DE3047519C2 - Verfahren zur Einbelichtung von Zeichen in Orthophotos - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Orthophotokartiergerät, das gemeinhin als Orthoprojektor bezeichnet wird und zur Herstellung von parallel-perspektivischen Orthophotos aus zentral-perspektivischen Luftbildern dient, indem letztere unter Berücksichtigung der Aufnahmebedingungen differentiell entzerrt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Einbelichtung von alphanumerischen Zeichen in Orthophotos, wodurch aus dem Orthophoto eine Orthophotokarte entsteht.

Bei der Orthophotoherstellung wird das Luftbild in der Regel mäanderförmig relativ zu einer Abbildungsoptik bewegt und jeweils ein kleiner Ausschnitt des Bildes belichtet. Die hinsichtlich ihrer Lage, Vergrößerung und Bilddrehung in Abhängigkeit vom Geländeort, der Geländehöhe, der Hangneigung und der Aufnahmeneigung korrigierten Ausschnitte werden auf einen weiteren, gleichzeitig gegen die Optik bewegten Film abgebildet und stellen dort aneinandergereiht das Orthophoto dar. Damit aus dem auf diese Weise gewonnenen Orthophoto eine brauchbare Orthophotokarte wird, ist es weiterhin notwendig, bestimmte Zeichen, Zahlen bzw. Symbole sowohl auf den Rand als auch direkt in das Orthophoto einzubelichten. Dies sind z. B. Paßpunkte oder Blattecken bzw. deren Terrainkoordinaten, Orts- und Flurnamen oder dergleichen.

Nach dem Stand der Technik wird das Orthophoto nachträglich mit derartigen Zeichen versehen, indem nach Herausnahme des Photos aus dem Kartiergerät eine Maske aufgelegt wird, die alle Zusatzzeichen in der speziell für das betreffende Orthophoto nötigen Konfiguration enthält, und anschließend das Photo nochmal im Ganzen mit dieser Maske belichtet wird.

Außerdem ist es aus der US-PS 39 00 859 bekannt, die Einbelichtung dieser Zusatzzeichen vorzunehmen, wähs rend sich das Orthophoto noch im Kartiergerät befindet Dazu ist ein von einer separaten Lichtquelle beleuchteter, revolverähnlicher Syrnbolträger vorgesehen, auf dem die Zusatzzeichen angebracht sind. Diese werden von einem schwenkbaren bzw. halbdurchlässi- !o gen Spiegel in den Abbildungsstrahlengang für die Orthoprojektion eingespiegelt Diese bekannte Lösung ist relativ aufwendig und befriedigt nicht, da eine separate Beleuchtungsoptik und ein zusätzlicher Antrieb für die Schablone und den Klappspiegel nötig sind, bzw. der halbdurchlässige Spiegel bei der Orthoprojek- :ion stört

Aus der Druckschrift 51-642-d, MA Vl 1/80 Noo der Firma Carl Zeiss mit dem Titel »Orthocomp Z 2« ist ebenfalls ein Orthophotokartiergerät bekannt, das eine Einbelichtung von Zeichen in das noch im Gerät befindliche Orthophoto vorsieht Es ist der Druckschrift jedoch nicht entnehmbar, auf welche Weise die Einbelichtung der Zeichen erfolgt

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein r> Verfahren zur Einbelichtung von Zeichen in Orthophotos anzugeben, bei dem der nötige gerätetechnische Aufwand möglichst gering gehalten werden kann.

Diese Aufgabe \*ird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Schablone jo anstelle des Luftbildes in den Strahlengang der Abbildungsoptik eingefahren und sequentiell verschoben und belichtet wird.

Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß im Orthoprojektor keine besonders gravierenden Eingriffe r> vorzunehmen sind. Die Schablone, die alle nötigen Zeichen und Symbole enthält, kann in der Nähe einer zur Bildebene konjugierten Ebene angeordnet sein, oder, was besonders zweckmäßig ist, einfach auf dem Rand des ohnehin gegenüber der Abbildungsoptik bewegli- w chen Trägers für das Luftbi'd befettigt werden. Dabei können die ohnehin im Orthoprojektor vorhandenen Mittel zur Maßstabsänderung, Drehung und Änderung der Lichtstärke der projizierten Luftbildausschnitte in vorteilhafter Weise zur Änderung von Größe, Schreib-

> richtung und Kontrast der zusätzlichen Zeichen genutzt werden.

Vorteilhaft ist es, die Schablone abnehmbar auf dem Träger zu befestigen, da dann die Möglichkeit besteht, die Schablone einfach auszutauschen, wenn für die ><> Herstellung einer anderen Serie von Orthophotokarten auch andere Zeichen (z. B. kyrillische Schrift) benötigt werden.

Zum Ausschalten der Belichtung während des Verschiebens der Schablone kann entweder die Lampe « des Beleuchtungssystems im Orthoprojektor dunkelgesteuert werden oder eine im Abbildungsstrahlengang angeordnete Blende geschlossen werden.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert.

> F i g. 1 skizziert den optisch-mechanischen Aufbau eines herkömmlichen Orthoprojektors.

Fig.2 stellt eine detaillierte Skizze des gemäß der Erfindung modifizierten Luftbildträgers aus F i g. 1 dar.

Der in F i g. 1 skizzierte Orthoprojektor besitzt einen

~> in einer Ebene bewegbaren transparenten Träger 1, der zur Aufnahme des in Fig. 2 gezeigten Luftbildes 13 dient. Das auf dem Träger 1 aufgelegte Luftbild 13 wird von einer Lampe 2 über eine aus Linsen und Prismen

bestehende Optik 3 beleuchtet und mittels einer weiteren Optik auf einen um die Trommel 12 gelegten Film abgebildet, aus dem das Orthophoto entsteht.

Die Abbildungsoptik besteht u. a. aus einem Zoomsystem 4 zur Änderung des Abbildungsmaßstabs, einem Schlitten 6, mit dem wahlweise ein Spiegel oder ein Prisma zur Bildumkehr in den Strahlengang einbringbar ist, einem bilddrehenden Prisma 7, und einem Graukeil 8, mit dem die Helligkeit der jeweils projezierten Bildsegmente gesteuert werden kann. Ferner weist es ein Strahlteilerprisma 9 auf, mit dessen Hilfe der einen Binokulartubus 5 enthaltende Beobachtungsstrahlengang eingespiegelt wird, sowie eine drehbare und längs der Drehachse der Trommel 12 verschiebbare Blendenscheibe 11, mit der die Größe und die Lage der jeweils projizierten schmalen Luftbildsegmente in ,Y-Richtung auf der Orthophototrommel festgelegt werden. In y-Richtung wird die Lage der Bildsegmente durch den Drehwinkel der Trommel 12 festgelegt. Das Umlenkprisma 10 ist ebenfalls längs der Troinmelachse verschiebbar und dient dazu, die optische Weglänge zwischen dem festen Prisma 9 und der bewegten Blendenscheibe 11 konstant zu halten.

Wie F i g. 2 zeigt trägt der nach Art eines Kreuzschlittens gelagerte transparente Bildträger 1 eine opake Schablone 15, beispielsweise aus Metall, in die alphanumerische Zeichen und Symbole in Form von Fenstern eingeätzt sind. Mit Hilfe zweier Spindeln, die von Motoren 16 bzw. 18 angetrieben werden, ist der Bildträger 1 in der Ebene senkrecht zur optischen Achse der Beobachtungs- bzw. Abbildungsoptik bewegbar. Die Motoren 16, 18 werden von einer Einheit 20 angesteuert und besitzen jeweils Stellungsgeber 17, 19 zur Rückmeldung der aktuellen Position des Trägers 1. Die Einheit 20 steuert ebenfalls die nicht dargestellten Antriebe für die Trommel 12 sowie die Elemente der Abbildungs- bzw. Beleuchtungsoptik.

Die Steuerbefehle für den Entzerrungsvorgang erhält die Einheit 20 von einem Rechner 21, der die beispielsweise in Form von Geländekoordinaten eingegebenen Steu .rdaten unter Berücksichtigung der Daten der Aufnahmekammer des auf dem Objektträger 1 mittels Klammern 14 befestigten Luftbildes 13 in Bildkoordinaten umrechnet.

Im ersten Programmschritt wird anhand von Rahmenmarken und nach einem Vergleich der Bildorte bekannter Paßpunkte mit ihren eingegebenen Geländ°- koordinaten, den der Rechner durchführt, die innere und äußere Orientierung des Luftbildes 13 hergestellt (Programm Orient). Danach wird der Bildträger 1 mäanderförmig gegenüber der Abbildungsoptik bewegt (Programm Scan), wobei über die übrigen von der Einheit 20 angetriebenen Komponenten im Zuge des

ίο Entzerrungsvorganges die vom Rechner 21 ermittelten Korrekturen in Lage, Größe, Drehung und Helligkeit an den abgebildeten Bildausschnitten angebracht werden.

Im letzten Programmschritt (Print) stellt der Rechner

21 eine eindeutige Beziehung zwischen den Ziffern und

η Zeichen seiner Eingabetastatur und der Position der ihnen zugeordneten alphanumerischen Zeichen und Symbolen auf der Schablone 15 her. Damit hat die Bedienperson die Möglichkeit, durch Betätigen der Tastatur des Rechners 21 selektiv die für die Beschriftung des Orthophotos 13 gewünschten Zeichen auf der Schablone 15 in den Abbild-ngsstrahlengang einzufahren und anschließend in das Orthophoto einzubelichten. Das Dunkelsteuern der Bereuchtungsoptik während des Einfahrens der Einzelzeichen in ihre Position erfolgt durch den im Abbildungsstrahlengang angeordneten Verschluß 23. Während des Einbelichtens der Zeicnen befindet sich die Blendenscheibe 11 in der Stellung, bei der die Lochblende 22 in den Strahlengang eingeschwenkt ist.

i» Die Größe und die gewünschte Sthreibrichtung der Symbole und Zeichen wird mit Hilfe des Zoomsystems 4 bzw. des Prismas 7 eingestellt. Mit Hilfe des Graukeils 8 kann der Kontrast der einbelichteten Zeichen vorgewählt werden. Schließlich ist es möglich, durch Seitenvertauschung mit Hilfe des auf dem Schlitten 6 angeordneten Prismas die Anzahl der unterscheidbaren Zeichen zu vergrößern.

Eine punktförmige Lochblende 24 auf der Schablone 15 erlaubt die Einbelichtung von Strichen in das Orthophoto, wenn die Trommel 12 rotiert oder der Bildträger 1 bewegt wird, während die Belichtung stattfindet. Dabei kann die Strichstärke über das Zoomsystem 4 vorgewählt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Einbelichtung von Zeichen in Orthophotos, wobei eine Schablone vorgesehen ist, deren Einbelichtung unter Verwendung der gleichen Abbildungsoptik erfolgt mit deren Hilfe auch die Orthoprojektion vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (15) anstelle des Luftbilds in den Strahlengang der Abbildungsoptik eingefahren und sequentiell verschoben und belichtet wird.

2. Orthophotokartiergerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Träger für das Luftbild, einem Träger für das Orthophoto sowie einer Abbildungsoptik, die relativ zu den Trägern von Luftbild und Orthophoto verschiebbar Bildbereiche des Luftbilds unter Berücksichtigung der Entzerrungsdaten auf das Orthophoto projiziert, und einer Schablone zur Einbelichtung von Zeichen in das Orthophoto, dadurch ^kennzeichnet, daß die Schablone (15) anstelle des Luftbilds in den Strahlengang der Abbildungsoptik (4, 6—11) einbringbar und relativ zur optischen Achse verschiebbar angeordnet ist

3. Orthophotokartiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d2ß die Schablone (15) auf dem Träger (1) für das Luftbild (13) angeordnet ist

4. Orthophotokartiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (15) auf dem Träger(l) abnehmbar befestigt ist

5. Orthophotokartiergerät nach einem der Ansprüche 2—Λ, gekennzeichnet durch einen Verschluß (23) im Projektionsstrahlengang.