DE2740439A1 - Fotogrammetrisches auswertegeraet sowie dessen verwendung zur auswertung von messbildern - Google Patents

Description

• Potogrammetrisches Auswertegerät sowie dessen Verwendung
• zur Auswertung von Messbildern Die Erfindung betrifft ein fotogrammetrisches Auswertegerät zur Messung, Markierung oder stereoskopischen Uebertragung von Punkten in Messbildern, bei dem für jedes Messbild ein in x'- und y'-Richtung verschiebbarer Bildträger, ein Betrachtungssystem mit Messmarke, sowie ein Markiersystem für die Punkte vorgesehen ist, sowie dessen Verwendung zur Auswertung von Messbildern.
• Durch Verwendung analytischer Methoden bei der fotogrammetrischen Aerotriangulation wird bekanntlich die Auswertearbeit auf eine einfache Messung der Bildkoordinaten in Messbildern beschränkt. Dabei werden Stereogramme aneinander angeschlossen, welche aus einer Serie von Messbildern stamnen, die derart aufgenommen sind, dass der in jedem Bild erscheinende Terrain-Abschnitt sich mit dem im vorhergehenden und im nachfolgenden Messbild erscheinenden Abschnitt zu etwa 60 X überdeckt. Dadurch resultiert in der Mitte jedes Messblldes ein Terrain-Streifen, der sich senkrecht zur Flugrichtung erstreckt und in je drei aufeinanderfolgenden Messbildern erscheint. Gemäss einem bekannten Verfahren wählt man in diesen Streifen Bilder dreier Terrainpunkte längs der Streifenachse, deren Lage nicht bekennt sein ULISS und die zur analytischen Verbindung aufeinanderfolgender Stereegramme verwendet werden. Sie heissen daher Verbindungspunkte.
• Zur Uebertragung und Markierung der Verbindungspunkte von einem Messbild auf die benachbarten werden gemäss dem Stand der Technik Punktübertragungseinrichtungen mit stereoskopischer Beobachtungseinrichtung verwendet (CH-PS 462 173). 7ur Messung und Registrierung der markierten Punkte dienen bekanntlich Monokomparatoren in Kombination mit elektronischen Registriereinrichtwlgen. Es ist euch schon eine Einrichtung bekannt (CH-PS 512 725),.welche aus der Verbindung zweier selbständig verwendbarer Monokouparatoren mit Verschiebungs- und Messeinrichtungen, sowie PunktFarkierungseinrichtungen besteht.
• Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die verschiedenen genannten Geräte durch ein einziges, konstruktiv besonders einfach aufgebautes zu ersetzen, mit dem die genannten Teilarbeiten in einem Arbeitsgang durchgeführt werden können.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gerät der eingangs genannten Art, welches gekennzeichnet ist durch die Kombination folgender Merkmale: a) für alle Bildträger gemeinsame Einstellmittel für deren Lage in x'- und y'-Richtung in Bezug auf den Geräterahmen, b) für mindestens einen Bildträger Messmittel für dessen Lage in x:- und y'-Richtung in Bezug auf den Geräterahmen, c) für mindestens einen Bildträger Mittel zur Einstellung der Kantung X1 in Bezug auf den Geräterahmen, d) für mindestens einen Bildträger separate Einstellmittel für dessen Lage in x'- und y'-Richtung in Bezug auf mindestens einen anderen Bildträger, e) für je zwei Bildträger Mittel zur stereoskopischen Betrachtung der von diesen Bildträgern getragenen Messbilder und f) für mindestens ein Betrachtungssystem Mittel zur optischen Bilddrehung.
• Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemässen fotogrammetrischen Auswertegerätes sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Linse erfindungsgemässe Verwendung des Auswertegerätes zur Auswertung von Messbildern in Kombination mit einer Recheneinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass a) unter stereoskopischer Beobachtung zweier nach den Grundsätzen des stereoskopischen Sehens aufgenommener Messbilder jeder auszuwertende Punkt im Ueberdeckungsbereich in einem der Messbilder im wesentlichen gleichzeitig ausgewählt, markiert, hinsichtlich seiner Bildkoordinaten gemessen und registriert und lagerichtig stereoskopisch auf das andere Messbild übertragen und dort markiert wird, dass b) dars das andere Messbild mit einem dritten gemäss a) kombiniert wird usw.
• und dass c) mittels der Recheneinrichtung aus den registrierten Bildkoordinaten die Lagekoordinaten x, y, z der entsprechenden Geländepunkte ermittelt werden.
• Gegenijber bekannten Hildauswertegeräten zeichnet sich das erfindungsgemässe Gerät aus durch einen besonders einfachen Aufbau und durch eine vielseitige ratioiielle Verwendbarkeit für unterschiedliche Aufgaben der fotogrammetrischen Praxis.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zcichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines erfindungsgemässen Auswertegerätes, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gerät gemäss Fig. 1 In Fig. 1 und 2 sind mit 1 ein linker und mit 2 ein rechter Bildträger bezeichnet. Der linke Bildträger 1 ist an seinen vier kreisbogenförmig abgerundeten Ecken auf mit Führungszapfen versehenen Stützelementen 3 derart gelagert, dass seinc Winkellaqe (Kantung) mittels eines mit einem Ritzel 4 versehenen Drehknopfes 5 einstellbar ist. Die Stützelmente 3 sind auf einem Zwischentrjer 6 befestigt, der auf Schienen 7, 8 in x'-Richtung verstellbar gelagert ist. Mittels eines Drehknopfes 9 kann der Zwischenträger 6 auf der Schiene 7 für Grobbewegungen arretiert und mittels eines Knopfes 10 fein verstellt werden. Die Schienen 7 und 8 sind in Endstücken 11 und 12 gehaltert und über dicse auf weiteren Schienen 13, 14 in y'-Richtunq verstellbar gelagert. Mittels eines Klemmknopfes 15 können die Schienen 7, 8 auf der Schiene 14 für Grobbewegungen arretiert und mittels eines Knopfes 16 fein verstellt werden. Die Schienen 13, 14 sind in einem Geräterahmen 17 befestigt.
• Der rechte Bildträger 2 ist auf zwei Schienen 18, 19 in y'-Richtunq separat verstellbar gelagert. Mittels eines Knopfes 20 kann der Bildträger 2 auf den Schienen 18, 19 fein verstellt werden. Die Schienen 18, 19 sind auf eine. Zwischenträger 21 befestigt, der ebenso, wie der Zwischenträger 6 auf den Schienen 7, 8 in x'-Richtung verstellbar gelagert ist. Die beiden Zwischeträger 6 und 21 sind durch eine Spindel 22 derart miteinander verbunden, dass ihr Abstand mittels eines Knopfes 23 fein verstellt werden kann. Die beiden Bildträger 1, 2 mit ihren Zwischenträgern 6, 21 sind also gemeinsam in x'- und y'-Richtung von Hand grob und mittels Knöpfen 10 und 16 fein verstellbar, und der Träger 1 ist mittels des Knopfes 5 in seiner Winkellage und der Träqer 2 mittels des Knopfes 20 in y'-Richtung individuell verstellbar.
• Zur Erfassung der Lage des Trägers 1 in x'- und y'-Richtunq sind zwei Längenschrittgeber vorgesehen. Der Abtastk,iopf 24 für den y'-Geber ist er Rahnen 17, die zugehörige Massverkörperung 25 am Endstück 11 fest angeordnet. Der Abtastkopf 26 für den x'-Ceber (nur in Fig. 2 sichtbar) ist an der Schiene 8, die zugehörige Massverkörperung 27 am Zwischenträger 6 fest angeordnet. Eine zu diesen Gebern 24, 25 bzw. 26, 27 gehörige Ablese-Auswerte- und Anzeige-Elektronik ist an sich bekannt und deshalb in den acheeatischen Figuren nicht dargestellt.
• Zur Beobschtung von auf den Bildträgern 1, 2 befindlichen Messbildern ist unterhalb des Trägers 1 bzw. 2 je ein Abbildungsobjektiv 28 bzw. 29 angeordnet und oberhalb der Träger 1, 2 sind Lampen 30, 31 zur Bildbeleuchtung vorgesehen.
• Mittels teildurchlässiger Spiegel 32, 33 werden die Beobachtungsstrahlengänge nach hinten geknickt und gleichzeitig von Lampen 34, 35 beleuchtete Messmarken 36, 37 eingespiegelt. Diese Messmarken sind als einstellbare Irisblenden an sich bekannter Art ausgebildet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, verlaufen die Strahlengange über Spiegel 38, 40 auf Spiegel 39, 41, von diesen, wie aus Fig. 1 ersichtlich, senkrecht nach oben und dann iber Spiegel 39', 41' durch einen Kainin 42 schräg nach oben, vorn bis zu einem Binokular 43, welches mit Mitteln 44 bzw. 45 zur Einstellung des Augenabstandes bzw. des Schieifehlers versehen ist. Weiterhin ist jedes Okular mit einem pankratischen System (Stellknopf 46) zur Anpassung der Betrachtungsverqrösserung an das Aufnahmematerial, sowie mit einem um seine Längsachse drehbaren Reversionsprisma (Stellhebel 47) zur optischen Bilddrehung ausgerüstet.
• Die Lampen 30, 31 sind oberhalb der Bildträger 1, 2 in einem Träger 48 befestigt.
• An den Lampengehäusen sind Bohrvorrichtungen 49, 50 zur Markierung angezielter Bildpunkte angebracht.
• Die Funktion des soweit beschriebenen Auswertegerätes wird anhand der erfindungsgemässen Verwendung beschrieben. Zwei nach den Grundsätzen des stereoskopischen Sehens aufgenommene Messbilder werden auf die Bildträger 1, 2 gelegt und grob positioniert, sodass homologe Punkte im Ueberdeckungsbereich etwa zusammenfallen. Etwa vorhandene Massstabsdifferenzen zwischen den Messbildern werden durch Vergrösserungsänderung an den Schrauben 46 ausgeglichen. Zur Herstellung des stereoskopischen Eindrucks wird der Bildträger 2 relativ zum Bildträger 1 mittels der Schrauben 20, 23 fein positioniert und die Kantung X 1 mit der Schraube 5 angepasst.
• Mittels der Schrauben 10 und 16 werden sodann auszuwertende Punkte auf den Bildern mit den Messmarken eingestellt, wobei der stereoskopische Eindruck für jeden Hildpunkt mit den Schrauben 20, 23 hergestellt wird. Durch eine optische Verkleinerung der Iristilcnden 36, 37 wird auch bei Grössenanderung der Marken im Zusammenhang mit der Vergrösserungsanpassung cine hohe Positionsstabilitst erreicht. Mit den Stelihebeln 47 werden durch die Bilddrehung Vertikalparallaxen stereoskopisch als liorizontaiparallaxen beseitigt.
• Nach richtiger Einstellung werden die Bildpunkte mit den Bohrern 49, 50 markiert und ihre Koordinaten auf dem linken Messbild (Bildträger 1) mittels elektronischer Mittel automatisch registriert. Aus den registrierten Bildkoordinaten werden die Geländekoordinaten der entsprechenden Terrainpunkte mittels eines Rechriers crrnittelt.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1.i?otogrammetrisches Auswertegerät zur Messung, Markierung oder stereoskopischen Übertragung von Punkten in Meßbildern, bei dem fiir jedes Meßbild ein in x'- und y'-Richtung, verschiebbarer Bildträger, ein Betrachtungssystem mit Meßmarke, sowie ein Markiersystem für die Punkte vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) für alle Bildträger (1, 2) gemeinsame Einstellmittel (7, 8, 10, 11, 12, 16) für deren Lage in x'- und y'-Richtung in Bezug auf den Geraterahmen (17), b) für mindestens einen Bildträger (1) Meßmittel (24, 25, 26, 27) fiir dessen Lage in x'- und y'-Richtung in Bezug auf den Geraterahmen (17), c) für mindestens einen Bildträger (1) Mittel (4, 5) zur Einstellung der Kantung #1 in Bezug auf den Geräterahmen (17), d) für mindestens einen Bildträger (°) separate Rinstellmittel (22, 23, 20) für dessen Lage in x'- und y' -Richtung in Bezug auf mindestens einen anderen Bildträger (1), e) für Je zwei Bildträger (i, 2) Mittel (43 bis 47) zur stereoskopischen Betrachtung der von diesen Bildträgern getragenen Meßbilder und f) für mindestens ein Betrachtungssystem Mittel (47) zur optischen Bilddrehung0 2. Auswertegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens ein Betrachtungssystem (43 bis 47) eine pankratische Optik zur Anpassung der Bildvergrößerung vorhanden ist.

   3. Auswertegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmarke als Irisblende (36) mit einstellbarem Durchmesser ausgebildet ist, die optisch verkleinert in den Strahlengang des Betrachtungssystems eingespiegelt wird.

   4. Auswertegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Speicher1ang der gemessenen Koordinaten von Bildpunkten.

   5. Auswertgereät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für alle Bildträger gemeinsamen Einstellmittel einen gemeinsamen, nur in einer (y') Richtung verschiebbaren Träger (7, 8, 11, 12), sowie für Jeden Bildträger Je einen Zwischenträger (6, 21) umfassen, wobei alle Zwischenträger (6, 21) durch Stellmittel (22) miteinander verbunden und auf dem gemeinsamen Träger gemeinsam, die Zwischenträger für die Bildträger (2) mit separaten Einstellmitteln (22, 23, 20) aber auch separat, in der anderen (x') Richtung verschiebbar sind, daß die Meßmittel für die Bildträger als Längenschrittgeber mit MWßverkörperung und Abtastkopf ausgebildet sind, wobei der Abtastkopf (24) für die Verschiebung in der einen (y') Richtung gerätetost, die diesem zugeordnete Maßverkörperung (25) am gemeinsamen Träger ( fest, der Abtastkopf (26) für die Verschiebung in der anderen (x') Richtung am gemeinsamen Träger (8) fest und die diesem zugeordnete Maßverkörperung (27) jeweils am Zwischenträger (6) für den Bildträger (1) fest angeordnet ist und daß die Bildträger (2) mit separaten Einstellmitteln (22, 23, 20) auf ihren Zwischenträgern (21) in der einen (y') Richtung separat einstellbar sind.

   6. Auswertegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekermzeichnet, daß fiir mindestens einen Bildträger (1, 2) das meßbildseitige lande des i3eobachtungssystems (28, 29) und das Markiersystem (49, 50) auf verschiedenen Seiten des Bildträgers (1, 2) angeordnet sind.

   7. Auswertegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Markiersystem eine Bohrvorrichtung (49, 50) umfaßt.

   8. Auswertegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei Bildträger (1, 2) vorhanden sind.

   9. Verwendung des fotogrammetrischen Auswertegerätes nach einem der vorhergehenden Lnsprüche, zur Auswertung von Meßbildern in Kombination mit einer Recheneinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß a) unter stereoskopischer Beobachtung zweier nach den Grundsätzen des stereoskopischen Sehens aufgenommener Meßbilder jeder auszuwertende Punkt im Überdeckungsbereich in einem der Meßbilder im wesentlichen gleichzeitig ausgewählt, markiert, hinsichtlich seiner Bildkoordinaten gemessen und registriert und lagerichtig stereoskopisch auf das andere Meßbild übertragen und dort markiert wird, daß b) dann das andere Meßbild mit einem dritten gemäß a) kombiniert wird usw. und daß c) mittels der Recheneinrichtung aus den registrierten Bildkoordinaten die Lagekoordinaten x, y, z der entsprechenden Geländepunkte ermittelt werden.