 70 verhindert. Dies
geschieht, weil die Steuereinheit 32 einen gemeinsamen Ausgang hat, aus dem
an verschiedene in der Videokamera vorgesehene Steuerschaltungen Unterbre
chungssignale ausgegeben werden. Deshalb muß die Sensorsteuerschaltung 70
vor der Eingabe anderer Unterbrechungssignale geschützt werden, nachdem das
notwendige Unterbrechungssignal von der Steuereinheit 32 an die Sensorsteu
erschaltung 70 einmal ausgegeben worden ist.
In Schritt 402 werden die Winkeldaten AD von der Sensorsteuerschaltung 70 aus
dem Datenspeicher 72 gelesen und in die Steuereinheit 32 eingegeben.
Anschließend wird in Schritt 403 eine erneute Eingabe eines Unterbrechungssi
gnals in die Sensorsteuerschaltung 70 wieder ermöglicht, damit sie während der
nächsten Aufnahme von der Steuereinheit 32 unterbrochen werden kann.
Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm einer von der Steuereinheit 32 durchgeführten
Aufnahmeroutine. Die Aufnahmeroutine wird durch Drücken des Hauptschalter
knopfes 24, der durch den Hauptschalter 74 anschaltet, initiiert.
In Schritt 501 wird ein Anfangstestprogramm ausgeführt, das ermittelt, ob ver
schiedene Funktionen der Kamera ordnungsgemäß durchgeführt werden können
oder nicht. Sobald eine der Funktionen der Kamera nicht betriebsbereit ist, wird
im LCD-Feld 20 eine Warnungsmitteilung angezeigt, daß die Kamera nicht
ordnungsgemäß arbeitet.
Anschließend wird in Schritt 502 bestimmt, ob der Auslöser 16 zum Einschalten
des Belichtungssensorschalters 76 halb gedrückt ist oder nicht. Das Bestimmen,
ob der Auslöser 16 halb gedrückt ist, wird in Zeitabständen von beispielsweise 1
ms wiederholt.
Sobald bestätigt wird, daß der Auslöser 16 halb gedrückt worden ist, fährt die
Steuerung mit Schritt 503 fort, bei dem die Belichtungszeit bzw. die für die elek
trische Ladungsspeicherung erforderliche Zeit auf Grundlage des vom Belich
tungssensor 46 erzeugten Ausgangssignals berechnet wird.
Danach wird in Schritt 504 bestimmt, ob der Auslöser 16 vollständig gedrückt
wurde oder nicht. Wurde der Auslöser 16, nachdem er zuvor halb gedrückt wor
den war, nicht vollständig gedrückt, kehrt die Steuerung von Schritt 504 zu Schritt
502 zurück. Dabei ist zu bemerken, daß in Zeitabständen von beispielsweise 1
ms wiederholt überprüft wird, ob der Auslöser 16 vollständig gedrückt worden ist.
Sobald bestätigt wird, daß der Auslöser 16 vollständig gedrückt worden ist, wobei
der Auslöseschalter 78 angeschaltet wurde, fährt die Steuerung ausgehend von
Schritt 504 mit Schritt 505 fort, bei dem der Auslöser 16 deaktiviert wird.
Anschließend wird in Schritt 506 die Aufnahmefunktion ausgeführt. Bei der Auf
nahmefunktion wird die Größe der Blende 34 durch die von der Belichtungssteu
erschaltung 44 gesteuerte Blendenstellschaltung auf Grundlage des Ausgangs
signals des Belichtungssensors 46 eingestellt und anschließend der Schnell
klappspiegel 48 von der abgesenkten Stellung in die hochgeklappte Stellung nach
oben geschwenkt. Dadurch wird die lichtempfangende Fläche des CCD-Bild
sensors 36 den durch die Aufnahmeoptik 12 einfallenden Lichtstrahlen aus
gesetzt. Dabei wird eine von der Aufnahmeoptik 12 erfaßte optische Abbildung
fokussiert und auf die lichtempfangende Fläche des CCD-Bildsensors 46 proji
ziert, der die optische Abbildung in ein aus elektrischen Pixelsignalen bestehen
des Bildfeld umwandelt.
In Schritt 507 werden die Winkeldaten AD über die Sensorsteuerschaltung 70 aus
dem Datenspeicher 72 gelesen. Hierzu gibt die Steuereinheit 32 an die Sen
sorsteuerschaltung 70 ein Unterbrechungssignal ab, damit sie die Winkeldaten
AD einliest, wie oben beschrieben wurde.
In Schritt 508 wird überprüft, ob die Belichtungszeit zum Umwandeln der opti
schen Abbildung in elektrische Pixelsignale durch den CCD-Bildsensor 36, d. h.
die für die elektrische Ladungsspeicherung erforderliche Zeit, abgelaufen ist oder
nicht. Sobald die Belichtungszeit abgelaufen ist, wird der Schnellklappspiegel 48
von der hochgeklappten Stellung wieder in die abgesenkte Stellung zurückge
schwenkt.
In Schritt 509 werden die Pixelsignale des Bildfeldes aus dem CCD-Bildsensor 36
ausgelesen, von dem Verstärker 50 verstärkt, durch den Analog-Digital-Wandler
52 in digitale Pixelsignale umgewandelt und von der Bildverarbeitungsschaltung
54 weiterverarbeitet, bevor sie zeitweise im Speicher 56 abgespeichert werden.
In Schritt 510 werden die Pixelsignale von dem Speicher 56 in die Speicherkar
ten-Steuerschaltung 58 eingegeben, mit der die ausgegebenen Pixelsignale als
Pixeldaten des Bildfeldes auf der IC-Speicherkarte 28 abgespeichert werden.
Gleichzeitig werden die Winkeldaten AD mit der Nummer des Bildfeldes und
weiteren Informationsdaten auf der IC-Speicherkarte 28 abgespeichert.
Wie konzeptionell in Fig. 6 gezeigt, ist der Speicherbereich der IC-Speicherkarte
28 so formatiert, daß er in ein Kopffeld und in ein Bilddatenspeicherfeld unterglie
dert ist. Die das Bildfeld bildenden Pixeldaten werden in dem Bilddatenspeicher
feld abgespeichert. Die Winkeldaten AD, die Nummer des Bildfeldes sowie wei
tere Informationsdaten wie die Aufnahmebedingungen, Datum und Uhrzeit der
Aufnahme oder ähnliches werden im Kopffeld abgespeichert. Darüber hinaus
kann der Speicherbereich der IC-Speicherkarte 28 auch ein Reservefeld enthal
ten, wie Fig. 6 zeigt.
Nachdem die Pixeldaten, die Winkeldaten AD, die Nummer des Bildfeldes sowie
die weiteren Informationsdaten auf der IC-Speicherkarte 28 abgespeichert worden
sind, fährt die Steuerung mit Schritt 511 fort, bei dem der Auslöser 16 wieder
aktiviert wird. Anschließend kehrt die Steuerung zu Schnitt 502 zurück und wartet
auf die nächste Aufnahme.
Fig. 7 zeigt konzeptionell eine fotogrammetrische Meßeinrichtung, bei der die
oben beschriebene Videokamera verwendet wird. In dieser Darstellung ist ein
würfelförmiges Objekt OB an einer Stelle positioniert, die fotogrammetrisch ver
messen werden soll. Seitlich des zu vermessenden würfelförmigen Objektes OB
ist ein Standard-Maßstab SC angeordnet. Der Standard-Maßstab SC und das
würfelförmige Objekt OB werden aus zwei verschiedenen Richtungen von der Vi
deokamera CA fotografiert. Wie Fig. 7 zeigt, wird der Standard-Maßstab SC und
das würfelförmige Objekt OB zunächst aus einer mit durchgezogener Linie dar
gestellten ersten Position M1 von der Videokamera CA fotografiert. Anschließend
werden sie aus einer zweiten Position M2 von der Videokamera CA fotografiert (in
gestrichelten Linien dargestellt). Bei der ersten Position M1 ist die optische Achse
der Videokamera CA mit dem Bezugszeichen O1 bezeichnet. An der zweiten
Position M2 ist die optische Achse der Videokamera CA durch das Bezugszei
chen O2 angegeben.
Dabei ist zu bemerken, daß sowohl die erste als auch die zweite Position M1 und
M2 jeweils als der hintere Hauptpunkt der Aufnahmeoptik 12 der Videokamera CA
definiert sein können.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Standard-Maßstab
SC die Form einer gleichseitigen dreieckigen Platte, deren Eckpunkte als drei
Referenzpunkte P1, P2 und P3 definiert sind. Die Seitenkanten des durch die
Referenzpunkte P1, P2 und P3 definierten gleichseitigen Dreiecks haben jeweils
eine vorgegebene Länge L, die als Standardmeßlänge verwendet wird. Ferner ist
in Fig. 7 das durch die Referenzpunkte P1, P2 und P3 definierte gleichseitige
Dreieck als schraffierte Fläche dargestellt, die als Referenzebene dient.
Dabei ist zu bemerken, daß anstelle des Standard-Maßstabes SC drei zueinander
identische, kegelförmige Markierungen an geeigneten Stellen angeordnet sein
können. In diesem Fall wird zuvor der Abstand zwischen zwei Spitzen der
kegelförmigen Markierungen beispielsweise mit einem Maßband gemessen und
der Wert als Standardmeßlänge gesetzt. Ferner wird als Referenzebene die
durch die drei Spitzen der kegelförmigen Markierungen definierte Ebene verwen
det.
Fig. 8 zeigt eine durch die an der ersten Position M1 angeordnete Videokamera
CA fotografierte erste Aufnahme. Wie aus der Darstellung ersichtlich, ist in der
ersten Aufnahme ein rechtwinkliges x1-y1-Koordinatensystem definiert, dessen
Ursprung c1 im fotografischen Mittelpunkt der ersten Aufnahme angeordnet ist. In
diesem x1-y1-Koordinatensystem werden die Referenzpunkte P1, P2 und P3
durch die Punkte p11(px11, py11), p12(px12, py12) bzw. p13(px13, py13) darge
stellt.
Fig. 9 zeigt eine durch die Videokamera CA in der zweiten Position M2 fotogra
fierte zweite Aufnahme. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß in der zweiten
Aufnahme ein rechtwinkliges x2-y2-Koordinatensystem definiert ist, dessen Ur
sprung c2 im fotografischen Mittelpunkt der zweiten Aufnahme angeordnet ist. In
diesem x2-y2-Koordinatensystem werden die Referenzpunkte P1, P2 und P3
durch die Punkte p21(px21, py21), p22(px22, py22) bzw. p23(px23, py23) darge
stellt.
In Fig. 10 ist die dreidimensionale relative Lagebeziehung zwischen dem Stan
dard-Maßstab SC, der Videokamera CA und der ersten und zweiten Aufnahme
dargestellt. In diesem Fall wird der Standard-Maßstab SC auf Grundlage der an
der ersten Position M1 fotografierten ersten Aufnahme und der an der zweiten
Position M2 fotografierten zweiten Aufnahme reproduziert, wobei jedoch die Ab
messungen des Standard-Maßstabes SC Relativwerte besitzen. Deshalb ist die
Länge der Seitenkanten des durch die Referenzpunkte P1, P2 und P3 definierten
gleichschenkligen Dreiecks durch die Angabe L' angezeigt.
Um die dreidimensionalen Koordinaten des würfelförmigen Objekts OB berechnen
zu können, ist es erforderlich, ein dreidimensionales X-Y-Z-Koordinatensystem zu
definieren, wie es Fig. 10 zeigt, bei dem die in der ersten und zweiten Aufnahme
abgespeicherten Referenzpunkte P1, P2 und P3 des Standard-Maßstabes SC
bezüglich dieses zweiten dreidimensionalen Koordinatensystems lagemäßig
bestimmt werden müssen.
Wie in Fig. 10 gezeigt, liegt der Ursprung des dreidimensionalen X-Y-Z-Koordi
natensystems an der ersten Position M1. Die erste Position M1 wird also durch
die Ursprungskoordinaten 0, 0 und 0 des dreidimensionalen X-Y-Z-Koordinaten
systems repräsentiert. Ferner fällt die Z-Achse des dreidimensionalen
X-Y-Z-Koordinatensystems mit der durch die Winkelkoordinaten 0, 0 und 0 angege
benen optischen Achse O1 der an der ersten Position M1 angeordneten Video
kamera CA zusammen. Die zweite Position M2 wird durch die Koordinaten X0, Y0
und Z0 und die optische Achse O2 der an der zweiten Position M2 angeordneten
Videokamera CA durch die Winkelkoordinaten α0, β0 und γ0 repräsentiert. Die
optische Achse O2 der Videokamera 14 definiert also Winkel α0, β0 und γ0 mit
der X-Achse, Y-Achse bzw. Z-Achse des dreidimensionalen X-Y-Z-Koordina
tensystems.
Die Referenzpunkte P1, P2 und P3 des Standard-Maßstabes CA werden durch
die Koordinaten PXj, PYj und PZj der Punkte Pj (wobei j=1, 2, 3) dargestellt. Wie
in Fig. 10 gezeigt, liegen jeder Referenzpunkt P1 (PX1, PY1, PZ1), P2 (PX2, PY2,
PZ2) bzw. P3 (PX3, PY3, PZ3), der in der ersten Aufnahme fotografierte Bildpunkt
p11(px11, py11), p12(px12, py12) bzw. p13(px13, py13) des entsprechenden
Referenzpunktes sowie der hintere Hauptpunkt (M1) der Videokamera CA zuein
ander ausgerichtet auf einer gemeinsamen Geraden. In gleicher Weise liegen
jeweils der Referenzpunkt P1 (PX1, PY1, PZ1), P2 (PX2, PY2, PZ2) bzw. P3 (PX3,
PY3, PZ3), der in der zweiten Aufnahme fotografierte Bildpunkt p21 (px21, py21),
p22 (px22, py22) bzw. p23 (px23, py23) des entsprechenden Referenzpunktes
sowie der hintere Hauptpunkt (M2) der Videokamera CA zueinander ausgerichtet
auf einer gemeinsamen Geraden.
Folglich können die Koordinaten PXj, PYj und PZj der Punkte Pj durch die folgen
den Kollinear-Gleichungen bestimmt werden:
wobei:
a11 = cos β . sin γ
a12 = -cos β . sin γ
a13 = sin β
a21 = cos α . sin γ + sin α . sin β . cos γ
a22 = cos α . cos γ + sin α . sin β . sin γ
a23 = -sin α . sin β
a31 = sin α . sin γ + cos α . sin β . cos γ
a32 = sin α . cos γ + cos α . sin β . sin γ
a33 = cos α . cos β.
a12 = -cos β . sin γ
a13 = sin β
a21 = cos α . sin γ + sin α . sin β . cos γ
a22 = cos α . cos γ + sin α . sin β . sin γ
a23 = -sin α . sin β
a31 = sin α . sin γ + cos α . sin β . cos γ
a32 = sin α . cos γ + cos α . sin β . sin γ
a33 = cos α . cos β.
Dabei ist zu bemerken, daß in diesen Gleichungen die Angabe C der Brennweite
der Videokamera CA entspricht, die als Abstand zwischen dem hinteren Haupt
punkt (M1) und dem fotografischen Mittelpunkt (c1) der ersten Aufnahme sowie
als Abstand zwischen dem hinteren Hauptpunkt (M2) und dem fotografischen
Mittelpunkt (c2) der zweiten Aufnahme definiert ist. Ferner entspricht die Angabe i
der Bildnummer der jeweiligen Aufnahme und die Angabe j dem jeweiligen Refe
renzpunkt P1, P2 bzw. P3 des Standard-Maßstabes SC.
Wie zuvor bereits erläutert, werden, wenn die erste Aufnahme von der an der er
sten Position M1 angeordneten Videokamera CA fotografiert worden ist, die Bild
pixeldaten der ersten Aufnahme gemeinsam mit den Winkeldaten AD, der
Nummer des Bildfeldes und den weiteren Informationsdaten auf der IC-Speicher
karte 28 abgespeichert. In diesem Fall können die aus dem dreidimensionalen
χ-ϕ-ω-Koordinatensystem ermittelten Winkeldaten AD durch die Winkelkoordinaten
α1, β1 und γ1 dargestellt werden.
In gleicher Weise werden, wenn die zweite Aufnahme von der an der zweiten
Position M2 angeordneten Videokamera CA fotografiert worden ist, die Bildpi
xeldaten der zweiten Aufnahme gemeinsam mit den Winkeldaten AD, der
Nummer des Bildfeldes und den weiteren Informationsdaten auf der IC-Speicher
karte 28 abgespeichert. In diesem Fall können die aus dem dreidimensionalen
χ-ϕ-ω-Koordinatensystem ermittelten Winkeldaten AD durch die dreidimensionalen
Winkelkoordinaten α2, β2 und γ2 dargestellt werden.
Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems zur Koordinatenberechnung, das
auf Grundlage der auf der IC-Speicherkarte 28 abgespeicherten Bildpixeldaten
und den Winkeldaten AD das oben beschriebene fotogrammetrische Meßverfah
ren durchführt.
Wie Fig. 11 zeigt, ist das System zur Koordinatenberechnung als Computersy
stem ausgebildet, das mit einem Computer 84 arbeitet. Der Computer 84 enthält
eine zentrale Recheneinheit 84A, einen ROM-Speicher 84B, in dem ein Be
triebssystem, ein fotogrammetrisches Vermessungsprogramm, Konstanten u. ä.
abgespeichert sind, einen FAM-Speicher 84C zum Abspeichern temporärer
Daten, temporärer Konstanten und dergleichen, eine Festplatte 84D zum Ab
speichern der von der zentralen Recheneinheit 84A berechneten Ergebnisse und
eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 84E.
Das Computersystem umfaßt ferner einen über die Schnittstelle 84E mit dem
Computer 84 verbundenen IC-Speicherkartenleser 86. Der IC-Speicherkartenle
ser 86 ist mit einem Schlitz zur Aufnahme der IC-Speicherkarte 28 ausgestattet
und hat ein IC-Speicherkartenlaufwerk 88 zum Einlesen des aus Bildpixeldaten
bestehenden Bildfeldes, der Winkeldaten AD sowie der weiteren Informationsda
ten.
Das Computersystem hat ferner einen Bildschirm 90 zur Darstellung einer foto
grafierten Aufnahme basierend auf den von der IC-Speicherkarte 28 eingelese
nen Bildpixeldaten des Bildfeldes sowie einer durch den Computer 84 erstellten
Vermessungskarte. Des weiteren hat das Computersystem eine Tastatur 92 zur
Eingabe verschiedener Befehle und Daten in den Computer 84, eine Maus 94
zum Bewegen eines auf dem Bildschirm 90 dargestellten Cursors sowie einen
Drucker 96, mit dem sofern erforderlich eine Vermessungskarte auf ein Blatt Pa
pier gedruckt werden kann.
Fig. 12 zeigt ein Ablaufdiagramm der von dem Computer 84 nach Fig. 11 verwen
deten fotogrammetrischen Meßroutine, bei der auf Grundlage der in den Fig. 8
und 9 gezeigten ersten und zweiten Aufnahmen eine Vermessungskarte erstellt
wird. Beim Ausführen der Meßroutine wird entsprechend den ersten und zweiten
Aufnahmen vom Benutzer ein Satz Bildfeldnummern ausgewählt.
In Schritt 1201 werden die Bildpixeldaten eines ersten Bildfeldes und erste Win
keldaten AD durch Eingabe der entsprechenden Bildfeldnummer des über die
Tastatur 92 ausgewählten Aufnahmesatzes aus der IC-Speicherkarte 28 gelesen.
Auf diese Weise wird die erste Aufnahme reproduziert und auf dem Bildschirm 90
dargestellt, wie in Fig. 8 gezeigt. Ferner werden die ersten Winkeldaten AD, d. h.
die Winkelkoordinaten α1, β1 sowie γ1 zeitweise im FAM-Speicher 84C des
Computers 84 gespeichert.
In Schritt 1202 werden die Bildpixeldaten des zweiten Bildfeldes und zweite Win
keldaten AD durch Eingabe der anderen Bildfeldnummer des über die Tastatur 92
ausgewählten Aufnahmesatzes von der IC-Speicherkarte 28 gelesen. Auf diese
Weise wird die zweite Aufnahme reproduziert und auf dem Bildschirm 90 darge
stellt, wie in Fig. 9 gezeigt. Die zweiten Winkeldaten AD, d. h. die Koordinaten α2
β2 sowie γ2 werden zeitweise im FAM-Speicher 84C des Computers 84 gespei
chert.
In Schritt 1203 werden auf Grundlage der aus dem dreidimensionalen
χ-ϕ-ω-Ko
ordinatensystem abgeleiteten und an der ersten Position M1 erhaltenen Winkel
koordinaten α1, β1 und γ1 sowie der aus dem χ-ϕ-ω-Koordinatensystem abgelei
teten und an der zweiten Position M2 erhaltenen Winkelkoordinaten α2, β2 und γ2
die nachfolgenden Berechnungen durchgeführt:
α0 ← α2 - α1
β0 ← β2 - β1
γ0 ← γ2 - β1.
β0 ← β2 - β1
γ0 ← γ2 - β1.
Geht man nun davon aus, daß die erste Position M1 im Ursprung des dreidimen
sionalen X-Y-Z-Koordinatensystems angeordnet ist und die optische Achse O1
der Videokamera mit der Z-Achse des dreidimensionalen X-Y-Z-Koordinatensy
stems (vgl. Fig. 10) zusammenfällt, können die Winkelkoordinaten α0, β0 und γ0
der optischen Achse O2 der Videokamera auf Grundlage der aus dem dreidimen
sionalen χ-ϕ-ω-Koordinatensystem abgeleiteten Werte berechnet werden.
In Schritt 1204 werden die berechneten Ergebnisse, d. h. die Winkelkoordinaten α0,
β0 und γ0 der optischen Achse O2, im FAM-Speicher 84C des Computers 84
zeitweise abgespeichert.
In Schritt 1205 werden über die Tastatur 92 als Koordinaten X0, Y0 und Z0 der
zweiten Position M2 geeignete Anfangswerte mit Ausnahme der Werte 0 in den
Computer 84 eingegeben, der die Koordinaten X0, Y0 sowie Z0 zeitweise im
FAM-Speicher 84C abspeichert.
Selbstverständlich wurden zuvor die Koordinaten 0, 0 und 0 der ersten Position
M1 sowie die Winkelkoordinaten 0, 0 und 0 der optischen Achse O1 im
FAM-Speicher 84C des Computers 84 gespeichert.
In Schritt 1206 werden die jeweiligen Referenzpunkte Pij(pxij, pyij) nacheinander
durch den mit der Maus 100 verfahrbaren Cursor auf der auf dem Bildschirm 96
dargestellten ersten und zweiten Aufnahme bestimmt. Dabei werden die Koor
dinaten der zwei Punkte P11(px11, py11) und P21(px21, py21), der zwei Punkte
P12(px12, py12) und P22(px22, py22) sowie der zwei Punkte P13(px13, py13)
und P23(px23, py23) im FAM-Speicher 84C des Computers 84 zeitweise abge
speichert.
Zu bemerken ist, daß die Referenzpunkte Pij(pxij, pyij) durch die Bewegung der
Maus 94 vom Benutzer mit dem Cursor präzise bestimmt werden können, da die
Eckpunkte der gleichseitigen dreieckigen Platte bzw. des Standard-Maßstabes
SC sehr deutlich in der ersten und zweiten Aufnahme sichtbar sind.
Nachdem in Schritt 1206 die Referenzpunkte Pij(pxij, pyij) bestimmt worden sind,
fährt die Steuerung mit Schritt 1207 fort, bei dem ein Zähler k auf Eins gesetzt
wird. Anschließend wird in Schritt 1208 ein geeigneter Punkt Q1(k=1) des würfel
förmigen Objektes OB ausgewählt (vgl. Fig. 7) und Bildpunkte qik (vgl. Fig. 8 und
9) des ausgewählten Punktes Q1 die in der ersten und zweiten Aufnahme auf
dem Bildschirm 90 dargestellt sind, durch den von der Maus 94 bewegten Cursor
bestimmt. Dabei werden die Koordinaten der zwei Punkte q11(qx11, qy11) und
q21(qx21, qy21) des Bildpunktes Q1 im FAM-Speicher 84C des Computers 84
zeitweise abgespeichert.
Obwohl bei dem in fig. 7 gezeigten Beispiel der Punkt Q1(k=1) des Objektes OB
aufgrund dessen würfelförmigen Profils relativ deutlich sichtbar ist, muß bemerkt
werden, daß in der Realität Objekte komplexere Profile besitzen, so daß die prä
zise Bestimmung eines geeigneten Punktes an einem Objekt in den beiden Auf
nahmen der Fig. 8 und 9 erschwert ist. Folglich können beim Bestimmen eines
Objektpunktes mit dem Cursor durch die vom Benutzer vorgenommene Bewegung
der Maus 94 gelegentlich Fehler auftreten.
In Schritt 1209 wird bestimmt, ob der Wert im Zähler k größer als Eins ist oder
nicht. Im Anfangszustand, in dem k auf Eins gesetzt ist, fährt die Steuerung aus
gehend von Schritt 1209 mit Schritt 1210 fort, bei dem der Wert des Zählers k um
Eins erhöht wird. Anschließend kehrt die Steuerung zu Schritt 1208 zurück.
In Schritt 1208 wird ein weiterer geeigneter Punkt Q2(k=2) des würfelförmigen
Objektes OB ausgewählt und Bildpunkte qik (vgl. Fig. 8 und 9) des ausgewählten
Punktes Q2 (vgl. Fig. 7), die in der ersten und zweiten Aufnahme auf dem Bild
schirm 90 dargestellt sind, durch den von der Maus 94 bewegten Cursor be
stimmt. Dabei werden die Koordinaten der zwei Punkte q12(qx12, qy12) und
q22(qx22, qy22) des Bildpunktes Q2 im FAM-Speicher 84C des Computers 84
zeitweise abgespeichert.
In Schritt 1209 wird erneut bestimmt, ob der Wert des Zählers k größer als Eins
ist oder nicht. In diesem Betriebszustand, in dem der Wert von k auf Zwei gesetzt
ist, fährt die Steuerung ausgehend von Schritt 1209 mit Schritt 1211 fort, bei dem
die oben beschriebenen Kollineargleichungen auf Grundlage der im
RAM-Speicher 84C gespeicherten Koordinaten gelöst werden, um die Koordinaten PXj,
PYj und PZj der Referenzpunkte P1, P2 und P3, die Koordinaten QX1, QY1 sowie
QZ1 des Objektpunktes Q1 und die Koordinaten OX2, QY2 sowie QZ2 des
Objektpunktes Q2 zu bestimmen.
Wie aus dem zuvor Beschriebenen ersichtlich, werden die Kollineargleichungen
auf Grundlage fünf zuvor bestimmter Punkte, nämlich der drei Referenzpunkte Pj
(j=1, 2, 3) und den Objektpunkten Qk (k=1, 2) berechnet. Die Kollinearglei
chungen sollten auf Grundlage mindestens fünf vorgegebener Punkte gelöst
werden, damit die Koordinaten der vorgegebenen fünf Punkte ausreichend an das
dreidimensionale X-Y-Z-Koordinatensystem angeglichen sind.
Wie Fig. 13 zeigt, werden in Schritt 1212 die Längen l1, l2 und l3 der drei Seiten
des dreieckigen Standard-Maßstabes SC, die in dem dreidimensionalen
X-Y-Z-Koordinatensystem durch die Referenzpunkte P1, P2 und P3 definiert sind, auf
Grundlage der zuvor bestimmten Koordinaten PXj, PYj und PZj der Referenz
punkte P1, P2 und P3 berechnet. Dabei entspricht die Angabe l1 der Seitenlänge
zwischen den Referenzpunkten P1 und P2, die Angabe l2 der Seitenlänge zwi
schen den Referenzpunkten P2 und P3 sowie die Angabe l3 der Seitenlänge
zwischen den Referenzpunkten P3 und P1.
In Schritt 1213 wird eine Fläche S des dreieckigen Standard-Maßstabes SC, die
in dem dreidimensionalen X-Y-Z-Koordinatensystem durch die Referenzpunkte
P1, P2 und P3 definiert ist, auf Grundlage der berechneten Längen l1, l2 und l3
sowie der zuvor bestimmten Koordinaten PXj, PYj und PZj der Referenzpunkte
P1, P2 und P3 berechnet. Danach wird in Schritt 1214 ein Koeffizient m wie folgt
berechnet:
m = √RS/S
dabei entspricht RS der tatsächlichen Fläche der Referenzebene, die in Fig. 7 als
schraffierte Fläche dargestellt ist.
Wahlweise kann der Koeffizient m auch durch die folgende Gleichung berechnet
werden:
m = (L/l1 + L/l2 + L/l3)/3.
In Schritt 1215 werden dann die folgenden Berechnungen durchgeführt:
L1 ← ml1
L2 ← ml2
L3 ← ml3.
L2 ← ml2
L3 ← ml3.
Die berechneten Längen l1, l2 und l3 werden also als geschätzte tatsächliche
Länge (L) angesehen und jeweils auf Grundlage des Koeffizienten m in die Länge
L1, L2 bzw. L3 umgewandelt.
In Schritt 1216 wird jeweils die Differenz zwischen der tatsächlichen Länge L und
den umgewandelten Längen L1, L2 und L3 wie folgt berechnet:
ΔL1 ← L - L1
ΔL2 ← L - L2
ΔL3 ← L - L3.
ΔL2 ← L - L2
ΔL3 ← L - L3.
In Schritt 1217 wird der maximale Differenzwert ΔLMAX aus den Differenzwerten
ΔL1, ΔL2 sowie ΔL3 ausgewählt. Anschließend wird in Schritt 1218 bestimmt, ob
das Verhältnis von maximalem Differenzwert ΔLMAX zu tatsächlicher Länge L
kleiner oder gleich 0,001 ist.
Ist das Verhältnis von maximalem Differenzwert ΔLMAX zu tatsächlicher Länge L
größer als 0,001, fährt die Steuerung ausgehend von Schritt 1218 mit Schritt 1219
fort, bei dem auf dem Bildschirm 90 eine Fehlermeldung angezeigt wird. Bei
spielsweise wird auf dem Bildschirm 90 eine Fehlermeldung angezeigt, daß der
Objektpunkt q1k und q2k in der ersten und zweiten Aufnahme nicht ord
nungsgemäß bestimmt worden ist. Wenn die Objektpunkte q1k und q2k nicht ge
nau bestimmt worden sind, ist der im dreidimensionalen X-Y-Z-Koordinatensystem
durch die Referenzpunkte P1, P2 und P3 definierte dreieckige Standard-Maßstab
SC so verzerrt, daß jede der umgewandelten Längen L1, L2 und L3 bezogen auf
die tatsächliche Länge L außerhalb eines zulässigen Toleranzbereiches liegen.
Wenn das Verhältnis von maximalem Differenzwert ΔLMAX zu tatsächlicher
Länge L, durch das die Abweichung der umgewandelten Länge zur tatsächlichen
Länge L dargestellt wird, höchstens 0,001 ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel
die Toleranz akzeptabel. Kurz gesagt müssen die Koordinaten PXj, PYj und PZj
der Referenzpunkte P1, P2 und P3 ausreichend genau angenähert sein, da die
Lösung der Kollineargleichungen auf diesen fünf vorher bestimmten Punkten ba
siert, wie zuvor erläutert wurde. Wenn dagegen das Verhältnis von maximalem
Differenzwert ΔLMAX zu tatsächlicher Länge L größer als 0,001 ist, bedeutet dies,
daß die Bestimmung der Objektpunkte q1k und q2k nicht annehmbar ist. In
diesem Fall müssen die Objektpunkte q1k und q2k mit Hilfe des Cursors in der
ersten und zweiten Aufnahme durch die vom Benutzer bewegte Maus 94 erneut
bestimmt werden.
In Schritt 1220 wird bestimmt, ob das Zustandsbit F auf Null oder Eins gesetzt ist.
In diesem Verfahrenszustand, bei dem das Zustandsbit F auf Null gesetzt ist, fährt
die Steuerung mit Schritt 1221 fort, bei dem der Zähler k auf Eins gesetzt wird.
Anschließend kehrt die Steuerung zu Schritt 1208 zurück, bei dem die Bestim
mung der Objektpunkte q1k und q2k mit Hilfe des Cursors in der ersten und
zweiten Aufnahme durch die vom Benutzer bewegte Maus 94 noch einmal vorge
nommen werden soll.
Wenn in Schritt 1218 festgestellt wird, daß das Verhältnis von maximalem Diffe
renzwert ΔLMAX zu tatsächlicher Länge L kleiner oder gleich dem Wert 0,001 ist,
fährt die Steuerung ausgehend von Schritt 1218 mit Schritt 1222 fort, bei dem das
Zustandsbit F auf Eins gesetzt wird. Danach wird in Schritt 1223 durch Verwen
dung des Koeffizienten m eine Skalierung zwischen den ermittelten Referenz
punkten Pj(PXj, PYj, PZj) und dem Punkt Q1(QX1, QY1, QZ1) bestimmt, um eine
genaue räumliche Beziehung zwischen diesen zu ermitteln. Anschließend wird in
Schritt 1224 das dreidimensionale X-Y-Z-Koordinatensystem in ein dreidimensio
nales X'-Y'-Z'-Koordinatensystem transformiert, das so definiert ist, wie es in Fig.
14 gezeigt ist.
Wie aus Fig. 14 ersichtlich, liegt der Ursprung des dreidimensionalen
X'-Y'-Z'-Koordinatensystems im Referenzpunkt P1, wobei dessen X'-Achse durch die
Referenzpunkte P1 und P2 definiert ist. Des weiteren definieren die X'- und die
Z'-Achse des Koordinatensystems eine Ebene Ps, die die durch die Referenzpunkte
P1, P2 und P3 definierte schraffierte dreieckige Referenzfläche enthält. Dabei ist
zu bemerken, daß bei dem in Fig. 14 gezeigten Beispiel, obwohl der Ursprung
des dreidimensionalen X'-Y'-Z'-Koordinatensystems mit dem Referenzpunkt P1
zusammenfällt, der Ursprung an jeder Position in der Ebene Ps angeordnet sein
kann.
Wie Fig. 13 weiter zeigt, wird ein Schritt 1225 die X'-Z'-Ebene, in der die Refe
renzpunkte P1, P2 und P3 sowie der Objektpunkt Q1 aufgezeichnet sind, als
Vermessungskarte auf dem Bildschirm 96 dargestellt. Anschließend wird in Schritt
1226 bestimmt, ob ein weiterer Satz Punkte q1k und q2k am würfelförmigen Ob
jekt OB ermittelt werden soll oder nicht. Wenn ein weiterer Satz Punkte q1k und
q2k bestimmt werden soll, d. h., eine bis dahin nicht ausreichende Anzahl von
Punkten q1k und q2k bestimmt wurde, die für die Erzeugung einer genauen Ver
messungskarte nötig sind, fährt die Steuerung ausgehend von Schritt 1226 mit
Schritt 1227 fort, bei dem der Zähler k um Eins erhöht wird.
Anschließend kehrt die Steuerung zu Schritt 1208 zurück, bei dem ein weiterer
Satz Bildpunkte q1k und q2k (Qk=3) mit Hilfe des Cursors in der ersten und
zweiten Aufnahme durch die vom Benutzer bewegte Maus 94 bestimmt wird.
In Schritt 1209 wird bestimmt, ob der Wert des Zählers k größer als Eins ist. In
diesem Betriebszustand fährt die Steuerung ausgehend von Schritt 1209 mit
Schritt 1211 fort, da k auf Drei gesetzt ist. In Schritt 1211 werden die Kolline
argleichungen basierend auf sechs Punkten, nämlich den Referenzpunkten
P1j(PXj, PYj, PZj) und den drei Objektpunkten Qk(QXk, QYk, QZk) berechnet,
wobei die Koordinaten der Punkte angenähert bestimmt worden sind. Danach
wird ein Teil der Routine mit den Schritten 1212 bis 1217 in gleicher Weise wie
oben beschrieben durchgeführt.
In Schritt 1218 wird bestimmt, ob das Verhältnis von maximalem Differenzwert
ΔLMAX zu tatsächlicher Länge L kleiner oder gleich dem Wert 0,001 ist.
Ist das Verhältnis von maximalem Differenzwert ΔLMAX zu tatsächlicher Länge L
größer als 0,001, fährt die Steuerung ausgehend von Schritt 1218 mit Schritt 1219
fort, bei dem auf dem Bildschirm 90 eine Meldung ausgegeben wird, daß die Bild
punkte q1k und q2k in der ersten und zweiten Aufnahme nicht genau genug
bestimmt worden sind. Danach wird in Schritt 1220 bestimmt, ob das Zustandsbit
F auf Null oder Eins gesetzt ist. In diesem Zustand, da das Zustandsbit F auf Eins
gesetzt ist, fährt die Steuerung ausgehend von Schritt 1220 mit Schritt 1228 fort,
bei dem der Wert des Zählers k um Eins erhöht wird. Danach kehrt die Steuerung
zu Schritt 1208 zurück, bei dem ein weiterer Satz Bildpunkte q1k und q2k mit Hilfe
des Cursors in der ersten und zweiten Aufnahme durch die vom Benutzer
bewegte Maus 94 erneut bestimmt werden muß.
Wird dagegen in Schritt 1218 festgestellt, daß das Verhältnis von maximalem
Differenzwert ΔLMAX zu tatsächlicher Länge L kleiner oder gleich dem Wert
0,001 ist, wird der Abschnitt der Routine, der die Schritte 1222 bis 1226 umfaßt, in
gleicher Weise wiederholt, wie sie zuvor erläutert wurde.
Wenn in Schritt 1226 kein weiterer Satz Punkte q1k und q2k ermittelt werden soll,
d. h., wenn eine ausreichende Anzahl Punkte q1k und q2k bestimmt worden ist,
die für die Erzeugung einer annehmbaren Vermessungskarte erforderlich ist, fährt
die Steuerung ausgehend von Schritt 1226 mit Schritt 1229 fort, bei dem das
Zustandsbit F auf Null gesetzt wird. Anschließend werden in Schritt 1230 Daten
zum Erstellen einer Vermessungskarte auf der Festplatte 84D abgespeichert.
Danach ist die Routine abgeschlossen.
Sofern erforderlich, kann die Vermessungskarte basierend auf den jeweiligen
Daten mit dem Drucker 96 auf ein Blatt Papier gedruckt werden.
Wenn bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Standard-Maßstab
SC horizontal ausgerichtet ist, d. h. die durch die Referenzpunkte P1, P2 und P3
definierte Referenzebene, die in Fig. 7 als schraffierte Fläche dargestellt ist, be
züglich der Erdoberfläche horizontal verläuft, werden ähnlich den Koordinaten X0,
Y0 und Z0 der zweiten Position M2 mit Ausnahme des Wertes Null geeignete
Anfangswerte für die Winkelkoordinaten α0, β0 und γ0 der optischen Achse O2
über die Tastatur 92 in den Computer 84 eingegeben. Solange der Standard-Maß
stab SC horizontal ausgerichtet ist, können die Näherungsrechnungen durch
Lösen der Kollineargleichungen auf Grundlage geeigneter Winkelkoordinaten
berechnet werden. Eine Verzerrung des durch die angenäherten Referenzpunkte
P1, P2 und P3 definierten, dreieckigen Standard-Maßstabes SC kann deshalb nur
durch eine ungenaue Bestimmung der Objektpunkte in der ersten und zweiten
Aufnahme verursacht sein.
Ist dagegen der Standard-Maßstab SC bezüglich der Erdoberfläche geneigt an
geordnet, und werden als geeignete Daten für die Winkelkoordinaten der opti
schen Achse O2 mit Ausnahme des Wertes Null geeignete Anfangswerte über die
Tastatur 92 in den Computer 84 eingegeben, ist es nicht möglich, zu ermitteln, ob
eine Verzerrung des durch die angenäherten Referenzpunkte P1 P2 und P3 de
finierten, dreieckigen Standard-Maßstabes SC durch eine ungenaue Bestimmung
der Objektpunkte in der ersten und zweiten Aufnahme oder durch die geneigte
Anordnung des Standard-Maßstabes SC verursacht ist.
Selbstverständlich muß eine fotogrammetrisch zu vermessende Stelle, an der der
dreieckige Standard-Maßstab plaziert wird, nicht notwendigerweise exakt horizon
tal verlaufen. Deshalb wird vorzugsweise die Kamera mit Winkelerfassungsein
richtung (vgl. Fig. 2) bei der fotogrammetrischen Meßeinrichtung verwendet.
Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Standard-Maßstab
SC vorzugsweise sowohl die Standard-Maßstablänge als auch die Standard-Refe
renzebene definiert, können diese auch unabhängig voneinander definiert
werden. Beispielsweise kann eine dreieckige Platte nur dazu verwendet werden,
die durch ihre drei Eckpunkte definierte Ebene als Standard-Referenzebene zu
verwenden. Die Spitzen von zwei kegelförmigen Markierungen können dann zur
Definition der Standard-Maßlänge eingesetzt werden. Ferner kann als Standard-Maß
stab eine mehreckige Platte wie beispielsweise eine viereckige oder eine
fünfeckige Platte eingesetzt werden. In diesem Fall dient als Standard-Maßstab
länge der Abstand zweier benachbarter Eckpunkte der mehreckigen Platte. Als
Standard-Referenzebene dient eine durch ihre Eckpunkte definierte Ebene.
Wenn die oben beschriebenen Kollineargleichungen zunächst auf Grundlage fünf
deutlich sichtbarer Punkte, die an dem mehreckigen Standard-Maßstab und/oder
Markierungen wie kegelförmigen Markierungen abgeleitet werden können, ohne
daß ein Objektpunkt bestimmt wird, können die Näherungsrechnungen beim er
sten Lösen der Kollineargleichungen genau durchgeführt werden. In diesem Fall
wird ein Objektpunkt erst beim zweiten Lösen der Kollineargleichungen bestimmt.
Claims (20)
1. Fotogrammetrische Meßeinrichtung zum Erstellen einer Vermessungskarte
auf Grundlage einer ersten und einer zweiten Aufnahme, die an zwei ver
schiedenen Aufnahmepositionen (M1, M2) fotografiert wurden und in denen
ein in der Vermessungskarte aufzuzeichnendes Objekt (OB) und ein die
relative Größe des Objektes (OB) angebender Standard-Maßstab (SC) ent
halten sind, mit einer Anzeigevorrichtung (90) für die Aufnahmen, mit einer
Markierungsvorrichtung (94) zum Bestimmen zweidimensionaler Positionen
(Pj, Qk) in den von der Anzeigevorrichtung (90) dargestellten Aufnahmen,
mit einer Erfassungseinrichtung, die einen Satz zweidimensionaler Positi
onsdaten einer von der Markierungsvorrichtung (94) bestimmten ersten
zweidimensionalen Position in der ersten Aufnahme und einer von der
Markierungsvorrichtung (94) bestimmten zweiten zweidimensionalen Positi
on in der zweiten Aufnahme ermittelt, und mit einer Recheneinheit (84A)
zum näherungsweisen Berechnen dreidimensionaler Positionsdaten (pij, qik)
des Standard-Maßstabes (SC) und des Objektes (OB) auf Grundlage
mehrerer Sätze von der Erfassungseinrichtung ermittelter zweidimensionaler
Positionsdaten (Pj, Qk) des Standard-Maßstabes (SC) und des Objektes
(OB) und zum Berechnen mindestens eines Dimensionswertes (I1, I2, I3)
des Standard-Maßstabes (SC) basierend auf den dreidimensionalen Posi
tionsdaten (pij, qik), dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (84A)
den Dimensionswert (I1, I2, I3) unter Zugrundelegen eines bekannten tat
sächlichen Dimensionswertes (L) in einen geschätzten Dimensionswert (L1,
L2, L3) umwandelt und bestimmt, ob die Differenz von geschätztem Dimen
sionswert (L1, L2, L3) und dem bekannten tatsächlichen Dimensionswert (L)
in einem zulässigen Bereich liegt.
2. Fotogrammetrische Meßeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Warneinrichtung, die anzeigt, daß die Bestimmung der ersten
und/oder zweiten zweidimensionalen Position (Qk) des Objektes (OB) wie
derholt werden sollen, wenn die Differenz von geschätztem Dimensionswert
(L1, L2, L3) und dem bekannten tatsächlichen Dimensionswert (L) außerhalb
des zulässigen Bereiches liegt.
3. Fotogrammetrische Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Warneinrichtung ein Teil der Anzeigevorrichtung (90) ist,
die die Warnmitteilung anzeigt.
4. Fotogrammetrische Meßeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Dimensionswert eine aus dem Bild des Standard-Maß
stabes (SC) ermittelte Länge (l1, l2, l3) ist.
5. Fotogrammetrische Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Bild des Standard-Maßstabes (SC) mindestens zwei Refe
renzpunkte (P1, P2, P3) sichtbar sind, deren im Bild des Standard-Maßsta
bes (SC) sichtbarer Abstand die ermittelte Länge (l1, l2, l3) definiert.
6. Fotogrammetrische Meßeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Bild des Standard-Maßstabes (SC) mindestens drei
Referenzpunkte (P1, P2, P3) sichtbar sind, und daß der bekannte tatsächli
che Dimensionswert (L) mindestens einem der tatsächlichen Abstände zwi
schen den Referenzpunkten (P1, P2, P3) entspricht.
7. Fotogrammetrische Meßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Referenzpunkte (P1, P2, P3) ein gleichseitiges Dreieck
bilden.
8. Fotogrammetrische Meßeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Referenzpunkte (P1, P2, P3) eine dreieckige Refe
renzebene definieren, in der die Vermessungskarte liegt.
9. Fotogrammetrische Meßeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei der näherungsweisen Berechnung die dreidimensionalen
Winkelpositionen einer die erste und die zweite Aufnahme fotografierenden
Kamera (CA) berücksichtigt werden, die die Kamera (CA) jeweils an einer
der beiden Aufnahmepositionen (M1, M2) einnimmt, wenn die Referenz
ebene (Ps) zur Horizontalen geneigt verläuft.
10. Fotogrammetrische Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die näherungsweise Berechnung der dreidi
mensionalen Positionsdaten (pij, qik) auf fünf Sätzen zweidimensionaler
Positionsdaten (Pj, Qk) basiert.
11. Fotogrammetrisches Meßverfahren zum Erstellen einer Vermessungskarte
auf Grundlage jeweils einer ersten und einer zweiten Aufnahme, die an zwei
verschiedenen Aufnahmepositionen (M1, M2) fotografiert wurden und in de
nen ein in der Vermessungskarte aufzuzeichnendes Objekt (OB) und ein die
relative Größe des Objektes (OB) angebender Standard-Maßstab (SC)
enthalten sind, bei dem die erste und die zweiten Aufnahme auf einer Anzei
gevorrichtung (90) angezeigt, zweidimensionale Positionen (Pj, Qk) in den
von der Anzeigevorrichtung (90) dargestellten Aufnahmen bestimmt, minde
stens ein Satz zweidimensionaler Positionsdaten einer zuvor bestimmten
ersten zweidimensionalen Position in der ersten Aufnahme und einer zuvor
bestimmten zweiten zweidimensionalen Position in der zweiten Aufnahme
ermittelt, zweidimensionale Positionsdaten (pij, qik) des Standard-Maßsta
bes (SC) und des Objektes (OB) auf Grundlage mehrerer Sätze zuvor ermit
telter zweidimensionaler Positionsdaten des Standard-Maßstabes (SC) und
des Objektes (OB) näherungsweise berechnet und mindestens ein Dimensi
onswert (I1, I2, I3) des Standard-Maßstabes (SC) basierend auf den dreidi
mensionalen Positionsdaten (pij, qik) berechnet werden, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Dimensionswert (I1, I2, I3) unter Zugrundelegen eines
bekannten tatsächlichen Dimensionswertes (L) in einen geschätzten Di
mensionswert (L1, L2, L3) umgewandelt wird, und daß anschließend be
stimmt wird, ob die Differenz von geschätztem Dimensionswert (L1, L2, L3)
und dem bekannten tatsächlichen Dimensionswert (L) in einem zulässigen
Bereich liegt.
12. Fotogrammetrisches Meßverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Warnung angezeigt wird, daß die Bestimmung der ersten
und/oder der zweiten zweidimensionalen Position (Qk) des Objektes (OB)
wiederholt werden soll, wenn die Differenz von geschätztem Dimensionswert
(L1, L2, L3) und dem bekannten tatsächlichen Dimensionswert (L) außerhalb
des zulässigen Bereiches liegt.
13. Fotogrammetrisches Meßverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Warnung in der Anzeigevorrichtung (90) angezeigt wird.
14. Fotogrammetrisches Meßverfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dimensionswert eine aus dem Bild des
Standard-Maßstabes (SC) ermittelte Länge (l1, l2, l3) ist.
15. Fotogrammetrisches Meßverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Bild des Standard-Maßstabes (SC) mindestens zwei Refe
renzpunkte (P1, P2, P3) sichtbar sind, deren im Bild des Standard-Maßsta
bes (SC) sichtbarer Abstand die ermittelte Länge (l1, l2, l3) definiert.
16. Fotogrammetrisches Meßverfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bild des Standard-Maßstabes (SC) mindestens
drei Referenzpunkte (P1, P2, P3) sichtbar sind, und daß mindestens einer
der tatsächlichen Abstände zwischen den Referenzpunkten (P1, P2, P3) der
bekannte tatsächliche Dimensionswert (L) ist.
17. Fotogrammetrisches Meßverfahren nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Referenzpunkte (P1, P2, P3) ein gleichseitiges Dreieck
bilden.
18. Fotogrammetrisches Meßverfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Referenzpunkte (P1, P2, P3) eine dreieckige Refe
renzebene (Ps) definieren, in der die Vermessungskarte liegt.
19. Fotogrammetrisches Meßverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei dem näherungsweisen Berechnen die dreidimensionalen
Winkelpositionen einer die erste und die zweite Aufnahme fotografierenden
Kamera (CA) berücksichtigt werden, die die Kamera (CA) jeweils an einer
der beiden Aufnahmepositionen (M1, M2) einnimmt, wenn die Referenz
ebene zur Horizontalen geneigt verläuft.
20. Fotogrammetrisches Meßverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß das näherungsweise Berechnen der dreidi
mensionalen Positionsdaten (pij, qik) auf fünf Sätzen zweidimensionaler
Positionsdaten (Pj, Qk) basiert.
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